Vykurovanie a pasívne chladenie v bytových domoch

Keď sa niekdajšie priemyselné zóny a nevyužívané areály už neexistujúcich firiem menia na staveniská, zväčša z nich veľmi rýchlo vzniknú nové mestské štvrte s nezameniteľnou atmosférou a moderným vzhľadom. Takto sa zmenil aj Derendorf, mestská časť v Düsseldorfe, v ktorej nevyužívané železničné prekladisko uvoľnilo priestor novej mestskej obytnej štvrti.

Náročná a individualizovaná architektúra jednotlivých budov vychádza v ústrety očakávaniam dnešných obyvateľov mesta. Vznikajú mestské štvrte s komplexnou vybavenosťou, v ktorých sú nielen administratívne či obchodné priestory a bytové jednotky – doteraz ich spolu dokončili 450, od malometrážnych bytov pre jednočlennú domácnosť až po exkluzívne penthousy – ale dbá sa aj na úpravu exteriéru, vybudovanie vnútroblokových plôch určených na oddych, detských ihrísk a zelených parkových plôch. Patria k nim aj zóny s bezbariérovým prístupom, spoločenské priestory, izby pre hostí a stredisko služieb a informácií. Spoločenské aspekty, ktoré pomáhajú spolužitiu, sú tak premietnuté už do návrhu obytného súboru.

K tejto novej mestskej časti Düsseldorfu patrí okrem obytných súborov île a Les Halles aj „Môj kreatívny obytný súbor“ – Les Halles 2.0, dostavaný v roku 2009, ktorý tvorí päť domov so 129 bytmi pre viacero rodín. Autori projektu pri návrhu celkom zámerne vychádzali z historických tradícií. Už od napoleonských čias má Düsseldorf totiž osobitný vzťah k Francúzsku a jeho kultúre. V projekte je vyjadrený prostredníctvom zástavby a takisto v lokálnych názvoch. Úplne moderné sú však riešenia prístupu svetla integrované v celom obytnom súbore. Okrem architektonických a spoločenských aspektov sa pri tvorbe tohto nového životného prostredia do centra pozornosti architektov dostal aj aspekt trvalej udržateľnosti.

Trvalý a výdatný zdroj tepla

Na realizáciu perspektívnej koncepcie vykurovania a chladenia sú tunajšie pôdne pomery ideálne a ako energetický zdroj je najvhodnejšia voda. Na základe posudkov geológov sa na tento účel vyvŕtali dve studne s hĺbkou 20 m. V tejto hĺbke sa 365 dní v roku – teda aj počas chladného zimného obdobia – udržiava stála teplota vody v rozpätí +8 až +12 °C. Energiu z tejto podzemnej vody možno využívať až 18 hodín denne. Limit čerpania je 60 m³ za hodinu, pričom sa táto voda po odovzdaní energie vráti na miesto čerpania.

Rozumné využitie vzájomnej spolupráce

Na zvýšenie efektivity je systém tepelných čerpadiel doplnený aj plynovým kotlom ako záložným zdrojom na bivalentnú prevádzku. Tento kotol je zdrojom energie na prípravu teplej úžitkovej vody v bytových domoch pre viacero rodín a možno ho manuálne ovládať, keď je potrebný ďalší zdroj vykurovania, napríklad v prípade nezvyčajne tuhej zimy. Podľa v Nemecku platných predpisov (DIN 12 831) sa však bezpodmienečne nevyžaduje. Thomas Brandner presvedčivo argumentuje: „Druhý zdroj tepla na prípravu teplej vody je pri takýchto veľkých komplexoch jednoznačne hospodárny, keďže teplota vody musí sem-tam presiahnuť +70 °C, aby sa zabezpečila stála úroveň hygieny, pokiaľ ide o pitnú vodu. Efektívny systém tepelných čerpadiel musí mať zasa nízku teplotu vykurovacieho média, ak sa teplo rozvádza prostredníctvom podlahového vykurovania. Rozvody podlahového vykurovania sú vo všetkých obytných a sanitárnych priestoroch umiestnené pod parketami alebo dlažbou a vystačia s teplotou vody +43 °C. Spolupráca ekologických tepelných čerpadiel a druhého zdroja tepla je preto optimálna.“

Rozhovor s Thomasom Brandnerom, vedúcim oddelenia výstavby v spoločnosti Interboden

Základom všetkého je vysoká kvalita bytov

„Staviame individualizované a architektonicky náročné budovy.“

Ako možno uskutočniť projekt s takýmito rozmermi?

Pri projektoch výstavby obytných súborov a mestských štvrtí treba postupovať veľmi citlivo. Najvhodnejšie sú menšie kroky – dávajú totiž možnosť overiť si, či sú jednotlivé prvky v návrhu vzájomne kompatibilné. Asi pred štyrmi rokmi sme – tím návrhárov spoločnosti Interboden – začali s výstavbou prvých obytných domov na mieste bývalého železničného prekladiska Derendorf. Najnovšou časťou nášho projektu je obytný súbor île – tvorí ho 13 bytových domov, z ktorých každý má osobitný charakter, medzi nimi napríklad spektakulárny île Ouvrage s rozličnými obchodnými a výrobnými jednotkami a exkluzívnymi loftovými bytmi.

Aká filozofia sa skrýva za projektom Inovatívne svety?

