image 99512 25 v1
Galรฉria(17)

Poznรกme vรญลฅaza architektonickej sรบลฅaลพe ฤŒeskรฝ ostrovnรฝ dom

Partneri sekcie:

Svet, v ktorom domy vyrรกbajรบ celoroฤne toฤพko energie, ลพe nielenลพe pokryjรบ svoju spotrebu, ale prebytkami lokรกlne pomรกhajรบ aj okolitรฝm budovรกm a elektrickรบ sieลฅ pouลพรญvajรบ len ako zรกloลพnรฝ zdroj. Zรกroveลˆ minimalizujรบ spotrebu pitnej vody a bez toho, aby zniลพovali beลพnรฝ ลพivotnรฝ ลกtandard, maximรกlne vyuลพรญvajรบ daลพฤovรบ vodu. Toto vลกetko bolo tรฉmou ลกtudentskej architektonickej sรบลฅaลพe ฤŒeskรฝ ostrovnรฝ dom. Predstavujeme vรกm vรญลฅaznรฝ projekt, za ktorรฝm stoja ลกtudenti Stavebnej fakulty ฤŒVUT v Prahe.

02
Ostrovny dom matous 05
Ostrovny dom matous 06
tab1
Ostrovny dom matous 01
0304
01
Ostrovny dom matous 07

Vรญลฅaznรก prรกca rieลกi nรกvrh energeticky hospodรกrneho rodinnรฉho domu vo Vrcove. Koncept vychรกdza z princรญpov tzv. ostrovnรฝch domov pri zachovanรญ komfortu ลกtandardne โ€žpripojenejโ€œ domรกcnosti. V nรกvrhu sa spojilo pokrokovรฉ, dรดmyselnรฉ a plne funkฤnรฉ rieลกenie, ktorรฉ v maximรกlnej miere zabezpeฤuje sebestaฤnรฝ a รบspornรฝ dom.

Rodinnรฝ dom pre ลกtvorฤlennรบ rodinu je usporiadanรฝ do dvoch podlaลพรญ, resp. prรญzemia a podkrovia. Projekt reaguje na spรดsob ลพivota investora a spฤบลˆa jeho poลพiadavky. V podstate ide o sรบฤasnรบ formu rodinnรฉho bรฝvania na vidieku, vyuลพรญvajรบcu novodobรฉ poznatky z oblasti udrลพateฤพnej vรฝstavby, reagujรบcu na kontext miesta a v nadvรคznosti na to ponรบkajรบcu komfort bรฝvania v รบzkom kontakte s prรญrodou. Pri nรกvrhu sa tak zohฤพadลˆovala aj poลพiadavka splynutia objektu s miestom, vyuลพitia lokรกlnych materiรกlov a technolรณgiรญ ฤi vhodnej orientรกcie na svetovรฉ strany a vyuลพitia slnka.

Idea

Tvar budovy vychรกdza zo zรกkladnej idey, ktorรก sleduje priechodnosลฅ medzi jednotlivรฝmi ฤasลฅami objektu, zรกhradou a prรญstupovou cestou a zohฤพadลˆuje ลพivotnรฝ ลกtรฝl i potreby majiteฤพov. Tรบto โ€žkriลพovatkuโ€ tvorรญ zasklenรก ฤasลฅ spรกjajรบca hlavnรบ, dvojpodlaลพnรบ hmotu objektu (1. NP + podkrovie) s druhou, ฤiastoฤne dvojpodlaลพnou hmotou, v ktorej je umiestnenรฝ prรญstreลกok pre auto, garรกลพ, dielลˆa, stajลˆa pre ovce a v 2. NP nad garรกลพou pracovลˆa/izba pre hostรญ (poฤรญta sa pri nej s obฤasnรฝm uลพรญvanรญm). Nรกvrh akceptuje logickรฉ sรบvislosti medzi umiestnenรญm domu na pozemku a jeho orientรกciou, vรฝslednou hmotou rozmiestnenia, veฤพkosลฅou okennรฝch a dvernรฝch otvorov a celkovรฝm princรญpom fungovania objektu. Snahu prispรดsobiลฅ sa okoliu dopฤบลˆajรบ novodobรฉ materiรกly, konลกtrukcie a energeticky ฤo najรบspornejลกie technolรณgie.

Juลพný pohฤพad

Juลพnรฝ pohฤพad

Západný pohฤพad

Zรกpadnรฝ pohฤพad

Rieลกenie

Finรกlne technickรฉ rieลกenie je vรฝsledkom skรบmanรญ mnohรฝch variantnรฝch rieลกenรญ a zohฤพadลˆuje aj odporรบฤania poroty.

