Pasivní administrativní budova INTOZA

Pro činnost společnosti INTOZA s.r.o. se vedení firmy rozhodlo postavit administrativní budovu. Tato budova bude sloužit nejen jako firemní sídlo, ale také k pořádání seminářů, školení a propagaci stávajících a nových technologií v oblasti energetických úspor.
Administrativní budova a její prostory budou využívány nejen jako kancelářské místnosti, ale především jako školicí středisko energetických úspor. Již samotná budova bude sloužit jako „školící pomůcka“ na které si návštěvníci budou moci prohlédnout nejmodernější technologie používané při výstavbě nízkoenergetických a pasivních staveb.
Dům je navržen jako sídlo firmy se školicím střediskem v prvních dvou patrech pro presentaci služeb a výrobků pro výstavbu energeticky pasivních domů. Dům je koncipován v duchu filosofie firmy, zabývající se energetickými úsporami, jako vzorová energeticky pasivní stavba.

Architektonická koncepce stavby

Základní elementární forma stavby je výsledkem přiměřené optimalizace jednotlivých základních nároků kladených na objekt.
Jednalo se o tyto požadavky:
 
Nízké pořizovací náklady
Jak udělat dům levný, a současně dobrý?
Jednotlivé prvky stavby jsou vybírány s ohledem na optimální poměr ceny a výkonu. Při dílčím rozhodování ze strany architekta i investora byla volena řešení jednoduchá a levná. Cenově náročnější detaily byly navrhovány v přesně stanoveném poměru, aby si stavba udržela ty nejvyšší estetické a kvalitativní parametry. Až asketická vnější forma je vyvážena v interiéru propojením jednotlivých pater kruhovým průhledem - světlovodem, kterým symbolicky prorůstá popínavá zeleň. Společný komunikační prostor na každém patře je oživen napouštěním světla do střední části domu.
Objemový cenový ukazatel je 5.100,- Kč/m³ bez DPH. Náklad na m² užitné plochy je 25.000,-Kč bez DPH.
 
Nízké provozní náklady - parametry stavby v pasívním standardu
Musí provozní náklady vyčerpat významný podíl z ceny nájmu?
Prvotní byla eliminace povrchu budovy. Ideální z hlediska plochy by byla koule, či kruhový válec, ale toto řešení je nevýhodné pro běžné kancelářské prostory. Proto jsme navrhli obdélníkový půdorys blížící se čtverci. Oblé nároží budovy odkazuje na ideální zaoblenou formu. Následně pomocí výpočtových modelů jsme optimalizovali velikost otvorů v plášti budovy. Demonstrace poklesu okenních otvorů na méně osluněných stranách je uplatněna na fasádě v barevném řešení.
 
Opakovatelnost projektu
Musí se pořád vymýšlet něco nového?
Tvar pláště je záměrně jednoduchý, aby byl použitelný v jakémkoli prostředí. Dispozice vyjadřuje obvyklé požadavky na kancelářský prostor. Je možné modifikovat počet pater. Stavbu můžeme také vnímat jako základní funkční jednotku, kterou lze slučovat ve větším počtu.

