Kandidát na energetické „Áčko“

V priemyselnej zóne mestskej časti Poprad-Matejovce sa chystá výstavba nového administratívneho centra spoločnosti Tatramat – ohrievače vody, ktorá je dcérskou spoločnosťou nemeckého výrobcu vykurovacej techniky – Stiebel Eltron. Budova je koncipovaná ako energeticky nenáročná – takmer výhradne bude využívať alternatívne zdroje energie. Energiu čerpá zo solárnych panelov a tepelných čerpadiel typu vzduch – voda a zem – voda. Nadštandardne technologicky vybavenej budove zodpovedá adekvátna tepelná izolácia. Tá spolu s aktívnym energetickým využívaním obnoviteľných zdrojov radí projekt stavby na popredné priečky v oblasti energetickej úspory.

Zem – voda, vzduch – voda
Základná kompozícia budovy vychádza z dispozície trojtraktu. Stredom traktu prechádza chodba – po stranách sú kancelárie školiace miestnosti alebo zasadačky. „Z hľadiska energetického zabezpečenia budovy je zámerom investora vytvoriť moderný zdroj energie, ktorý bude vyhovovať požiadavkám na ekonomickú, bezporuchovú a ekologickú prevádzku objektu“, hovorí Ing. Jana Briatková, projektantka, ústredného vykurovania.

„Vykurovanie, ako aj prevádzka 5-podlažného administratívneho objektu s kapacitou 97 užívateľov, sú energeticky zabezpečené predovšetkým alternatívnymi zdrojmi energie. V okolí objektu sa nachádza 16 zemných vrtov, ktoré sú napojené na tepelné čerpadlo zem – voda s výkonom 66 kW. Systém čerpadla pracuje na princípe transformácie konštantnej teploty zeme na tepelnú energiu. Zemným vrtom prebieha súvislé potrubie, spevnené stabilizačnou suspenziou (bentonit). Vrt má hĺbku 100 metrov, jeho hĺbka a technológia realizácie sa nadimenzovala na základe analýz prúdenia spodnej vody a tepelnej vodivosti zeme. Solanka zo sond v zemných vrtoch sa potrubiami privedie do čerpadla, situovaného v kotolni.

Okrem tepelného čerpadla zem – voda stavba využíva energiu dvoch tepelných čerpadiel vzduch – voda, každé s výkonom 26 kW. Čerpadlá sú umiestnené v exteriéri, v priestore pri kotolni budovy. Pracujú na princípe nasávania vzduchu a jeho transformácie na energiu. Teplo z tepelných čerpadiel sa privádza do systému s kondenzačnými kotlami, zapojené cez termohydraulický vyrovnávač dynamických tlakov, do spiatočky zo systému ústredného vykurovania.

Tepelné čerpadlá istia samostatné expanzné nádoby s poistnými ventilmi. Termohydraulický vyrovnávač je napojený na rozdeľovač, ktorý prerozdeľuje vodu do viacerých vetiev – na ohrev vzduchotechniky, podlahové vykurovanie, chladenie fancoilov a radiátorové vykurovanie kuchyne. Obeh vody v jednotlivých vetvách zabezpečia obehové čerpadlá, riešené samostatne pre každú vetvu. Regulácia parametrov vykurovacej vody pre jednotlivé vetvy ústredného kúrenia bude riešená ekvitermicky, trojcestnými ventilmi,“ hovorí J. Briatková. Istenie systému zabezpečia expanzné tlakové nádoby. Každý zdroj tepla je istený samostatne, príslušnou expanznou nádobou a pružinovým poistným ventilom.

Ohrievanie na solar
Významným a v súčasnosti často využívaným obnoviteľným zdrojom je slnečná energia. Autori projektu ako aj investor rátajú s využitím tohto zdroja. Solárne panely s výmerou zhruba 26 štvorcových metrov sú umiestnené na nižšej zo striech. Slúžia na ohrev vody. V prípade nepostačujúceho výkonu zo solárneho okruhu zabezpečí doohrievanie teplej vody tepelné čerpadlo zem – voda cez teplovodný výmenník tepla.