 

Konลกtrukฤno-technologickรฉ rieลกenie

Navrhujรบ sa predovลกetkรฝm takรฉto prvky:

  • peletkovรฉ kachle, 
  • solรกrne fotovoltickรฉ panely (inลกtalovanรฝ vรฝkon 5,3 kWp), 
  • automatickรฉ ลพalรบzie v oknรกch, obmedzenรฝ poฤet a rozmery okennรฝch otvorov na juลพnej a zรกpadnej strane,
  • posuvnรฉ tienenie, ktorรฉ chrรกni pred prehrievanรญm obรฝvacej izby a priedomia, jeho sรบฤasลฅou sรบ fotovoltickรฉ ฤlรกnky,
  • posuvnรฝ systรฉm vonkajลกieho tienenia s bielou textรญliou,
  • fotovoltickรฉ ฤlรกnky zabudovanรฉ do skiel, zasklenรฉ spojovacie ฤasti objektu, tienenie roletami,
  • zรกvetrie โ€“ ochrannรก zasklenรก ฤasลฅ chrรกniaca pred poveternostnรฝmi vplyvmi a zmenลกujรบca teplotnรฉ rozdiely, 
  • presah strechy nad priedomie โ€“ ochrana proti nepriaznivรฝm poveternostnรฝm vplyvom a prehrievaniu v lete.

Z konลกtrukฤnรฉho hฤพadiska je dรดleลพitรฉ aj pouลพitie stavebnรฉho systรฉmu Novatop z veฤพkoformรกtovรฝch komponentov vyrรกbanรฝch z krรญลพom vrstvenรฉho masรญvneho dreva. Systรฉm eliminuje chyby beลพnรฝch drevostavieb a zรกsadne zvyลกuje kvalitu hotovรฝch stavieb. Z dรดvodu zachovania drevenรฉho vzhฤพadu v interiรฉri vedie vzduchotesnรก obรกlka po vonkajลกej hrane konลกtrukcie.

Konštrukฤno-technologické riešenie

Konลกtrukฤno-technologickรฉ rieลกenie

 

Vodnรฉ hospodรกrstvo

Primรกrnym cieฤพom nรกvrhu hospodรกrenia s vodou v objekte je jej opรคtovnรฉ vyuลพitie. V rรกmci objektu je navrhnutรก ฤistiฤka odpadovรฝch vรดd s preฤerpanรญm do retenฤnej nรกdrลพe a s prepadom do vsakovacรญch prvkov. Do retenฤnej nรกdrลพe sa odvรกdza preฤistenรก odpadovรก aj daลพฤovรก voda zo striech objektu, ktorรก prechรกdza zรกroveลˆ ฤistiacimi filtrami. Voda v retenฤnej nรกdrลพi je primรกrne urฤenรก pre potreby objektu (splachovanie WC, umรฝvanie osรดbโ€ฆ), ale aj na vyuลพitie v zรกhrade. Na zรกsobovanie objektu pitnou vodou sa poฤรญta s vybudovanรญm studne a v prรญpadoch extrรฉmneho sucha s pripojenรญm objektu na verejnรฝ vodovod.

V rรกmci drobnรฝch รบspor energie na prรญpravu teplej vody sa poฤรญta s inลกtalรกciou tepelnรฉho vรฝmennรญka na vรฝtoku odpadovej vody z vane, ktorรฝ odovzdรก tepelnรบ energiu sรบbeลพne vedenรฉmu prรญvodu studenej vody. Na zรญskanie รบspor energie pri ฤerpanรญ vody na splachovanie WC sa navrhla akumulaฤnรก nรกdrลพka na vodu v 2. NP objektu. Takรฉto opatrenie slรบลพi na vyuลพitie elektrickej energie v ฤase prebytku na preฤerpanie vody z retenฤnej nรกdrลพe mimo objektu do akumulaฤnej nรกdrลพky, z ktorej voda uลพ gravitaฤne stekรก do nรกdrลพky WC na oboch podlaลพiach. Vodu moลพno vyuลพiลฅ aj na napojenie na prรกฤku v 1. NP.

Medzi prvky hospodรกrenia s vodou partia:

  • Membrรกnovรก ฤŒOV: 4,0 EO 
  • Retenฤnรก nรกdrลพ: 10,0 m3
  • Akumulaฤnรก nรกdrลพ โ€“ รบลพitkovรก voda (WC, prรกฤka): 0,2 m3
  • Studลˆa 
  • Vodovodnรก prรญpojka

Celkovรก spotreba vody je 360 l/deลˆ.

