Obnovitelné zdroje energie a udržitelná architektura: Příklady z České republiky

Stavby a jejich provoz způsobují třetinu emisí skleníkových plynů na světě. V EU jsou budovy zodpovědné za 40 % veškeré spotřebované energie, a také legislativa v této oblasti se stále zpřísňuje. Proto je důležité přemýšlet o energetické efektivitě domu již od koncepčního návrhu vzhledem k orientaci, hmotovému a dispozičnímu řešení. Jaké obnovitelné zdroje energií lze v budovách využít i v návaznosti na jejich architektonické ztvárnění?

Energeticky úsporné domy jsou determinovány omezením všech složek energie, které jsou potřebné k jejich výstavbě, zajištění provozu a v závěru životnosti také k jejich odstranění. V provozu se jedná o zdroje cílené k vytápění, ohřevu vody, výměně vzduchu a užívání spotřebičů elektřiny. Například jestliže na vytápění se před rokem 2000 běžně spotřebovalo 150 až 200 kWh/(m2a), potom v současnosti zaznamenáváme potřebu tepla na vytápění nových domů v rozmezí pouhých 15 až 20 kWh/(m2a).

V české normě ČSN 73 0540-2:2011 je však zakomponován také termín „energeticky nulové budovy“. Jedná se o budovy, ve kterých malé množství energie potřebné pro provoz pasivních domů není již zajištěno pouze fosilními, tzn. neobnovitelnými zdroji, kterými jsou v České republice jaderná energie, ropa, uhlí nebo zemní plyn, nýbrž alespoň jeho část je pokryta zdroji obnovitelnými, mezi které řadíme energii geotermální, energii získanou ze slunce, větru, z proudící vody, popřípadě biomasy.

Je možno zaznamenat i názor, že energetický koncept se jen obtížně setkává s kvalitou architektonického díla. Je vyslovován s vážností a zachmuřenou tváří některých inženýrů i architektů, což stavebníka může od takto pojaté výstavby odradit. Pokusme se jej konfrontovat s reálnou skutečností. I v České republice však již můžeme najít budovy, kterých se chopili vzdělaní a odhodlaní inženýři a architekti, v jejichž portfoliu nechybí budovy postavené v pasivním standardu. Některé z těch dobrých, alespoň podle názoru autora článku, představme. Patří k nim například obytný dům v Praze Pod Altánem (obr. 1), sídliště bytových staveb v Praze-Malešicích (obr. 2), Základní umělecká škola v Holicích (obr. 3), administrativní budova INTOZA v Ostravě-Hulvákách (obr. 4) nebo Otevřená zahrada v Brně (obr. 5).

Z posledního období se o pozornost hlásí velká zdravotnická stavba pojatá v pasivní energetické úrovni - II. interní klinika a geriatrie v Olomouci, která byla předána do užívání v září 2018 (obr. 6). Autorskému týmu vedenému architektem Adamem Rujbrem se podařilo vytvořit všestranně kvalitní dílo, které bude sloužit nejzranitelnější vrstvě společnosti - starým a nemocným lidem. Nemocnice splňuje všechny požadavky, které jsou na energeticky úsporné domy kladeny. K naplnění těchto předpokladů již nevystačí tradiční stavební nebo technologické postupy. Je potřeba přijímat a používat nové poznatky, což často není snadné.

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Jak bylo uvedeno výše, nejen v zahraničí, ale i v České republice již byla realizována celá řada pasivních budov, u kterých se realizace uskutečnila v intencích nákladů běžné výstavby. A co je zvláště důležité - vlastní provoz budovy se stal neporovnatelně ekonomicky úspornější a uživatelsky komfortnější. Rovněž opravy budov je třeba koncipovat tak, aby se staly energeticky efektivními.

Pasivní bytový dům pro seniory v Modřicích u Brna

Jako architektonicky kvalitní a technicky příkladně řešený objekt lze označit pasivní bytový dům pro seniory v Modřicích u Brna (PBDS) (obr. 7). Podobně, jako je tomu v olomoucké nemocnici, i zde se jedná o stavbu, která je určena starším osobám. Pod vedením architektů Aleše Brotánka a Josefa Smoly vznikl architektonicky, urbanisticky, technicky, ekologicky a uživatelsky přívětivý komplex oceněný řadou trofejí. PBDS tvoří tři stavební objekty - vstupní objekt SO1, pavlačový dům SO2 a chodbový dům SO3, sestavené do tvaru písmene „U“ (obr. 8). Všechny jsou přístupné bez nutnosti překonávat bariéry. Dům SO1 je dvoupodlažní s pultovou střechou. V přízemí má recepci, na kterou navazuje hala s výdejnou jídel.

K vybavení domu patří také fototermické sluneční kolektory umístěné na ploše zelené - vegetační střechy a tři nádrže, každá o objemu 5 m3 na zachycení dešťové vody (obr. 9). Celková tepelná ztráta domu je 31,5 kW a měrná potřeba energie na vytápění je nižší než 15 kWh/(m2a). V dispozici domu se nacházejí dvě strojovny s rekuperačními jednotkami, zdrojem tepla, kterými jsou kotle, v nichž se spalují pelety (obr. 10), a zásobníky teplé vody (obr. 11).

