Názov stavby: Penzión V inom svete – prestavba
Autor: AB ateliér – Ing. arch. Martin Bišťan
DUR, DPS: AB ateliér – Ing. arch. Martin Bišťan
Generálny projektant DRS: Kontrakting stavebné montáže s.r.o.
HIP: Ing. Juraj Pečeňanský
Výrobná a montážna dokumentácia: Ing. Juraj Pečeňanský
Statika: Ing. Ľubomír Knoško, Ing. Ján Kavecký
TZB a PHPP: Createrra s.r.o.
Stavbyvedúci: Jozef Ďurana,
Michal Holeš – strecha a klampiarske práce
Na Hurbanovej ulici v Žiline sa nachádzal značne zdevastovaný objekt HONEY BUNNY, ktorý sa majiteľ rozhodol radikálne prestavať na reštauráciu s penziónom. Architektonickú štúdiu – dokumentáciu pre územné konanie a stavebné konanie vypracoval AB ateliér s.r.o. – Ing. arch. Martin Bišťan so svojím kolektívom. Stavba bola navrhnutá v murovanej a betónovej technológii. Realizáciu prestavby zadal investor spoločnosti Kontrakting stavebné montáže, s.r.o. Počas realizácie, pri asanácii pôvodného objektu sa zistilo, že nosné konštrukcie sú zdegradované a ich únosnosť je problematická. Bolo potrebné opätovne postaviť podzemnú časť stavby zo železobetónu a vtedy padlo tiež rozhodnutie, že nadzemná časť objektu bude postavená v montovanej technológii a celý objekt bude navrhnutý v pasívnom štandarde s využitím primárneho zdroja energie – zemných hĺbkových vrtov.
Realizačný projekt vrátane výrobnej a montážnej dokumentácie vypracoval hlavný dodávateľ stavby, Kontrakting stavebné montáže, s.r.o. Hlavným inžinierom projektu bol Ing. Juraj Pečeňanský. K spolupráci na energetickej časti projektu bol prizvaný Bjorn Kierulf so svojím Createrra tímom.
Nosný systém stavby je v dvoch nadzemných podlažiach vytvorený drevenými CLT panelmi Novatop s vodorovnými nosnými trámami z LLD. Podkrovie je vytvorené s drevenými priehradovými väzníkmi s doskami s prelisovanými hrotmi od spoločnosti Kontrakting krov hrou.
Základné princípy
Pasívny dom vychádza z princípu využívania pasívnych tepelných ziskov v budove. Sú to vonkajšie zisky zo slnečného žiarenia prechádzajúce oknami a vnútorné zisky z tepla vyžarovaného ľuďmi a spotrebičmi.
Vďaka veľmi kvalitnej izolácii a vzduchotesnosti sa tieto zisky nestrácajú a po väčšinu roka postačia k zaisteniu príjemnej teploty v interiéri. Oproti bežnej výstavbe spĺňajúcej súčasné platné normy je merná spotreba tepla na vykurovanie menšia až o 85%.
Kvalitne zaizolovaná, vzduchotesná budova bez tepelných mostov výrazne znižuje potrebu výkonu zdroja tepla a tým aj prevádzkové náklady. Takáto budova zaisťuje výbornú tepelnú pohodu na rozdiel od klasických stavieb s chladnejšími vnútornými povrchmi.
Okná s rámami a zasklením vhodným pre pasívne domy sa takisto výrazne podieľajú na vykurovaní budovy. Riadené vetranie s rekuperáciou tepla neustále dodáva čerstvý vzduch v obytných miestnostiach a odvádza znečistený vzduch z miestností. To všetko bez toho, aby vznikal prievan a zbytočné tepelné straty vetraním.
Pre správny chod vzduchotechniky a eliminovanie tepelných strát je dôležitá vzduchotesnosť budovy. Vzduchotesnosť obvodového plášťa, ako jedna z hlavných podmienok pasívneho domu, sa kontroluje v priebehu výstavby tlakovou skúškou tzv. Blower Door testom a je tiež určitou zárukou kvality zhotovenia stavby.
