PŘÍKLAD 3 Název stavby: Rodinný dům Zdiby Architektonický návrh: MgA. Jan Brotánek Generální projektant: AB Studio, ak. arch. Aleš Brotánek, MgA. Jan Brotánek Investor: manželé Jilgovi Zhotovitel: Alterstav Obr. č. 1: Rodinný dům Zdiby, jihozápadní pohled Popis objektu: Navrhnout rodinný dům pro čtyřčlennou rodinu se zázemím odpovídajícímu městskému způsobu bydlení v příměstském prostoru. Investorem byly formulovány podmínky pro objekt v tradičním tvarovém pojetí s prvky nových alternativních přístupů týkající se úspory energií a s tím souvisejících forem. Výsledkem úvodních jednání s investorem o základním konceptu RD byla varianta, která obsahovala efektivní snížení energetické náročnosti provozu tepelným zaizolováním objektu, vysoko nad hodnoty požadované normou, za použití zděných konstrukcí, maximální využití solární energie a systému teplovzdušného vytápění s rekuperací tepla.
Nové obytné území, vzniklé na místě původního pole, přimykající se k chatové oblasti, nebylo koncepčně prověřeno urbanistickou studií, která by zohledňovala solární orientaci parcel nebo určité hmotově prostorové regulativy spjaté s integrovaným navrhováním. Solární orientace nárožní parcely předurčila základní konfiguraci rodinného domu. Dům byl navržen do dvou funkčních částí. Hlavní obytná část se sedlovou střechou je natočená boční stranou k čistému jihu, využívající sklon střechy 45 pro dva solární teplovodní kolektory a jižní plochu fasády pro dva teplovzdušné kolektory. Plocha vytápěného prostoru činí 105 m 2 v obou nadzemních podlažích. K hlavní části přiléhá horizontálně komponovaná část garáže s hospodářským zázemím domu a vytápěnou pracovnou (10,6 m 2 ) o celkové užitné ploše 46 m 2, kryté plochou vegetační střechou (typ extenzivní, bezúdržbová). Střecha má kromě příjemného vzhledu opodstatnění v zadržování dešťových srážek v krajině, a tím vylepšuje bioklima v okolí domu. Na rozdíl od hlavní obytné části se půdorysný tvar ploché střechy dotváří paralelně s hranicí pozemku a chrání tak obytnou část ze severní strany. Celková zastavěná plocha je 160 m 2. Dešťová voda ze všech zpevněných povrchů je zachytávána v zahradním jezírku v jihozápadním rohu pozemku. Objekt RD je nepodsklepený. Zděná konstrukce obvodového pláště je z odlehčených (18 %) pálených cihel typu CDm se zateplením tloušťky 240 mm minerální vlny. Inovačním prvkem bylo minimalizování dimenzí nosné zděné konstrukce na normových 240 mm a maximalizace dimenzí tepelné izolace, aby celková tloušťka konstrukce nepřesáhla 550 mm. Obr. č. 2: Rodinný dům Zdiby, situace (sever dole!!!) ENERGETICKY ÚSPORNÉ PRVKY vyšší stupeň zateplení objektu dispoziční zónování a solární orientace domu teplovzdušné vytápění se systémem řízeného větrání a rekuperací tepla
nasávání vzduchu přes zemní registr akumulace tepla do akumulační stěny z ohřátého vzduchu v teplovzdušných kolektorech s rastrovým zasklením RAYWALL 90 letní využívání solárních teplovodních kolektorů na ohřev TUV automatika řízení celého systému Objemový faktor tvaru budovy (A/V): 0,75 Užitná plocha: 192,8 m 2 Vytápěná plocha: 105,0 m 2 Obestavěný prostor: 612,3 m 3 Obr. č. 3: Rodinný dům Zdiby, půdorys 1. NP
Obr. č. 4: Rodinný dům Zdiby, půdorys 2. NP
Obr. č. 5: Rodinný dům Zdiby, pohled od severovýchodu Obr. č. 6: Rodinný dům Zdiby, příčný řez