Schéma vyuลพitia vody

Schรฉma vyuลพitia vody

 

Energetickรก spotreba v dome

Hlavnรฝm zdrojom tepla na vykurovanie rodinnรฉho domu sรบ kozubovรฉ kachle na peletky s automatickรฝm doplลˆovanรญm elektrickรฝm podรกvaฤom. Kachle majรบ zabudovanรฝ teplovodnรฝ vรฝmennรญk, ktorรฝm sa cez rozdeฤพovaฤ/zberaฤ rozvรกdza vykurovacia voda do jednotlivรฝch vetvรญ podlahovรฉho vykurovania a do akumulaฤnej nรกdrลพe s vnorenรฝm zรกsobnรญkom na teplรบ vodu.

Akumulaฤnรก nรกdrลพ sa v ฤase mimo zakรบrenia v kachliach nahrieva pomocou elektropatrรณny. Ako primรกrny zdroj elektrickej energie slรบลพi malรก fotovoltickรก elektrรกreลˆ, ktorรก v ฤase prebytku slneฤnej energie ukladรก transformovanรบ energiu do batรฉriovรฉho รบloลพiska, prรญpadne do elektromobilu. V prรญpade nedostatku elektrickej energie z fotovoltickej elektrรกrne bude slรบลพiลฅ zriadenรก prรญpojka na elektrickรบ rozvodnรบ sieลฅ.

Systรฉm distribรบcie elektrickej energie k jednotlivรฝm spotrebiฤom sa riadi a monitoruje inteligentnรฝm systรฉmom. Ten rozhoduje o vyuลพitรญ elektrickej energie z fotovoltickej elektrรกrne ฤi siete a vypรญna nepotrebnรฉ spotrebiฤe.

Na vykurovanie a prรญpravu teplej vody v pracovni sa z dรดvodu jej obฤasnรฉho vyuลพรญvania zvolila elektrickรก energia. Poฤรญta sa s vykurovanรญm podlahovรฝmi elektrickรฝmi rohoลพami a s prรญpravou teplej vody elektrickรฝm bojlerom.

Zdroj tepla na vykurovanie a prรญpravu teplej vody (kozubovรฉ kachle na peletky) mรก nasledujรบce parametre:

  • Vรฝkon: 0,5 โ€“ 17,5 kW 
  • Sรกlavรฉ teplo do miestnosti: 2 โ€“ 3,5 kW 
  • รšฤinnosลฅ: 90 % 
  • Spotreba peletiek: 0,2 โ€“ 4,7 kg/h

 

Osvetlenie

Osvetlenie domu je zรกkladnรฝm prvkom kvality bรฝvania, zรกroveลˆ pomรกha prepojeniu interiรฉru s exteriรฉrom, ฤo je jednรฝm z hlavnรฝch cieฤพov projektu. V 1. NP je navrhnutรก otvorenรก dispozรญcia, ktorรก pomรกha kvalitnรฉmu osvetleniu z juhu a severu. Na kaลพdej zo svetovรฝch strรกn sa odohrรกva inรฝ prรญbeh a prรกve v interiรฉri sa prepรกjajรบ. ล tรบdia Daylight factoru (ฤiniteฤพ dennej osvetlenosti) poslรบลพila pri nรกvrhu tienenia (predsadenรฉ konลกtrukcie) tak, aby sa dosiahlo tienenie pri slneฤnom ลพiarenรญ, ale aby sa nezastavil tok vลกadeprรญtomnรฉho svetla do interiรฉru. Kvalitnรฉ osvetlenie pritom pomรกha psychickej pohode a zรกroveลˆ minimalizuje potrebu svietiลฅ umelรฝm svetlom.

