ekologická fasáda Ekologická nové Fasád generace
Energetická náročnost budov Evropská unie si stanovila cíl snížit do roku 22 roční spotřebu primární energie o 2 %. Navržená opatření se soustřeďují přednostně na obory, ve kterých je potenciál úspor nejvyšší, a to na dopravu a stavebnictví. Ve stavebnictví je pro ČR prioritou zejména energetická sanace stávajících budov. Poruchy boletických panelů Budovy s boletickými panely trpí po 3-5 letech provozu řadou problémů, které jsou příčinou jejich nehospodárného provozu. Jedním typem výstavby, který je v současné době potřeba rekonstruovat, jsou budovy občanské vybavenosti ze šedesátých až osmdesátých let 2. století (kancelářské budovy, školy, školky, zdravotní střediska, policejní a hasičské stanice, apod.). Potenciál úspory energie na vytápění pomocí stavebních opatření je až 8%, další významné úspory je možné dosáhnout úpravami na otopné soustavě (zdroj, rozvody, prediktivní řízení). Typické tepelné ztráty malé kancelářské budovy ze 7. let neutěšený vzhled budov (nízká atraktivita pro nájemce) nevyhovující rozvody (datové sítě, elektřina, voda, otopné soustavy) nevyhovující tepelná izolace (náklady na vytápění, zimní pohoda) chybějící vzduchotechnika (větrání, chlazení) OBVODOVÉ STĚNY 2% lehký OBVODOVÝ PLÁŠŤ 4% zemina 1% střecha 3% letní přehřívání (letní pohoda) poruchy zavěšení a zámků křídel oken a netěsnosti (zatékání, průvan) v některých případech použití zdravotně závadných materiálů (azbest)
Sanace Problém nevyhovujících obvodových plášťů má čtyři standardní řešení: 1. 2. 3. dodatečné zateplení pláště částečná výměna s využitím stávající konstrukce odstranění pláště s následným dozděním lehkými vyzdívkami s klasickými okny Výzkumný tým na ČVUT modeloval celý životní cyklus různých výrobků (od výroby, přes montáž, provoz budovy až po výměnu za nový plášť na konci životnosti). Soustředil se na silná a slabá místa jednotlivých systémů a na environmentální dopady různých typů skladeb konstrukcí s cílem minimalizovat celkovou potřebu energie a negativní vlivy na životní prostředí v celém životním cyklu. Zároveň probíhal průzkum trhu mezi cílovými zákazníky (správci budov, zřizovatelé škol, obce, podniky). 4. kompletní výměna starého lehkého obvodového pláště za nový Nejčistším systémovým řešením je poslední varianta. Jako náhrada za původní pláště z boletických panelů se dnes obvykle používají metalické lehké obvodové pláště (hliníkové, ocelové), jejichž výroba ovšem může představovat nemalou zátěž životního prostředí. Výsledkem je koncept obvodového pláště na bázi dřeva: Envilop
Envilop špičkové řešení z přírodních materiálů Vyznačuje se příznivou cenou, přesným provedením, vysokou úrovní tepelné izolace a řešení tepelných mostů, příjemným vzhledem, variací povrchových úprav, možností integrace vnějšího stínění a obnovitelných zdrojů energie. okno dřevěné s izolačním trojsklem pryžové těsnění v hliníkovém profilu tepelná izolace dřevovláknitá konstrukční deska dřevovláknitá difuzní stropní konstrukce nosná rektifikovatelná kotva nosná tepelná izolace korková a vákuová vnější žaluzie s motorovým pohonem vnější obklad thermowood nosný rám vrstvený nosník z dýh vnější fasádní obklad nebo fotovoltaické panely Ekologická Fasád Základní data 4 cm 8% 6 kg CO2,ekv. /m 2.16 W/m 2 K 3% základní tloušťka plášté včetně instalačnípředsteny snížení tepelné ztráty objektu ve srovnání s Boletickými panely uhlíková stopa oproti 168 kg/m 2 bežných hliníkových plášťů průměrný součinitel prostupu tepla neprůsvitnou částí spotřeba primární energie z neobnovitelných zdrojů oproti hliníkovému LOP