---

Technický popis

Prostorově je budova uspořádána do jednoduchého rastru 2 x 4 pole, vycházející z potřeb flexibilního dispozičního řešení, jednoduché konstrukce a kompaktního tvaru budovy. Základní modulový rastr se opakuje ve čtyřech podlažích nad sebou, takže budova má objem čtyřpodlažního podélného kvádru s plochou střechou o rozměrech podstavy 23 x 15 m a výšce 15,4 m.
Jednoduché a funkční dispoziční řešení lokalizuje vertikální komunikace a místnosti sociálního a technologického zázemí podél odvrácené severní strany budovy, zbývající prostor severní fronty v přízemí při vstupu je využit recepcí a v dalších podlažích rohovými kancelářemi. Ostatní partie zabírají podél všech fasád libovolně dělitelné kancelářské prostory, propojené navzájem a se zázemím střední komunikační halou. Zázemí obsahuje WC, úklidovou komoru a místnost technologie.
Aby objekt splnil kriteria pasivního domu, je opatřen silným tepelným štítem a prosklené plochy v tomto plášti jsou minimalizovány. Otvíravá okna jsou tedy navržena spíše z psychologického hlediska. Veškeré výplně v plášti budovy jsou navrženy s konstrukčním řešením pro pasivní stavby tj. zasklení kvalitním trojsklem a profilem pro pasivní domy. Před přílišným tepelným ziskem ze slunečního svitu v létě a pro omezení nočních tepelných ztrát v zimě jsou okna opatřena účinným venkovním stíněním s regulací. Detaily provedení stavební části jsou řešeny tak, aby v plášti budovy byly eliminovány veškeré tepelné mosty, způsobující úniky tepelné energie.
Při vytápění objektu je počítáno s veškerými zisky tepla z pobytu osob a z kancelářské techniky. Bilance spotřeby tepla ke krytí ztrát, hlavně v zimním období v noci, je doplněna teplovodním vytápěním. Dále jsou tepelné ztráty minimalizovány nuceným větráním s velmi účinnou rekuperací v nejmodernějších větracích a rekuperačních jednotkách. Teplo pro ohřev vody do hygienického zařízení a pro vytápění v zimě je v letním období získáváno ze slunečních kolektorů a ukládáno do zásobníku. Chlad v letním období je získáván z reverzního tepelného čerpadla a ukládán do zásobníku chladu a využíván ve větracích jednotkách. V zimním období je z tohoto tepelného čerpadla získáváno teplo pro teplovodní vytápění. Bivalentním zdrojem pro ohřev vody je elektrická energie. Řízení vnitřního prostředí budovy z hlediska optimálního stavu a stability kvality bude automatizováno řídicím systémem s nejmodernějšími prvky a flexibilním programem.

Kritéria šetrnosti:

• budova je umístěná v centru města Ostravy s dobrou dostupností na městskou hromadnou dopravu a dálniční síť v České republice,
• dům je koncipován jako vzorová energeticky pasivní stavba,
• nucené větrání s rekuperací tepla zajistí zdravé a příjemné vnitřní pracovní prostředí,
• tvar budovy a orientace na pozemku jsou zvoleny takovým způsobem, aby byly minimalizovány tepelné ztráty objektu a maximalizovány solární pasivní zisky,
• před přílišným tepelným ziskem ze slunečního svitu v létě a pro omezení nočních tepelných ztrát v zimě jsou okna opatřena účinným venkovním stíněním s regulací,
• řízení vnitřního prostředí budovy z hlediska optimálního stavu a stability kvality je automatizováno inteligentním řídicím systémem,
• díky energeticky pasivnímu standardu lze dosáhnout nízkých nákladů na provoz budovy,
• detaily provedení stavební části jsou řešeny tak, aby v plášti budovy byly eliminovány veškeré tepelné mosty,
• zdrojem tepla je tepelné čerpadlo a solární energie, která bude efektivně využívána na ohřev teplé vody a výrobu elektrické energie.

Technické parametry

Energetické vlastnosti:

• Podlahová plocha dle PHPP: 1062 m².
• Měrná potřeba tepla na vytápění dle PHPP: 11,5 kWh/(m²a).
• Celková potřeba primární energie dle PHPP: 111 kWh/(m²a).
• Celková neprůvzdušnost n50: BLOWERDOOR TEST: měření průvzdušnosti (vzduchotěsnosti budovy) dle ČSN EN 13829.  Dne 23. 6. 2011 byl proveden test průvzdušnosti budovy a po provedení měření byla stanovena výsledná hodnota n50=0,17 h-1.

PHPP (Passive House Planing Package) : Plánovací nástroj pro výpočet energetické bilance u pasivních domů.

Skladby konstrukcí

Skladba	Celk. tl.	U [W/(m²K)]
Základové konstrukce (základová deska na zemině)
Bet mazanina tl. 100 mm PE- Fólie Perimetr tl. 260 mm HI PVC fólie Geotextílie Bet. Mazanina tl. 50 mm	410 mm	0,126
Obvodová stěna
ŽB montovaný skelet Vyzdívky v VPC cihel tl 175 mm KZS EPS Greywall tl. 250 mm	425 mm	0,118
Zastřešení – plochá střecha
Geotextílie Spádový bet. mazanina tl.100–150 mm Samolepící asfaltový pás EPS 100 S 100 mm EPS Greyroof 2x 200 mm 1xALP + 1x HI oxidovaný asfaltový pás typu S ŽB stropní panel	850 mm	0,062