 

Tepelnotechnickรฉ rieลกenie

V rรกmci rozhodovania o tepelnotechnickรฝch vlastnostiach objektu sa vykonala optimalizรกcia obalovรฝch konลกtrukciรญ budovy. Pri variantoch 1 a 2 sa zvolilo zateplenie konลกtrukciรญ na odporรบฤanรฉ hodnoty sรบฤiniteฤพa prechodu tepla konลกtrukciou. ฤŽalลกie varianty 3 a 4 zahล•ลˆali nรกvrh zateplenia konลกtrukciรญ na hornej hranici odporรบฤanรฝch hodnรดt pri pasรญvnych domoch. Poslednรฉ dva varianty 5 a 6 boli navrhnutรฉ tak, aby splnili dolnรบ hranicu odporรบฤanรฝch hodnรดt sรบฤiniteฤพa prechodu tepla konลกtrukciou pri pasรญvnych domoch. Varianty sรบ v kombinรกcii s inลกtalรกciou otvorovรฝch vรฝplnรญ s tepelnoizolaฤnรฝmi dvojsklami (varianty 1, 3 a 5) a trojsklami so zvรฝลกenรฝm solรกrnym faktorom (varianty 2, 4 a 6). Finรกlne rozhodnutie pre variant 6 padlo z dรดvodu najlepลกรญch tepelnotechnickรฝch vlastnostรญ. Tento variant spadรก uลพ do kategรณrie pasรญvnych domov. Nรกvrh obalovรฝch konลกtrukciรญ s lepลกรญmi tepelnotechnickรฝmi vlastnosลฅami je vhodnรฝ s ohฤพadom na nรญzke prevรกdzkovรฉ nรกklady technolรณgiรญ v dome.

Graf tepelných strát

Graf tepelnรฝch strรกt

 

Spotreba elektrickej energie

Po diskusii nasledujรบcej po prvej prezentรกcii projektu v 2. kole a odporรบฤaniach poroty sa navรฝลกil poฤet fotovoltickรฝch panelov na 20, vรฝslednรฝ inลกtalovanรฝ vรฝkon je 5,3 kWp. Na vรฝpoฤty spotreby elektrickej energie v dome sa vytvorili varianty uลพรญvania objektu v letnom a zimnom obdobรญ. Rozdielne predpoklady v rozloลพenรญ spotreby energie moลพno pozorovaลฅ aj pri beลพnom pracovnom dni a cez vรญkend.

Jednotlivรฉ varianty sa rozpracovali v rรกmci predpokladanej hodinovej spotreby elektrickej energie. Hlavnรฝm zdrojom na vรฝrobu elektrickej energie je malรก fotovoltickรก elektrรกreลˆ, ktorรก pozostรกva z fotovoltickรฝch panelov na streลกnej konลกtrukcii a z polopriepustnej fotovoltickej fรณlie, umiestnenej na posuvnom tienenรญ.

Schéma energetickej spotreby v dome

Schรฉma energetickej spotreby v dome

Podฤพa predpokladov vychรกdza celkovรก dennรก spotreba elektrickej energie pravdepodobne vyลกลกia, neลพ by bola v skutoฤnosti. Zahrnutรฉ sรบ aj spotrebiฤe, ktorรฉ sa nemusia uลพรญvaลฅ sรบฤasne v ten istรฝ deลˆ, takลพe o tieto spotrebiฤe sa celkovรก suma spotreby energie zvyลกuje. ฤŽalej je tu systรฉm inteligentnรฉho vypรญnania, ktorรฝ znรญลพi spotrebu elektrickej energie pri spotrebiฤoch, ktorรฉ nemusia byลฅ stรกle zapnutรฉ (tento systรฉm ich v sprรกvnom ฤase vypne).

V letnom obdobรญ vznikajรบ urฤitรฉ prebytky solรกrnej energie, ktorรบ moลพno ukladaลฅ do akumulรกtorovรฝch batรฉriรญ na neskorลกie vyuลพitie. ฤŽalลกou moลพnosลฅou je ukladaลฅ energiu do elektromobilu, ktorรฝ bude v ฤase najvรคฤลกรญch prebytkov solรกrnej energie pripojenรฝ na fotovoltickรบ elektrรกreลˆ a bude sa z nej dobรญjaลฅ. Pri extrรฉmne veฤพkรฝch ziskoch a nรญzkej spotrebe elektrickej energie moลพno poฤรญtaลฅ s vykurovanรญm akumulaฤnej nรกdrลพe pomocou elektropatrรณny, a tรฝm uskladniลฅ energiu โ€ždo vodyโ€œ.

