Obvodové pláště bytových a administrativních budov

Zadání úlohy a cíl úlohy

Architektonický a urbanistický návrh konverze nákladového nádraží Žižkov. Jedná se o polyfunkční centrum s obchody, restauracemi, administrativními budovami a bytovými domy.

Návrh stavebně-technického řešení vybrané administrativní a bytové budovy. Návrh obálky vybrané administrativní a bytové budovy v pasivním standardu. Koncepční návrh systému vytápění, chlazení, větrání, přípravy TUV, využití dešťové vody.

ADMINISTRATIVNÍ BUDOVA

Stavebně-technické řešení

Železobetonový monolitický sloupový skelet s železobetonovými stropy, lehký obvodový plášť systému Schüco navržen jako průběžný, vodorovné lamely Schüco suncontrol system. Vytápění a chlazení budovy je řešeno pomocí tepelného čerpadla. Distribuce tepla a chladu do místností je pomocí fancoilů.

Obvodový plášť byl navržen ve čtyřech variantách:

  • celo prosklené podlaží po celém obvodu, plný panel v úrovni stropní konstrukce
  • prosklení od výšky 800 mm nad podlahou
  • neprůsvitný (plný) a prosklený panel na výšku podlaží
  • neprůsvitný (plný) a prosklený panel na výšku podlaží + plný panel do výšky 800 mm

AD_fasady_zapad

Měrný tepelný tok prostupem

AD_merny_tepelny_tok_prostupem

Administrativní budova s větším procentuálním zastoupením neprosklené části obvodového pláště, a tím se snižujícím poměrem prosklené části (koláčové grafy), má nižší součinitel prostupu tepla a tím i menší potřebu tepla na vytápění (viz graf níže). U prosklení pod 19% se budova dostává do pasivního standardu (toho lze dosáhnout při lepších vlastnostech součinitele prostupu tepla jak obvodovým pláštěm plným, tak zasklením a tím procento zasklení může být vyšší).

AD_procento_zaskleni

K velkým solárním ziskům dochází v letních měsících, čím vzniká potřeba k chlazení budovy. U varianty 1 dochází k největší spotřebě energie na chlazení, je to dáno velkými prosklenými plochami. (pozn.: potřeba teplota na vytápění byla do grafu zmenšena o řád).

AD_vytapeni_chlazeni

Fotovoltaické panely byly osazeny pouze na jižní fasádě objektu v místě plných panelů, s jejichž plochou bylo počítáno, jedná se o systém Schüco prosol TF+. Nejméně energie se získá u varianty zasklení jedna (využitelná plocha 123 m2), nejvíce je možné získat u varianty čtyři (250 m2). V grafu je doplněno porovnání s FTV panely umístěnými na střeše, orientace na jih (plocha 200 m2).

AD_panely

BYTOVÝ DŮM

Stavebně-technické řešení

Nosný systém byl navrhnut ve dvou variantách, železobetonový monolitický stěnový systém s železobetonovými monolitickým stropy a železobetonový monolitický sloupový systém s obvodovým výplňovým zdivem a ŽB stropy. Vytápění a chalzení budovy je řešeno pomocí solárních panelů umístěných na střeše + tepelné čerpadlo.

Obvodový plášť byl řešen ve variantách s jinými druhy tepelné izolace (obvodová stěna, plochá střecha, střecha a podlaha u fasádních výklenků). Dále bude posuzován vliv velikosti a druhu okenních otvorů průměrný součinitel prostupu tepla a průměrnou potřebu tepla na vytápění.

BD_pohledy

Na detailu styku stropu a obvodové (obojí ze železobetonu) byly navrženy tři možnosti řešení fasádní římsy. Všechny varianty jsou řešeny pomocí kontaktního zateplení. U varianty 1 je římsa navržena další vrstvou tepelné izolace (minerální vlna). Ve variantě 2 a 3, je uvažováno o průběžném stropu, (vzhled římsy pohledového betonu) u varianty 2 je tepelný most přerušen pomocí izolace Compcfoam (tepelná izolace je průběžná po celé výšce, v místě římsy je její tloušťka zúžena, římsa připojena pomocí ocelových kotev). U varianty 3 byl zvolen v místě možného tepelného mezi římsou a stropem pro přerušení ISO nosník typu O.

detraily

Závislosti na změně typu a tvaru oken

BD_oknaGraf znázorňuje závislosti na použití různých typů oken a jejich rozměrů, na součinitel prostupu tepla obálkou budovy. Všechny uvažované typy oken vyhoví pasivnímu standardu.

BD_vytapeni

Graf znázorňuje závislosti na použití různých typů oken a jejich rozměrů, na potřebu tepla na vytápění budovy.

  • bod 1: budova bez zasklení
  • bod 2: dřevohliníkové okno, trojsklo, Uw = 0,7 W/m2K, 2,9 x 2 m
  • bod 3: dřevohliníkové okno, dvojsklo, Uw = 1,1 W/m2K, 2,9 x 2 m
  • bod 4: dřevohliníkové okno, trojsklo, Uw = 0,7 W/m2K, 2,1 x 2 m
  • bod 5: dřevohliníkové okno, dvojsklo, Uw = 1,1 W/m2K, 2,1 x 2 m
  • bod 6: plastové okno, trojsklo, Uw = 0,9 W/m2K, 2,9 x 2 m
  • bod 7: plastové okno, trojsklo, Uw = 0,9 W/m2K, 2,1 x 2 m

Závěr

Navrhovaná a posuzovaná administrativní budova vyhoví požadavkům na pasivní standard (dle ČSN 73-0540) pouze ve veriantě 4. V ostatních případech z důvodu velkého procentuálního poměru zasklení dochází k větším prostupům tepla a tím i k větší potřebě tepla na vytápění. Administrativní budova lze v pasivním standardu navrhnout za předpokladu že, prostup tepla lehkým obvodovým pláštěm bude nízký, tím se dá dosáhnout většího poměru zasklení budovy.

Bytový dům byl navrhnut do pasivního standardu a posuzován na prostup tepla obálkou se změnami velikostí a vlastností okenních otvorů. čím menší a kvalitnější okno, tím je součinitel prostupu tepla nižší a zároveň se snižuje potřeba tepla na vytápění.