Lukáš Palík 1 TVORBA VÝKRESOVÉ DOKUMENTACE U-TRUBKOVÝCH VÝMĚNÍKŮ TEPLA Abstrakt Pracovní a studijní stáž zaměřena na navrhování energeticky úsporných a ekologicky šetrných staveb, a také na navrhování opatření vedoucí ke snížení energetické náročnosti již stávajících budov. Průběh pracovní stáže zajišťovala partnerská firma Intoza s.r.o., Ing. Jan Neuwirt. Klíčová slova Energetická opatření, snižování energetické náročnosti staveb, využití obnovitelných a alternativních zdrojů energie, dřevostavby, rekonstrukce, sanace 1 ÚVOD Pracovní stáž byla zaměřena na zlepšení dosavadních znalostí v oboru stavitelství a osahání dovedností v praxi. Hlavní, ale ne jedinou náplní, byl designový, technický a technologický návrh Zdravotního střediska v energeticky pasivním standardu. Stáž jsme vykonávali ve dvojici, s kolegou Alešem Makovým, pro společnost Intoza s.r.o. se sídlem v Ostravě, a to v období od konce července do konce září 2013. 1 Bc. Lukáš Palík, Ústav technického zařízení budov, Fakulta stavební, VUT - Vysoké učení technické v Brně, Veveří 331/95, 602 00 Brno, tel.: (+420) 541 141 111, e-mail: palik@termo-kamery.cz. 1
Obr. 1: Lukáš Palík & Aleš Makový 2 REKONSTRUKCE HOTELU ČELADÉNKA, ČELADNÁ Prvním úkolem stáže byla kontrola rozpočtu, respektivě výkazu výměr, během již probíhající rekonstrukce hotelu Čeladénka v Čeladné. Laserovým metrem jsme kontrolovali na vnější obálce i v interiéru plochy pomítek, dřevěného a kamenného obložení. Tento úkol stáže zabral zhruba 2 a půl týdne. Obr. 2: Hotel Čeladénka 3 TVORBA ROZPOČTŮ, KANCELÁŘ OSTRAVA Dalším z pracovních úkolů stáže bylo podílení se na tvorbě rozpočtu a kontrole již hotového rozpočtu. Součástí tohoto úkolu bylo také navrhnout sanaci pro balkóny BD v Ostravě včetně technologického postupu a tvorby výkazu výměr pro navržené materiály. 4 NÁVRH ENERGETICKY ÚSPORNÉHO DVOJDOMKU PRO REKREACI, KANCELÁŘ OSTRAVA Prvním projekčním úkolem byl dispoziční, technický a technologický návrh dvojdomku. Dispoziční řešení prováděl převážně kolega Aleš Makový, mé podněty byly z hlediska osazení místností vůči světovým stranám, volby velikosti oken z hlediska energetické 2
náročnosti a požadavků na velikost technické místnosti. Dále mou části tohoto návrhu byl koncepční návrh vytápění a přípravy teplé vody, kde byl zvolen kotel na dřevo s teplovzdušným výměníkem pro vytápění, pro případu teplé vody pak tepelné čerpadlo voda - vzduch s integrovaným zásobníkem TUV. Konstrukční systém jsme zvolili Novatop. Obr. 4: Systém Novatop Obr. 5: Konstrukce Novatop 5 ZAMĚŘENÍ BD, PASKOV Dalším z úkolů v terénu bylo zaměření stávajícího stavu, respektivě obálky bytového domu v Paskově z důvodu budoucího plánovaného zateplení. Našim úkolem bylo kromě zaměření také zpracování pohledů ve výkresové podobě, které budou sloužit pro tvorbu výkazu výměr a rozpočtu, a také ke studii nového stavu. 3
Obr. 6: BD Paskov 6 KONFIGURÁTOR CENY PASIVNÍHO DOMU,,Kancelářským úkolem byla také tvorba konfigurátoru pro usnadnění nacenění výstavby,,na klíč pasivního domu. Konfigurátor jsme tvořili opět společně s kolegou Alešem Makovým jako Excelovskou kalkulačku. Finální verze programu se sestávala z celkem 8 záložek, při jejímž postupném vyplňování si mohl klient volit velikost domu, počet pater, jeho příslušenství jako pergoly a terasy, druh střešní krytiny a zda bude chtít střešní okna do podkroví včetně počtu. Samozřejmostí byla volba typu oken, a klient si také mohl vybrat ze 3 druhů koupelen podle cenové hladiny. V předposlední záložce klient zvolil požadované technologické vybavení domu, a takto program sám orientačně dům,,na klíč nacenil.. Obr. 7: Konfigurátor ceny pasivního domu 7 NÁVRH ZDRAVOTNÍHO STŘEDISKA V ENERGETICKY PASIVNÍM STANDARDU Posledním, a také hlavním úkolem stáže, byl jak designový a konstrukční, ale také technický a technologický návrh Zdravotního střediska v energeticky pasivním standardu. 7.1 Hlavní myšlenka Většina těchto zdravotních center je betonového skeletového konstrukčního systému s vyzdívkami, nebo přímo zděného z velkoformátových cihel. Jelikož našim záměrem bylo toto středisko od ostatních odlišit a udělat ho uživatelům příjemnější, zvolili jsme pro jeho 4