Celý systém tvorby alternatívnej energie je prepojený aj s tradične využívaným zdrojom energie – plynom. Plynové vykurovanie prebieha prostredníctvom dvoch závesných kondenzačných kotlov s menovitým tepelným výkonom od 13,3 do 65 kW. Tepelné čerpadlá a solárne panely energeticky pokryjú za bežných priemerných klimatických podmienok celú prevádzku budovy vrátane kuchyne s jedálňou pre 120 ľudí.

Vzhľadom na efektívne využitie alternatívnych zdrojov energie projektanti navrhli do takmer celého objektu podlahové vykurovanie. Len kuchyňu vykurujú vykurovacie telesá s potrubiami vedenými v podlahe. V exponovaných zasklených miestnostiach pokryje tepelné straty doplnkové vykurovanie fancoilami, v ktorých sú osadené elektrické špirály.

Nadštandardné zateplenie
Ak sa má budova zaradiť do lepšej energetickej kategórie, musí byť adekvátne zateplená. To platí aj v prípade administratívneho centra. Objekt patrí k nadštandardne zatepleným budovám. Obvodový plášť tvorí tehlové výplňové murivo, zateplené polystyrénom v hrúbke 200 milimetrov. Samotnú povrchovú úpravu vonkajšej fasády tvoria omietky v kombinácii s fasádnym obkladom z cementotrieskových dosák.

„Objekt má plochú strechu, koncipovanú ako duo strešnú konštrukciu. Systém funguje na princípe dvojvrstvovej izolácie – kombinácie klasického poradia materiálových vrstiev a obrátenej strechy,“ vysvetľuje technické riešenie Ing. arch. Róbert Burger – spoluautor projektu. Spádovú vrstvu strechy tvorí polystyrénbetón. Parotesná vrstva je bodovo upevnená k napenetrovanému podkladu z tepelnoizolačnej vrstvy v hrúbke 80 milimetrov. Nad ňou sa nachádza hydroizolačná vrstva a ďalšia – hlavná tepelnoizolačná vrstva strechy hrubá 220 centimetrov. Nasleduje separačná fólia a stabilizačná vrstva, ktorú tvorí betónová dlažba, poukladaná na terčoch. Pochôdzna, tak isto zateplená strešná konštrukcia, sa nachádza na terasách štvrtého podlažia.

Rámové časti okenných a dverných výplní v spodnej časti budovy pozostávajú z hliníkových profilov s prerušeným tepelným mostom. Na poschodí sú navrhnuté plastové 8-komorové profily s minimálnou hrúbkou 70 milimetrov. Všetky zasklené výplne obsahujú izolačné trojsklo s koeficientom prechodu tepla U = 0,7 W/m² . K. Trojsklo pozostáva z troch selektívnych vrstiev s plynovou výplňou. Okná kancelárskych miestností situované na južnej a západnej fasáde, disponujú vonkajšími, motoricky ovládateľnými žalúziami.

Vetranie
Nadštandardné zateplenie budovy si vyžaduje primerané vetranie. Všetky miestnosti v objekte sú vetrané núteným vetraním s rekuperáciou (so spätným získavaním tepla z použitého vzduchu) a s požadovanou výmenou vzduchu pomocou vzduchotechnických zariadení, umiestnených na streche objektu. Napriek tomu všetky miestnosti pri obvodovom plášti možno vetrať aj prirodzene otváravými a sklopnými oknami. Zvlášť sa vetrá kuchyňa a jedáleň, a to vzduchotehnickou jednotkou, umiestnenou na streche jednopodlažnej časti – nad vetranými priestormi.

Miriam Turancová
Vizualizácie a grafické podklady: Archstudio, s. r. o., Creatherm, s. r. o.