Použité materiály

Tepelná izolace

• ISOVER EPS Greywall a Greyroof – k zateplení objektu jsou použity izolační desky Isover EPS GreyWall a Greyroof, které jsou grafitovým izolantem nové generace se zvýšeným izolačním účinkem. Kontaktní zateplovací systém je z důvodu eliminace tepelných mostů navržen bez mechanického kotvení. Rovněž tepelná izolace střechy je kotvena bez mechanických kotev a je přitížena betonovou vrstvou ve spádu.
• V místech kde bylo nutno použít tepelnou izolaci se sníženou tloušťkou (u nadpraží oken v místech osazení žaluzií, nebo podlaha lodžie ve 4NP) byly použity izolace se „super“ izolačními vlastnostmi jako je KOOLTHERM K5 a vakuové desky VARIOTEC.
• Veškeré konstrukce, které vystupují na fasádu a narušují KZS (římsa, provětrávána fasáda v 1NP, žaluzie, zábradlí) jsou kotveny pomocí kotev s přerušeným tepelným mostem (DOSTEBA).

Výplně otvorů - okna

• REHAU GENEO® MD plus se svou konstrukční hloubkou 86 mm je nejlepší profilový systém na trhu, který. Přispívají k tomu vynikající izolační vlastnosti, které spotřebu energie pomáhají výrazně snížit. Okno s modelem středového těsnění a integrovaným termomodulem dosahuje vynikající hodnoty tepelné izolace. Uf=0,85 W/m².
• Rámy jsou osazeny izolačním trojsklem SGG Planitherm Ultra N a SGG Planitherm LUX.
• Okna jsou napojeny na obvodovou konstrukci (ostění, nadpraží a parapet) pomocí těsnícího systému TREMCO illbruck i3.

Technické zařízení budovy

Větrání
Pro zajištění nuceného větrání objektu je navrženo pět samostatných zařízení ATREA DUPLEX S (I až V), které zajistí větrání jednotlivých prostor. Koncepce decentralizovaného větrání byla zvolena zejména s ohledem na:

• účel a režim užívání jednotlivých částí objektu;
• příznivější (menší) rozměry potrubních rozvodů – ve srovnání s řešením centrálním.

Zařízení I až V je navrženo s přívodem i odvodem vzduchu, s rekuperací tepla z odváděného vzduchu, s ohřevem vzduchu teplovodně a vestavěným vodním chladičem pro chlazení vzduchu. Hlavní částí každého zařízení je jednotka s filtry, ventilátory pro přívod a odvod vzduchu, rekuperátorem, ohřívačem a s chladičem.
Filtrace přiváděného i odváděného vzduchu je zajištěna přímo ve vzduchotechnických jednotkách. Filtry jsou součástí jednotek. Ohřev je zajištěn jednak ve vestavěném rekuperátoru každé jednotky, jednak pomocí topné vody v integrovaném ohřívači. Před ohřívači jednotek jsou instalovány regulační směšovací uzly s oběhovými čerpadly.
Od jednotek je vzduch do větraných prostor přiveden (a z větraných prostor odveden) pomocí vzduchotechnických rozvodů a distribučních prvků (vyústek, příp. talířových ventilů). Jednotky budou vybaveny regulačním systémem pro možnost nastavení množství přiváděného a odváděného vzduchu a teploty přiváděného vzduchu.

Vytápění
Vytápění a pokrytí tepelných ztrát objektu prostupem je zajištěno otopnými tělesy, která jsou umístěné v každé místnosti. Na každém tělese je instalovaný termostatický ventil, kterým si uživatel může přizpůsobit teplotu v místnosti dle vlastních požadavků.
Tepelná ztráta infiltrací bude kryta pomocí instalovaného větracího zařízení s rekuperací tepla.

Chlazení
Chlazení vzduchu bude zajištěno ve vodním chladiči, který bude integrován ve větrací jednotce.

Ohřev TV
Ohřev teplé vody (TV) bude zajišťován v zásobníkovém ohřívači teplé vody o objemu 570 lt s elektrickou topnou vložkou. Boiler bude napojen i na solární ohřev (kolektory budou umístěny na střeše). Elektrická topná vložka bude zajišťovat ohřev TV ve dnech, kdy tepelné čerpadlo svým výkonem nebude postačovat (doplňkový ohřev). Způsob ohřevu TV bude rovněž ovládán regulační automatikou.