konstrukci více přírodní a ekologický materiál, kde jsme opět uvažovali s použitím konstrukčního systému Novatop, jehož konstrukčním prvkem je dřevo. 7.2 Osazení objektu Při návrhu dispoziční a designové studie jsme museli vycházet z budoucího reálného osazení zdravotního střediska v ulici Železárenská, Ostrava. Dispoziční návrh z hlediska vnějších rozměrů byl poměrně značně omezen tvarem a velikostí pozemku, bylo nutné volit podlouhlý tvar. Z územního rozhodnutí také plynulo, že budoucí stavba může mít nejvýše 3 nadzemní podlaží, což bylo dalším hlavním omezujícím kritériem z hlediska tvaru budovy. Pří návštěvě a obhlídce pozemku jsme také zjistili, že v těsné blízkosti se nachází již stávající stavby rodinných domů. Jelikož jsme stávajícím obyvatelům a majitelům nemovitostí nechtěli zcela zničit jednak výhled, ale také možnost oslunění jejich staveb, dbali jsme při osazení i na tyto kritéria. Typologické uspořádání místností bylo opět spíše otázkou kolegy Aleše Makového, mou radou bylo umístění co nejvíce využívaných místností směrem na jih a západ, technické a jiné obslužné a skladovací místnosti jsme umístili na sever. Do designového návrhu vnějšku budovy jsem kolegovi Makovému zasáhl požadavkem na umístění více oken na jih a západ, naopak redukcí počtu oken umístěných na sever a to z důvodu tepelných zisku a ztrát. Obr. 8: Ul. Železárenská, Ostrava 7.3 Hlavní úloha Mou hlavní úlohou u tohoto projektu byl také koncepční návrh technologického vybavení Zdravotního střediska obsahující koncepci vytápění, nuceného větrání, chlazení a přípravy teplé vody. 5
7.4 Vytápění Zdrojem tepla pro vytápění zdravotního střediska bylo navrženo tepelné čerpadlo (dále TČ) vzduch voda. Tepelné ztráty objektu budou pokryty radiátory umístěnými v jednotlivých místnostech. TČ bude dále také zdrojem tepla pro teplovodní výměník ve VZT jednotkách, VZT jednotky tak budou schopny pokrýt tepelnou ztrátu způsobenou větráním. Obr. 9: TČ vzduch voda 7.5 Chlazení Díky možnému reverznímu chodu TČ bude objekt možno v letních měsících také chladit, ve VZT jednotkách budou umístěny chladiče, za kterými budou následovat eliminátory kapek. Ke snížení spotřeby energií chlazením přispěje automatické větrání objektu v nočních hodinách, kdy bude využita akumulace chladu do hmoty zdravotního střediska. 7.6 VZT systém Vzhledem k tomu, že navržené zdravotní středisko je uvažováno jako pasivní, a jak již bylo zmíněno, bylo navrženo nucené větrání pomocí VZT jednotek. Každé patro zdravotního střediska budou obsluhovat samostatná VZT jednotka. Vzhledem k požadovaným parametrům budou použity sestavené VZT jednotky obsahující ventilátor na přívodu primárního vzduchu a odvodu sekundárního vzduchu, dále deskový (případně rotační) rekuperátor, na přívodní větvi za rekuperátorem dále ohřívač, chladič a eliminátor kapek. Za rekuperátorem na odvodní větvi bude umístěn také rekuperátor jako ochrana ventilátoru při tvorbě kapiček. Samozřejmostí jsou na vstupu primárního a sekundárního vzduchu do VZT jednotky filtry (min. třídy F).VZT jednotky budou od potrubí odděleny pružnými manžetami, bude tak omezeno šíření hluku potrubím.k omezení šíření hluku potrubím přispějí také tlumiče hluku, které budou umístěny jak v přívodním, tak v odvodním potrubí a to co nejblíže VZT jednotkám. Samotné VZT jednotky budou umístěny na pružných gumových rýhovaných podložkách, aby se rovněž zamezilo přenosu hluku a vibrací. Vzhledem k uvažovanému vzduchovému systému klimatizace bude přívodní VZT potrubí do obsluhovaných místností opatřeno tepelnou izolací. Izolováno bude také potrubí přivádějící primární vzduch z exteriéru a to opět z důvodu kondenzace. Přívod primárního a odvod sekundárního vzduchu bude realizován na severní fasádu skrze protidešťovou žaluzii, dle prováděcího projektu bude možno podle hladiny akustického hluku použít protidešťovou protihlukovou žaluzii. 6
7.7 Příprava TUV Obr. 10: VZT jednotka Jelikož plánovanou stavbou je zdravotní středisko, nepředpokládá se nutnost přípravy velkého objemu teplé vody v zásobnících. Pro navržené rehabilitační centrum v přízemí objektu je uvažováno se zásobníkovým ohřevem teplé vody a to z důvodu umístění možných masážních van či jiných zařízení náročných na teplovou vodu. Pro zbytek objektu, tedy pro ordinace, toalety a ostatní místnosti, je uvažováno s lokální přípravou teplé vody elektrickými průtokovými ohřívači. Díky tomuto lokálnímu způsobu přípravy teplé vody je předpokládáno snížení energetické náročnosti při ohřevu teplé vody, kdy bude ohřáto pouze potřebné množství teplé vody. Obr. 11: Průtokový ohřívač 7