Letnรก prevรกdzka mรก nasledujรบce charakteristiky:

  • Spotreba v dome: 17,8 kWh
  • Vรฝroba 20 panelov: 36,9 kWh
  • Maximรกlna potreba uloลพenia energie: 31,8 kWh
  • Kapacita batรฉriรญ: 25,0 kW

Hodinový graf spotreby elektrickej energie v dome – letný pracovný deลˆ

Hodinovรฝ graf spotreby elektrickej energie v dome โ€“ letnรฝ pracovnรฝ deลˆ

Hodinový graf spotreby elektrickej energie v dome – letný víkendový deลˆ

 Hodinovรฝ graf spotreby elektrickej energie v dome โ€“ letnรฝ vรญkendovรฝ deลˆ

 

Zimnรก prevรกdzka mรก nasledujรบce charakteristiky:

  • Vรฝroba 20 panelov: 29,8 kWh
  • Prebytky elektrickej energie: 13,4 kWh
  • Spotreba energie mimo vรฝroby: 9,3 kWh
  • Ukladanie energie: 4,2 kWh

Hodinový graf spotreby elektrickej energie v dome – zimný pracovný deลˆ

Hodinovรฝ graf spotreby elektrickej energie v dome โ€“ zimnรฝ pracovnรฝ deลˆ

Hodinový graf spotreby elektrickej energie v dome – zimný víkendový deลˆ

Hodinovรฝ graf spotreby elektrickej energie v dome โ€“ zimnรฝ vรญkendovรฝ deลˆ

 

Vzduchotechnika

V hlavnej hmote domu je navrhnutรฉ nรบtenรฉ vetranie s rekuperรกciou. Vetracia jednotka je umiestnenรก na 2. NP, do podkrovnรฉho priestoru. Vลกetky rozvody vzduchu na 2. NP sa vedรบ v podkrovom priestore. Rozvody vzduchu na 1. NP sa vedรบ v dutine stropnej konลกtrukcie. Objemy vetranรฉho vzduchu sa zvolili tak, aby spฤบลˆali minimรกlne hygienickรฉ poลพiadavky. Pri vypnutรญ nรบtenรฉho vetrania moลพno dom prieฤne prevetrรกvaลฅ na 1. NP alebo pomocou streลกnรฝch okien. Z dรดvodu nepravidelnรฉho uลพรญvania pracovne sa tu ponechalo prirodzenรฉ vetranie oknami.

ฤŒeskรฝ ostrovnรฝ dom

Sรบลฅaลพ dรกva ลกtudentom priestor skรบmaลฅ moลพnosti sebestaฤnรฝch domov, ktorรฉ sa nemusia spoliehaลฅ na obecnรบ alebo mestskรบ infraลกtruktรบru, ale starajรบ sa samy o seba. Tento proces prinรกลกa mnoho uลพitoฤnรฝch poznatkov, ktorรฉ sรบ potom aplikovateฤพnรฉ aj do beลพnej zรกstavby. Vลกetky aktivity projektu pomรกhajรบ ลกรญriลฅ nรกpady smerujรบce k ลกetrnejลกej prevรกdzke stavieb pri zachovanรญ modernรฉho ลกtandardu ลพivota.

Druhรฝ roฤnรญk sรบลฅaลพe oslovil poฤas workshopov viac neลพ 350 ลกtudentov architektรบry a staviteฤพstva, a priniesol dvadsaลฅ prepracovanรฝch konceptov hospodรกrnych rodinnรฝch domov. Porota z nich nakoniec vybrala ลกesลฅ najlepลกรญch. Vรญลฅazom sa stal tรญm Kristรฝny Ulrychovej, Josefa Koneฤnรฉho a Matouลกa Jurรกลˆa, ลกtudentov SvF ฤŒVUT v Prahe. Ich vรญzia zaujala porotu nielen svojou podobou, ale najmรค inteligentne vymyslenรฝm systรฉmom fotovoltickรฝch panelov v kombinรกcii s domรกcim batรฉriovรฝm รบloลพiskom.

A hoci ลพiadny zo sรบลฅaลพnรฝch projektov nemoลพno braลฅ ako hotovรบ vec (ide o sรบbor nรกpadov a moลพnรฝch rieลกenรญ, ktorรฝ by sa musel pri realizรกcii vรฝrazne dopracovaลฅ), je dรดleลพitรฉ, ฤo sa ลกtudenti nauฤia a ฤo sa dozvie verejnosลฅ. Aj preto si moลพno vลกetky projekty v plnej podobe stiahnuลฅ na webovรฝch strรกnkach sรบลฅaลพe.  

Text vznikol z podkladov vรญลฅaznรฉho projektu sรบลฅaลพe ฤŒeskรฝ ostrovnรฝ dom 2017 autorov Kristรฝny Ulrychovej, Josefa Koneฤnรฉho a Matouลกa Jurรกลˆa.
Obrรกzky: projekt

ฤŒlรกnok bol uverejnenรฝ v ฤasopise TZB Haustechnik 1/2018.

Najฤรญtanejลกie