Stavba penziónu spĺňa základné požiadavky na pasívnu stavbu:
- merná potreba tepla na vykurovanie je 14 kWh/( m² a), čo je menej ako max. prípustných 15 kWh/( m² a)
- neprievzdušnosť obálky budovy n50 overená tlakovou skúškou (Blower Door test) bola nameraná 0,15 h-1. To je výrazne menej ako max. prípustná hodnota 0,6 h-1, pri tlaku 50 Pa, ktorá stanovuje, že za hodinu sa nesmie vymeniť netesnosťami v obálke viac než 60% vnútorného objemu vzduchu. Vysoká prievzdušnosť obálky budovy vedie k väčším tepelným stratám. Pri hraničnej hodnote n50 = 0,6 h-1 sú straty infiltráciou asi 3,5 kWh/( m² a), čo je pri celkovej mernej potrebe na vykurovanie 15 kWh/( m² a) podstatná časť.
Netesnosťami bude prúdiť teplý vzduch z interiéru do exteriéru a pôsobiť ako nositeľ vlhkosti. Vzduch prúdiaci špárou širokou 1mm a dlhou 1m (pri teplote interiéru 20°C a relatívnej vlhkosti 50%) môže denne z interiéru preniesť okolo 360 g vody (ročne 10 – 15 kg vody) vo forme vodných pár. Tieto pary sa hromadia vo vrstvách konštrukcií do nasiakavých materiálov. Pri teplotných rozdieloch potom kondenzujú na chladnejších miestach, alebo na rozhraniach materiálov s rôznym difúznym odporom,
- celkové množstvo primárnej energiespojené s prevádzkou budovy vrátane domácich spotrebičov je 64kWh/( m² a, čo je menej ako požadovaná max. hodnota 120 kWh/( m² a).Primárna energia vyjadruje množstvo energie spotrebovanej pri výrobe určitého zdroja aj so stratami pri distribúcii.
Tepelné izolácie
Z pohľadu súčasnej bežnej výstavby je tepelnoizolačná obálka objektu až extrémna. Presná hrúbka izolácie sa určuje výpočtom, bežne sa však pohybuje okolo 30cm na stenách a 40cm na streche. Rovnako dobre je potrebné izolovať aj podlahu od zeminy alebo suterénu. Hrúbka izolácie závisí aj na faktore tvaru budovy A/V. Najjednoduchším spôsobom ako znížiť tepelné straty budovy je znížiť podiel ochladzovaných plôch voči objemu vnútornej vykurovanej zóny.
Dosiahnuté hodnoty súčiniteľa prestupu tepla pre pasívne domy U[W/ m² K]
obvodová stena: 0,113 – 0,139
strecha: 0,094
podlaha na teréne: 0,100
okná: 0,8
Akumulačná schopnosť u ľahkých stavieb v pasívnom štandarde už nehrá takú významnú úlohu ako u bežných ľahkých stavieb. Ochranu pred krátkodobým zaťažením zabezpečuje vysoký stupeň zateplenia, ale je nutné navrhnúť zatienenie, aby slnečné zisky nespôsobili prehrievanie interiéru, keď sa prebytočné teplo nemôže ukladať do masívnych prvkov. Používajú sa preto akumulujúce prvky ako sú hlinené omietky, masívna betónová podlaha, predsteny, murované vnútorné priečky alebo akumulačné steny. S určitým oneskorením, podľa druhu materiálu, sú tieto prvky schopné sálať teplo alebo chlad spätne do priestoru.