Fotovoltaika V případě zdravotního střediska je uvažováno také s instalací fotovoltaických panelů. Vyrobená elektřina bude primárně sloužit k provozu tech. zařízení objektu, tedy k pohonu čerpadel, servopohonů, počítačových serverů a osvětlení. Sekundárně bude přebytečná energie distribuována do vnitřní sítě objektu. Obr. 12: FV panel Energetický štítek obálky budovy Mým dalším podílem na projektu Zdravotního střediska v energeticky pasivním standardu bylo zpracování en. štítku obálky budovy. Průkaz energetické náročnosti budovy (PENB) nebylo možné ani vhodné zpracovat z důvodu, že je projekt pouze ve fázi přípravy a PENB by byl poměrně nepřesný díky neznalosti přesného tech. zázemí objektu. Ze štítku vyplynul průměrný součinitel prostupu tepla obálkou budovy Uem = 0,17 W/ (m2 K) a byl tedy splněn jak požadovaný Uem,N = 0,31 W/(m2 K), tak doporučený součinitel prostupu tepla Uem,rec = 0,23 W/(m2 K). Celkové zařazení do klasifikační třídy prostupu tepla obálkou hodnocené budovy vyšlo do klasifikační třídy A velmi úsporná. Vzhledem k uvažovanému dokonalému technologickému vybavení objektu lze předpokládat, že celkově v PENB bude budova zařazena do skupiny A velmi úsporná. Technické zprávy Spolu s předešlou uvedenou prací jsem stál také za vytvořením Průvodní zprávy, Souhrnné technické zprávy a Technické zprávy TZB. Obr. 13: Energetický štítek obálky budovy 8
Finální podoba výkresů Kromě již zmíněného jsem dal výkresům jejich finální podobu (rozvržení + tabulka místností), díky tvorbě dokumentace v programu ArchiCad jsem také přispěl k tvorbě lehké vizualizace. 8 ZÁVĚR Pracovní stáž hodnotím jako velmi přínosnou z hlediska uplatnění dosažených znalostí v praxi a vyzkoušení si reálné práce při projektování, která se do určité míry liší od vysokoškolského přístupu, což je ale pochopitelné. Z pracovní stáže jsem si také odnesl nové znalosti a kontakty, s Ing. Janem Neuwirtem a firmou Intoza s.r.o. po skončení stáže pokračuji ve spolupráci na reálných projektech. Poděkování Příspěvek byl realizován za finančního přispění Evropské unie v rámci projektu Partnerství v oblasti energetiky,č. projektu: CZ.1.07/2.4.00/31.0080.Závěrem bych chtěl poděkovat Moravskoslezskému energetickému klastru za možnost zúčastnit se této velmi přínosné stáže.mé poděkování patří také panu Ing. Janu Neuwirtovi a jeho velmi vstřícný přístup, užitečné rady a ochotu nás provádět po stavbách, kde jsme měli možnost navštívit jak rekonstrukci horského hotelu Čeladénka, tak i stavby tří dřevostaveb v okolí Ostravy. Poděkování patří samozřejmě i mému kolegovi, Bc. Aleši Makovému, za týmovou spolupráci, která neměla chybu. Použité obrázky [1]. Vlastní fotografie, RD Polanka n. Odrou [2]. Hotel Čeladénka, www.treking.cz [3]. Sanace balkonu, www.weber-terranova.cz [4]. Systém Novatop, www.novatop-system.cz [5]. Konstrukce Novatop, www.novatop-system.cz [6]. BD Paskov, výstup z programu ArchiCAD ve studentské verzi [7]. Konfigurátor ceny pasivního domu, www.nasepenize.cz [8]. Vlastní fotografie, ul. Železárenská, Ostrava [9]. TČ voda vzduch, www.tzb-info.cz [10]. VZT jednotka, výstup z programu AeroCAD společnosti Remak [11]. Průtokový ohřívač, www.koupelny-sen.cz [12]. FV panel, www.czrea.org [13]. Energetický štítek obálky budovy, výstup z programu Energie 2013 ve vlastní Keywords Energy measures, reducing the energy consumption of buildings, using of renewable and alternativesources of energy, timber construction, reconstruction, rehabilitation of building. Summary Internship was focused on improving the existing knowledge in the field of engineering and thumb skills in practice. The main, but not the only one filling, the design, technical and technological design Health Center in passive energy standard. Internship we performed in pair, with Aleš Makový in the company INTOZA s.r.o. in Ostrava, in the period from late July to late September 2013. 9