Dům je založen na vrstvě extrudovaného polystyrenu tl. 200 mm, na které se rozprostírá železobetonová deska tl. 300 mm (obr. 12). Vertikální nosné konstrukce tl. 200 mm jsou vyzděné z vápenopískových tvárnic z vnější strany obložené grafitovým (šedým) expandovaným polystyrenem tl. 300 mm (obr. 13). Dvouplášťovou střechu s provětrávanou vzduchovou mezerou vyplňuje tepelná izolace z foukané celulózy tl. 500 mm (obr. 14). Systémovou hranici uzavírají kvalitní dřevěná okna a dveře s izolačním trojsklem se součinitelem prostupu tepla Uw = 0,71 W/(m2K), což splňuje požadavky kladené na pasivní domy (obr. 15).

Zkušenosti z provozu

Po čtyřech letech užívání objektu byl získán poměrně rozsáhlý soubor poznatků. V interiéru lze podle aktuální potřeby upravovat vnitřní teplotu a výměnu vzduchu. Děje se tak prostřednictvím regulačního zařízení umístěného v obytné místnosti. Přesto, že jsou obyvateli areálu starší lidé, nečinila jeho obsluha od samého počátku problém 73,0 % osob (obr. 16). Je to ukázka toho, že i lidé, kteří požadují nižší teplotu vnitřního prostředí, např. v rozmezí 15 °C až 18 °C si mohou takovéto prostředí vytvořit.

Čtěte také: České startupy a energie

V dispozicích bytů má převážná většina obyvatel umístěné postele u ochlazované stěny, která je z vnější strany obložená 300mm vrstvou grafitového (šedého) polystyrenu. Její součinitel prostupu tepla je U < 0,15 W/(m2K). To garantuje, že 74,4 % osob nemá u této stěny, ani pokud jsou v klidové poloze, pocit teplotního diskomfortu. Na pocit chladu u vnějších stěn přesto upozornilo 12,8 % osob. Je to známka skutečnosti, že některé starší osoby jsou citlivé i na mírné zvýšení teplotního toku, který se projeví nižšími teplotami na vnitřním povrchu stavební konstrukce.

Tématem větrání se ve svém bytě samostatně nezabývá 5,4 % obyvatel a řídí se pokyny technického správce domu. V několika bytech, především v době zahájení jejich užívání, vykazovalo větrací zařízení krátkodobě mírně rušivé akustické efekty, což se stalo důvodem ke 21,2 % stížností. V době průzkumu již 89,2 % osob označilo chod větracího zařízení jako bezproblémový, dalších 8,1 % občas v noci zaregistrovalo obtěžující zvuk a 2,7 % velmi vnímavých obyvatel si stěžovalo na zvuky, které z větracího zařízení registrují ve dne i v noci.

Zajímavý výsledek byl získán při dotazu, zda osoby mají v bytě pocit průvanu nebo vnímají pronikání chladného vzduchu do interiéru v okolí připojovacích spár u výplní otvorů. Všichni senioři odpověděli, že tento pocit nemají. Blower door testem bylo dosaženo nízkých hodnot v rozmezí n50 = 0,27 až 0,48 h-1.

Zvláště v posledních letech, kdy zaznamenáváme více slunečných dnů, nežli tomu bylo v minulosti, vzniká potřeba zajistit optimální stav vnitřního prostředí od vlivu slunečního záření. V PBDS byla část prosklených ploch se sluneční expozicí zastíněna vnějšími roletami. Tento předpoklad se však nenaplnil, což vedlo k tomu, že pouze 52,1 % obyvatel je v PBDS se zabudovaným stíněním spokojeno a 8,3 % je nespokojeno.

Každý z objektů, které jsou součástí areálu PBDS, je vybaven rekuperační jednotkou s vodorovným potrubím zavedeným do všech bytů. Přístup osob k řízenému větrání bytu je však zatížen celou řadou zažitých zvyklostí, které si senioři přinesli ze svých dřívějších domovů a uplatňují je i v PBDS. Nabízí se tak příležitost k tradičnímu způsobu větrání bytu. Je to patrné z toho, že pouze jeden muž, tj. 2,4 % obyvatel, bez ohledu na roční období, svůj byt nevětrá otevřeným oknem, a spoléhá na funkci vzduchotechniky.

Čtěte také: Více o sluneční energii

Důležitou složkou areálu je biotop s otevřenou vodní hladinou, vybudovaný před jižním průčelím domu, obr. Má plochu 160 m2, objem 200 m3 a členité dno s hloubkou až 2 m. Biotop přispívá k tvorbě optimálního vlhkostně teplotního stavu mikroklimatu, v letním období má ochlazující účinek a je zdrojem záporných iontů, které člověka stimulují ke zdravému způsobu života a aktivitě. V současnosti jej 45,6 % obyvatel PBDS považuje za příjemný a krásný doplněk areálu, 38,6 % jej vnímá jako prvek, který v okolí domu přispívá ke zkvalitnění životního prostředí.

Na otázku, zda bydlení v PBDS splnilo představy seniorů o bydlení, odpovědělo 94,6 % dotázaných, že se jedná o zařízení, které zcela naplnilo jejich představy nebo v mnoha směrech je předčilo.

tags: #obnovitelné #zdroje #energie #hofmeister

Oblíbené příspěvky:

• Aktivity společnosti Odpadové hospodářství Klatovy
• Jízdní doklady na autobusovém nádraží v Třinci
• Nebezpečný odpad
• Popel ze dřeva na zahradě
• Kamna KOZA K6 ECO a K9 ECO: Ekologická volba