Skladby obvodových konštrukcií
obvodová stena 1.NP (REW=60min, U=0,139 W/ m²K)
– SÁDROVLÁKNITÁ DOSKA RIGIDUR 12,5mm
– TEPELNÁ IZOLÁCIA – MIN.VLNA (ISOVER DOMO) 50mm
(KONŠTRUKCIA Z CW PROFILOV)
– NOVATOP SOLID 84mm
– MIN.VLNA (NOBASIL MPS) + KVH 40/200 200mm
– HOFATEX SYSTEM 40mm
– DIF.OTVORENÁ FÓLIA (DOERKEN DELTA FASSADE) 0,4mm
– PREVETRÁVANÁ MEDZERA 40mm
(KONTRALATY 40/40 Z AGÁT. DREVA)
– DREVENÝ OBKLAD – DOSKY Z AGÁT.DREVA 20/100 20mm
UKLADANÉ VODOROVNE S MEDZERAMI 5mm
obvodová stena 2.NP (REW=60min, U=0,139 W/ m²K)
– SÁDROVLÁKNITÁ DOSKA RIGIDUR 12,5mm
– TEPELNÁ IZOLÁCIA – MIN.VLNA (ISOVER DOMO) 50mm
(KONŠTRUKCIA Z CW PROFILOV)
– NOVATOP SOLID 84mm
– MIN.VLNA (NOBASIL MPS) + KVH 40/200 200mm
– HOFATEX SYSTEM 40mm
– CERTIFIKOVANÝ DIFÚZNE OTVORENÝ STIERKOVÝ 8mm
OMIETKOVÝ SYSTÉM S VÝZTUŽOU (CAPAROL)
obvodová stena 3.NP – štít (REW=45min, U=0,113 W/ m²K)
– SÁDROVLÁKNITÁ DOSKA RIGIDUR 12,5mm
– TEPELNÁ IZOLÁCIA – MIN.VLNA (ISOVER DOMO) 50mm
(KONŠTRUKCIA Z CW PROFILOV)
– OSB3, E0 – EGGER EUROSTRAND 15mm
– MIN.VLNA (NOBASIL MPS) + KVH 60/100 100mm
– MIN.VLNA (NOBASIL MPS) + KVH 40/200 200mm
– HOFATEX SYSTEM 40mm
– CERTIFIKOVANÝ DIFÚZNE OTVORENÝ STIERKOVÝ 8mm
– OMIETKOVÝ SYSTÉM S VÝZTUŽOU (CAPAROL)
obvodová stena 3.NP – arkiere (REW=45min, U=0,138 W/ m²K)
– SÁDROVLÁKNITÁ DOSKA RIGIDUR 12,5mm
– TEPELNÁ IZOLÁCIA – MIN.VLNA (ISOVER DOMO) 50mm (KONŠTRUKCIA Z CW PROFILOV)
– OSB3, E0 – EGGER EUROSTRAND 15mm
– MIN.VLNA (NOBASIL MPS) + KVH 60/240 240mm
– HOFATEX SYSTEM 40mm
– CERTIFIKOVANÝ DIFÚZNE OTVORENÝ STIERKOVÝ 8mm
OMIETKOVÝ SYSTÉM S VÝZTUŽOU (CAPAROL)
strecha (REW=45min, U=0,094 W/ m²K)
– STREŠNÁ KRYTINA – FALCOVANÝ TiZn PLECH
– ŚTRUKTÚROVANÁ ROHOŽ
– ZÁKLOP 24mm
– KONTRALATY 40mm
– POISTNÁ HYDROIZOLÁCIA
– HOFATEX KOMBI 60mm
– ISOVER UNIROLL PROFI 80mm
– VÄZNÍKOVÁ KONŠTRUKCIA + ISOVER UNIROLL PROFI 240mm
– OSB 3 E0 P+D 22mm
– ZAVESENÝ SDK PODHĽAD
STRMEŇ + 2xRF 12,5 + IZOL.Z MIN.VLNY min.15kg/m3 KNAUF TI 140U 105mm
podlaha nad nevykurovaným suterénom (nad parkoviskom)
– NÁŠLAPNÁ VRSTVA 15mm
– BET.POTER 60mm
– PAROZÁBRANA
– ISOVER EPS NEOFLOOR 150 (0,031) 300mm
– ŽB STROP 200mm
podlaha nad nevykurovanými skladmi
– NÁŠLAPNÁ VRSTVA 15mm
– BET.POTER 60mm
– PAROZÁBRANA
– PU PODLAH.DOSKY 0,022 60mm
– ŽB STROP
Okná a dvere, zasklenie
Okná pre pasívne domy musia spĺňať okrem funkčných (osvetlenie miestností, vetranie domu) a estetických požiadaviek aj požiadavky energetické. Keďže okná majú bežne päťkrát menší tepelný odpor ako obvodové konštrukcie, budú vždy tvoriť v pasívnom dome najslabší prvok. Na druhej strane sú zdrojom solárnych ziskov a preto pri optimalizovanom návrhu sú okná vo vykurovacej sezóne celkovo ziskové – teda zisky sú väčšie ako straty.