vlastnosti výrobku Systém je optimalizován pro automatizovanou výrobu na CNC obráběcích strojích pro dosažení maximálního stupně prefabrikace. Plášť je možné montovat bez lešení. Řešení spár mezi panely pomocí pružných těsnění umožňuje dilatační pohyby panelů. Zavěšené uložení panelů pomocí rektifikačních ocelových kotev obvodový plášť nepřebírá žádné nosné funkce stavby, mezi jednotlivými panely je dilatační mezera. V konstrukci jsou použity materiály na bázi dřeva se speciálními vlastnostmi: 1. 2. 3. rám panelu z vrstvených dýh s vysokou únosností vnější konstrukční plášť z tenké, ale tuhé difúzně otevřené desky dřevěné prvky ve styku s vnějším prostředím provedeny z bezúdržbového Tepelně upraveného dřeva Thermowood Tepelné mosty jsou minimalizovány korkovou, aerogelovou nebo vakuovou izolací. Systém je tvořen dřevěnou konstrukcí, která umožňuje provést při pohledu z vnější strany bezrámové zasklení. Envilop rovněž počítá s integrací vnějších žaluzií s motorovým pohonem. Možná je i integrace aktivních prvků - fotovoltaických panelů jako fasádního obkladu nebo podparapetní větrací jednotky s rekuperací. detail dolního ostení okna detail horního ostení okna PK 16x65 D Ekologická Fasáda Nové Generace
environmentální hodnocení Princip návrhu šetrného k životnímu prostředí je viditelný při srovnání hlavních environmentálních parametrů Envilopu s parametry obvyklého hliníkového obvodového pláště. Porovnávány jsou oba typy pláště v průhledné variantě s rozměry 3,3 x 1,5 m. poptávka po zdravých, šetrných budovách Výsledky průzkumu trhu (agentura Hrivňák, 213) Energetickou náročnost považují respondenti za velice důležitou. Zároveň si uvědomují, že prostředí má zcela nebo spíše významný vliv na osoby. potenciál globálního oteplování [ kg CO2,eq. ] 1 spotřeba primární energie [ MJ ] 2 je pro vás důležité, aby na výrobu nové konstrukce bylo spotřebováno co nejméně energie? 6 5 1. Ano 57% 4 2. Spíše ano 17% 5 1 3 3. Více ano než ne 16% 2 4. Více ne než ano 6% 1 5. Spíše ne % gwp total pei total 1 2 3 4 5 6 6. Ne 4% potenciál ničení ozónové vrstvy [ kg CFC11eq. ],4 potenciál tvorby přízemního ozonu [ kg Ethene eq. ],4 jaký vliv má dle vašeho názoru prostředí na pobyt osob? 2 1. Zcela významný 4 2. Spíše významný 66% 26% 3 3. Spíše nevýznamný 3%,2,2 5 1 4. Zcela nevýznamný 5. Nedokážu posoudit % 5% preferujete konstrukce využívající přírodě blízké materiály? odp total pocp total 3 4 1. Ano, jednoznačně preferuji 2. Ano, spíše preferuji 18% 49% 1 3. Ne, nehraje pro nás roli 21% ENVILOP obvyklý hliníkový obvodový plášť 2 4. Nedokážu posoudit 11%
Ocenění Testování výrobku Výrobek prochází náročným testováním jak v laboratořích Univerzitního centra energeticky efektivních budovy ČVUT tak ve specializovaných externích laboratořích. Připravují se licenční podmínky a certifika ty potrěbné k hromadnému uvedení výrobku na trh. Projekt ziśkal v souteži Český energetický a ekologický projekt v roce 212 titul Inovace roku a cenu ERSTE.
Případová studie možnosti využití Snížení tepelných ztrát a potřeby tepla na vytápění pro vzorovou budovu. Pro vzorovou budovu byl proveden výpočet tepelných ztrát a potřeby tepla na vytápění podle ČSN EN ISO 1379. Průvzdušnost obálkou budovy - n5 Součinitel prostupu tepla - neprůsvitná část [W/m2.K] Součinitel prostupu tepla - průsvitná část [W/m2.K] Průměrný součinitel prostupu tepla panelem Boletické panely 1 (odhad),6 4 3 (odhad) Nový stav 1,16,6,57 Administrativní budovy, školy, budovy občanské vybavenosti Na základě provedených výpočtů je zřejmé, že u této stavby hraje obvodový plášť zásadní roli v energetické bilanci. Po modernizaci či nahrazení lehkého obvodového pláště dojde k výraznému snížení měrných tepelných ztrát (až na jednu ¼), a tím také k snížení potřebného tepelného výkonu otopné soustavy. Roční měrná potřeba tepla na vytápění a tím také náklady na vytápění klesnou o více než 8% oproti původní hodnotě.
kontakty Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze Třinecká 124, 273 43 Buštěhrad Telefon: +42 224 35 67 1 +42 224 35 67 2 Email: info@uceeb.cz Web: www.uceeb.cvut.cz www.uceeb.cz/envilop Envilop - ekologická fasáda nové generace Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze - září 214 Grafické zpracování: Matúš Ficko, ficko.matus@gmail.com Vytvořeno za podpory Evropské unie projektu OP VaVpI č. CZ.1.5/3.1./13.283 Inteligentní budovy.