Způsob řešení vytápění a ohřevu TV, příp. počet a plocha solárních kolektorů Snížení energetické náročnosti na provoz a zbývající díl dodávané energie je pokryt solárními teplovodními kolektory a spalováním biomasy. Záložní zdroj je dohřev na noční proud. V domě je osazeno teplovzdušné vytápění s řízeným větráním a rekuperací tepla. Větrání pro zimní období je řešeno dvoukruhově, cirkulačním oběhem (částečná rekuperace obytné místnosti) a ventilací (přímá rekuperace WC, koupeny, kuchyně). Během slunečního svitu v přechodných obdobích jaro-podzim se ohřívá vzduch v solárním teplovzdušném kolektoru a v dutině dvojitých francouzských oken, který je vháněn pomocí ventilátoru do dutinového labyrintu akumulační zdi, kde se akumuluje od středu zdi. Fázovým posuvem dochází k přenesení tepelného účinku do pozdějších večerních hodin, kdy již slunce nesvítí. Solární kolektory na sedlové střeše ohřívá integrovaný zásobník tepla IZT 925 L, který je zdrojem pro odběr teplé užitkové vody i pro dohřev vzduchu ve VZT jednotce DUPLEX RD. Ve dnech bez slunečního svitu zajišťují ohřev vody v IZT krbová kamna nebo spíná elekrospirála. Systém vytápění a větrání je automaticky nebo manuálně řízen v nastavitelných režimech pro jednotlivá období. TECHNICKÉ VYBAVENÍ teplovzdušné vytápění s řízeným větráním a rekuperací tepla ATREA DUPLEX RD 2 solární teplovodní kolektory účinná plocha 3,3 m s možností připojení dalších kolektorů 2 solární teplovzdušné kolektory s účinnou plochou 6,0 m zasklené izolačním dvojsklem (U = 1,400 Wm -2 K -1 ) s rastrem RAYWALL 90, nabíjející teplým vzduchem dutou akumulační zeď z plných cihel (účinná plocha zdi 33,8 m 2 ), která tvoří páteř dispozice domu v 1. NP integrovaný zásobník tepla (IZT) s elektrospirálami na dohřev objem 950 litrů krbová kamna pro spalování biomasy VERNER Golemek 9/5 kw ústředna a regulace
Obr. č. 7: Rodinný dům Zdiby, krbová kamna napojené na IZT jsou integrální součástí vytápěcího systému, cihelná stěna je akumulační, využívá tepla z teplovzdušných kolektorů Skladby a fyzikální parametry obalových konstrukcí: obvodová stěna U = 0,157 W/m 2 K (sokl U = 0,244 W/m 2 K) Heraklith na roštu + omítka minerální vlna v roštu 240 mm Cihelné zdivo CDm + Multibat 240 mm střecha U = 0,142 W/m 2 K tašková krytina deska THERMODACH 120 mm krov + termoizolace min. vlákno 160 mm rošt podhledu + termoizolace EPS 30 mm sádrokartonový podhled podlaha U = 0,32 W/m 2 K betonová mazanina 50 mm polystyren 120 mm izolace proti zemní vlhkosti vyrovnávací mazanina 100 mm okna U=1,4 W/m 2 K (dvojsklo + EURO IV 68 U = 1,1 W/m 2 K) U = 1,1 W/m 2 K (dřevěné dveře z profilu EURO 68, výplň 0,93 W/m 2 K)
Obr. č. 8: Rodinný dům Zdiby, detail východní obvodové stěny při zateplování Obr. č. 9: Rodinný dům Zdiby, dokončená východní fasáda s přístavbou garáže
Výpočtová tepelná ztráta objekt: 3,8 kw Roční spotřeba energie na vytápění: 6961 kwh/a Měrná spotřeba energie na vytápění: 45,1 kwh/m 2 a Roční provozní náklady výpočtové: 17 149 Kč (rok 2003) Roční provozní náklady reálné: 20 405 Kč (rok 2007 el.energie + dřevěné brikety) Obr. č. 10: Rodinný dům Zdiby, solární teplovzdušný kolektor na jižním průčelí
Obr. č. 11: Rodinný dům Zdiby, jižní průčelí před zateplením s dobře patrnými přívody pro teplovzdušné kolektory Obr. č. 12: Rodinný dům Zdiby, jižní průčelí, finální stav po osazení teplovzdušných kolektorů
Obr. č. 13: Rodinný dům Zdiby, vyzdívání dutinové akumulační stěny Zhodnocení objektu a jeho přínosu pro pasivní a nízkoenergetickou výstavbu: Stavba tradičního tvaru s dobrými parametry a vhodnou orientací ke světovým stranám, využívající solární energii pomocí teplovodních a teplovzdušných kolektorů s akumulací tepla v integrovaném zásobníku a vyzdívané dutinové stěně, která se pohledově uplatňuje i v interiéru domu.