Boli použité okná Makrowin 88 G2: Uw=0,79 W/ m²K – drevené okno s korkovou tepelnou izoláciou a hlinikovou kapotážou.
Okná v pasívnom dome fungujú takmer ako slnečný kolektor. Pasívne solárne zisky tvoria významný príspevok k pokrytiu potreby tepla na vykurovanie (ja viac ako 1/3). Preto je dôležitá vhodná orientácia, kvalita a veľkosť zasklenia. K dosiahnutiu potrebného letného komfortu je potrebné riešiť tienenie napríklad horizontálnymi presahmi alebo vonkajšími žalúziami.
Vetranie
Zabezpečiť prirodzené nenútené vetranie v pravidelných intervaloch nie je jednoduché. Správne by sa malo vetrať každé dve hodiny na 3 až 5 minút (aj v noci), ideálne naprieč otvorenými oknami. Takto ale v skutočnosti nevetrá nik. Bežné vetranie oknami spôsobuje značné tepelné straty a preto sa v zime vetrá omnoho menej ako je potrebné. Takéto správanie môže spôsobiť mnoho problémov ako je napr. zvyšovanie relatívnej vlhkosti, vznik plesní alebo zvyšovanie škodlivých látok. Okrem toho sú tepelné straty bežným vetraním pre pasívny dom príliš vysoké. Vetracie jednotky s rekuperáciou odpadového tepla zabezpečujú vynikajúcu kvalitu vzduchu pri minimálnych tepelných stratách. Jednotky sú tiché a úsporné a pri vetraní sa nevytvára prievan. Čerstvý vzduch je neustále privádzaný do obytných miestností a to presne v potrebnom množstve pre vysoký komfort a hygienu. Rýchlosť prúdenia vzduchu je veľmi nízka – rádovo iba niekoľko cm/s, teda vetranie nie je cítiť ani počuť. Tepelné straty riadeným vetraním výrazne znižuje jednotka so spätným získavaním tepla, v ktorej odvádzaný vzduch odovzdáva teplo privádzanému. V pasívnych domoch je nutné používať rekuperačné výmenníky s účinnosťou minimálne 80% v ktorých sa privádzaný vzduch ohrieva takmer na izbovú teplotu.
Výhody núteného vetrania s rekuperáciou vzduchu
- 80% až 95% úspora energie oproti bežnému vetraniu počas vykurovacej sezóny
- neustále čerstvý vzduch bez prekračovania koncentrácie obsahu CO2
- filtrovaný vzduch bez znečistenia prachom a peľmi – vhodné pre alergikov
- vysoký komfort – teplý vzduch bez prievanu a ochladzovania konštrukcií
- bez hlukového zaťaženia – vetranie so zavretými oknami
- kontinuálny odvod vlhkosti – ochrana proti plesňám
- bezobslužná prevádzka
Nútené vetranie zabezpečujú vetracie jednotky s rekuperáciou vzduchu Atrea.
- vetranie 2.NP a 3.NP
PHI certifikovaná vetracia jednotka Atrea DUPLEX S 1600 Flexi. Pre optimálnu reguláciu distribučnej siete sú na vstupoch do jednotlivých apartnánov resp. izieb osadené regulačné boxy. Boxy v spolupráci s jednotkou a CO2 čidlami umožňujú nastaviť pre každý z priestorov optimálny vzduchový výkon v závislosti od jeho obsadenosti. Optimálny chod VZT jednotky a reguláciu boxov zabezpečuje systém MaR.
- vetranie reštaurácie
PHI certifikovaná vetracia jednotka Atrea DUPLEX S 2600 Flexi. Optimálny chod VZT jednotky zabezpečuje systém MaR. Ovládanie vzduchového výkonu je čidlom CO2 a čidlom teploty v priestore, keďže systém zabezpečuje pokrytie tepelných strát priestoru reštaurácie, berúc do úvahy aj tepelnú záťaž priestoru.
- vetranie skladov
Rekuperačná jednotka Atrea typ Duplex 370 EC4 D. Optimálny chod VZT jednotky zabezpečuje systém MaR.
- vetranie šatní
Rekuperačná jednotka Atrea typu Duplex S 525 B. Optimálny chod VZT jednotky zabezpečuje systém MaR.