Staviame individualizované a architektonicky náročné budovy s jednoznačnou identifikačnou hodnotou, a nie jedno­tvárne poschodové monštrá. Poznávacími znakmi našej architektúry sú jednoduché línie, prepracované detaily a oku lahodiace úpravy.

Pre koho je bývanie v tejto novej mestskej štvrti určené?

Nová mestská štvrť v Düsseldorfe je príťažlivá pre mladé rodiny, pre zamestnané dvojice v strednom veku, ale aj pre seniorov, ktorí tu môžu bývať primerane požiadavkám svojho veku. Bývanie v nej je teda príťažlivé pre všetky vekové skupiny. Výhodou pre nájomníkov a majiteľov bytov nie je pritom len poloha blízko centra mesta, ale aj napojenie na okolie – možnosť využitia blízkych škôlok a škôl, sociálnych zariadení a služieb, ale aj verejnej dopravy. Ďalšími bonusmi sú rozličné služby, ktoré obyvatelia štvrte môžu využiť, napríklad pomoc pri sťahovaní, zaobstaranie lístkov do divadla či čerstvo vyžehlená košeľa pripravená na nasledujúci pracovný deň. Atraktivitu bývania zvyšujú aj ponuka nevšedných reštauračných zariadení, divadlá malých javiskových foriem a podniky s možnosťou zatancovať si. Sú to odkazy na časy, keď sa po ukončení prevádzky železničného prekladiska tento priestor stal známym a populárnym miestom stretávania ľudí z kultúrnej scény.

Nízkonákladové chladenie

Klimatizácia obytných budov nemusí byť vôbec nákladná. Naopak. Pre obyvateľov obytného súboru Les Halles 2.0 je funkcia chladenia, ktorú majú tepelné čerpadlá, iba ďalším bonusom bez vplyvu na ich peňaženky. Keďže teplota podzemnej vody ani v letných mesiacoch nepresahuje +10 až +12 °C, je veľmi vhodná aj na pasívne chladenie. Prostredníctvom štyroch doskových tepelných výmenníkov sa energia pri chladení prenáša na vykurovaciu vodu (teplota média +15 °C), takže sa cez plošné vykurovanie využíva na chladenie miestností. Podľa teploty v exteriéri a v interiéri sa zariadenie s tepelnými čerpadlami automaticky prepína medzi režimami vykurovania a chladenia. V lete sa vďaka podlahovému chladeniu teplota vo všetkých miestnostiach a vnútorných priestoroch budov obytného súboru udržiava na príjemných hodnotách. Príjemná teplota v byte aj na pracovisku cez deň zvyšuje výkonnosť, prispieva k pocitu pohody a v noci umožňuje kvalitný oddych.

Tepelné čerpadlo voda|voda WPF 66

• Tepelné čerpadlo využíva ako zdroj podzemnú vodu, ktorá prechádza cez výmenník tepla.
• Má vykurovací výkon 88 kW (W10/W35).
• Vysoká spoľahlivosť vďaka odolnej jednokompresorovej konštrukcii.
• Dve tepelné čerpadlá možno umiestniť jedno na druhé, aby sa tak ušetrilo miesto.
• Teplota vykurovacieho média do +60 °C.
• Nehlučná prevádzka

Inovatívne technické riešenia patria k modernému bývaniu. Energetická koncepcia sa zakladá na využití obnoviteľnej energie z podzemnej vody prostredníctvom systému tepelných čerpadiel.

Prehľad faktov

• Vykurovanie/chladenie: štyri tepelné čerpadlá WPF 66 zoradené v kaskáde
• Zásobníky, každý s objemom 1 000 litrov
• Tepelný výkon 344 kW
• Pasívne chladenie budovy
• Podlahové vykurovanie v prevádzke: teplota média +43 °C, výstupná teplota +33 °C
• Podlahové vykurovanie v režime chladenia: teplota média +15 °C, výstupná teplota +20 °

Energetická koncepcia obytného súboru Les Halles 2.0

Kaskáda na veľké vykurovacie zaťaženie

Voda do domu prúdi cez veľkorozmerné a dobre izolované potrubie a prechádza cez štyri tepelné čerpadlá voda|voda Stiebel Eltron typu WPF 66. Aby sa ušetrilo miesto, sú umiestnené v suteréne jedno nad druhým v dvoch dvojiciach. Celý systém je zoradený ako kaskáda. Riadiaca jednotka zabezpečuje, aby čas prevádzky všetkých štyroch čerpadiel bol približne rovnaký. Zaistí sa tak dlhodobá funkčnosť zariadenia. Tepelným zdrojom je podzemná voda, ktorá pred svojím využitím v tepelných čerpadlách prechádza cez veľkorozmerný tepelný výmenník. Systém získavania tepla a systém jeho distribúcie rozdeľujú dva zásobníky SBP 1000 E s objemom 1 000 l, ktoré zároveň zabezpečujú efektívnu a bezporuchovú prevádzku zariadenia.

Projekt

Budova: Obytný súbor Les Halles 2.0 so 129 bytovými jednotkami, spolu asi 12 000 m² plochy na jednotlivých podlažiach, 5 obytných budov
Obytná plocha bytových jednotiek:
40 až 139 m²
Návrh projektu: Inovatívne svety Interboden (Interboden Innovative Lebenswelten), GmbH & Co. KG, Ratingen
Inštalované zariadenie: štyri tepelné čerpadlá voda|voda WPF 66

Text + Foto | Stiebel Eltron

Článok bol uverejnený v časopise Správa budov.