Zdroj tepla a chladu
Hlavním zdrojem tepla a chladu pro vytápění a chlazení řešeného objektu a rovněž pro ohřev teplé vody (TV) bude tepelné čerpadlo vzduch/voda NIBE LWSE 18
Celý systém je navržen tak, aby bylo možno provozovat současně vytápění (případně ohřev TV) a chlazení – obojí s využitím instalovaného tepelného čerpadla. Oba systémy jsou (až na malý úsek potrubí u tepelného čerpadla) odděleny a vybaveny akumulačními nádobami pro možnost přerušovaného provozu.

Výroba elektrické energie (fotovoltaika)
Na střeše budovy je umístěno celkem 48 kusů fotovoltaický panelů S-Energy 225Wp o celkové výkonu 10,8kWp. Předpokládaný roční energetický zisk systému včetně započtených ztrát při uvedení do provozu: 9 440 kWh. Vyrobená elektrická energie bude využívána pro vlastní spotřebu v budově.

Inteligentní elektroinstalace
Osvětlení v kancelářích, přednáškovém sále, na chodbách, v recepci a na fasádě objektu je ovládáno řídicím systémem LUXMATE. Žaluzie na fasádě objektu jsou napojeny na žaluziové jednotky LUXMATE. Osvětlení i žaluzie jsou řízeny podle denního světla, časových plánů a je možné je ovládat i ručně. Cílem aplikace řídicího systému je dosažení maximálních možných úspor elektrické energie spotřebovávané osvětlovací soustavou objektu a maximální využití difúzní složky denního světla přicházející do místností okenními otvory.
V prostorách kanceláří je každé svítidlo zvlášť regulováno v závislosti na množství denního světla a má nastavenu vlastní regulační křivku. Regulace spočívá v plynulém stmívání svítidel v rozsahu 0–100 %.
Spolu se svítidly jsou podle denního světla řízeny i žaluzie, přičemž je aktivní tzv. 3D regulace, kdy svítidla regulují jak v závislosti na denním světle tak na poloze a natočení lamel konkrétní žaluzie. Žaluziové jednotky řídí podle výšky slunce nad horizontem i natočení lamel jednotlivých žaluzií.
Z uživatelského hlediska se předpokládá ovládání svítidel a žaluzií systémovými ovladači. Uživatel má možnost automatický režim dočasně upravit dle individuálních potřeb. Po uplynutí stanoveného času se svítidla vrátí do automatické regulace. Tato prodleva je individuálně nastavitelná pro každý ovládaný prostor. Důvodem pro automatický návrat do daylight regulace je maximální úspora energie v objektu.
Chodby, schodiště osvětlení chodeb a schodišť spínané a je ovládáno pohybovými čidly. Chodby, v nichž je dostatek denního světla jsou začleněny do daylight regulace. Pokud jsou světelné podmínky dostatečné pro osvětlení chodby / schodiště a je detekována přítomnost osob, osvětlení zůstává zhasnuté.
Měření množství denního světla a polohy slunce zajišťuje centrální čidlo denního světla umístěné na střeše objektu v poloze, kde není zastíněno žádnými blízkými objekty. Čidlo vyhodnocuje již zmíněnou intenzitu a směrovost, ale rovněž dokáže vyhodnotit difúznost denního světla. Tyto hodnoty jsou použity výpočetními algoritmy řídícího procesoru pro přesný výpočet akčních veličin pro jednotlivá svítidla a žaluzie dle nastavených regulačních křivek.
Na objektu jsou použity vnější žaluzie, proto jsou na střeše objektu spolu s čidlem denního světla osazena čidla rychlosti větru, senzor srážek a čidlo venkovní teploty. Senzory zajišťují včasné vyvolání větrného či námrazového poplachu, který automaticky vytáhne žaluzie do horních koncových poloh a zablokuje možnost ručního ovládání ze systémových ovladačů. Jde o ochranné funkce zamezující utržení žaluzií vlivem větru nebo poškození žaluzie přimrznutím ve vodítkách a následným utržením tažných lanek žaluzií.