- vetranie skladu odpadkov
Odsávací ventilátor Mixvent TD 350/125.
- vetranie garáže
Vetranie priestorov je prirodzené. V priestore sa nachádza 6 parkovacích státí. Výmenu vzduchu zabezpečuje neuzatvárateľný otvor – vstup do garáže a tiež otvory na čelnej a zadnej fasáde objektu.
- vetranie kuchyne
Rekuperačná jednotka Atrea typ Duplex 6000 BT. Optimálny chod VZT jednotky zabezpečuje systém MaR.
- vetranie WC
Rekuperačná jednotka Atrea typ Duplex 510 EC4 D. Optimálny chod VZT jednotky zabezpečuje systém MaR.
Vykurovanie, ohrev teplej vody a zdroje energie
Objekt je zásobovaný teplom na vykurovanie, ohrev pitnej vody, vykurovanie vody pre vzduchotechniku a predohrev vzduchu z tepelného čerpadla zem – voda . Výrobu tepla zabezpečujú tepelné čerpadlo Mygren 170K – 14,78kW pri 0/50°C a záložný zdroj vykrývajúci extrémne výkyvy vonkajšej teploty, plynový kotol s výkonom 15kW. Tepelné čerpadlo získava energiu zo zemných vrtov. Vyrobené teplo je akumulované v akumulačnom zásobníku s objemom 300l (1.PP). Odtiaľ je teplo distribuované do vetiev:
- teplovodné ohrievače VZT
- vykurovanie (sálavé panely)
- ohrev pitnej vody
Predohrev vzduchu je zabezpečený teplonosným médiom z primárneho okruhu. Pracovným médiom primárneho okruhu je nemrznúca zmes EKOfrost (zámrzná teplota -20 °C). EKOfrost ako teplonosné médium v geotermálnych vrtoch (4x95m hlbokých) je čerpané samostatným čerpadlom a dopravované do rozdeľovača. Rozdeľovač tvorí päť samostatných vetiev. Prvá vetva napája výmenníky VZT. Druhá a tretia vetva napájajú tepelné čerpadlá. Štvrtá vetva slúži pre fancoilové jednotky. Piata vetva je napojená do doskového výmenníka, ktorý je používaný ako oddeľovací výmenník nemrznúca zmes/voda, pre chladenie objektu pomocou stenových panelov. Stenové vykurovanie a chladenie zabezpečujú SDK dosky Rehau so zabudovaným potrubím Rautherm 10,1×1,1. Okruh je napojený na akumulačný zásobník 300l (1.PP). Kúpeľne sú vykurované vykurovacími rebríkmi.
Ohrev pitnej vody je pripravovaný v zásobníku. Pre 1.PP a 1.NP slúži zásobník 300l (1.NP) a pre 2.NP a 3.NP zásobník 700l (2.NP).
Kanalizácia a vodovod
Splašková kanalizácia je v celom objekte zhotovená z tichého odpadového potrubia s polyetylénovou izoláciou. Tuková kanalizácia z kuchyne je zaústená do lapaču tukov v miestach parkoviska 1.PP. Parkovacie plochy v 1.NP a 1.PP sú odvodnené a napojené do lapača ropných splavenín v priestore parkoviska 1.PP. Spolu s dažďovou kanalizáciou sa všetky odpady spájajú do jednej vetvy a cez šachtu sú odvedené do verejnej kanalizácie v ulici.
Hlavný uzáver vody je umiestnený pri schodisku v 1.PP odkiaľ je vodovod vedený pozinkovaným potrubím do hydrantov (1.PP a 2.NP) a do zásobníkov s el. ohrevným telesom 6kW na prípadný doohrev a rozdeľovačov pitnej vody. Z rozdeľovačov je pitná voda rozvádzaná k jednotlivým zariaďovacím predmetom pomocou plasthliníkových potrubí priemeru 14mm. Minimálny vnútorný priemer potrubí umožňuje použiť systém bez cirkulácie vody, čím je zabezpečená ďalšia úspora energie.
Ing. Juraj Pečeňanský
Zdroj: materiály IEPD a CPD
Prečítajte si viac informácií o montovaných domoch z dreva alebo nás kontaktujte pre konzultáciu.
Tím Staviame z dreva.sk