Bezemisní veřejná budova jako zdroj inspirace

V budovách, ve kterých dnes trávíme 90 % času, se v Evropě spotřebuje 40 % veškeré energie. Energetická úspornost a vytváření kvalitního a zdravého vnitřního prostředí proto patří mezi hlavní výzvy současného stavebnictví.

Snahy o co největší energetickou úspornost staveb vedou ke konceptu CO2 neutrálních domů. Jsou to stavby využívající v maximální možné míře energii z obnovitelných zdrojů a fungující na principu tzv. aktivních domů, které dokáží pokrýt své energetické nároky z vlastních zdrojů. U těchto staveb je zcela klíčové využití sluneční energie. Slunce je rovněž zásadním aspektem ovlivňujícím kvalitu vnitřního prostředí budov.

Má-li stavba využívat maximum sluneční energie či denního světla v interiéru, musí se při jejím návrhu vzít v úvahu proměnlivý charakter slunečního záření. Dům musí být vhodně umístěný, orientovaný a tvarově přizpůsobený přirozenému pohybu slunce po obloze. Při jeho fungování je důležitá interaktivita, tedy možnost regulace množství sluneční energie a denního světla dopadajícího na dům či prostupujícího do interiéru. Zároveň však tyto požadavky nesmí omezit funkční, provozní a estetické nároky jeho obyvatel či uživatelů.

Experiment je lepší než výpočty

Společnost VELUX od roku 2005 představila několik konceptů domů s cílem ukázat, že splnění požadavků na nízkou spotřebu energie a zdravé vnitřní klima nijak neomezuje nároky a každodenní život jejich obyvatel. Na to nyní navazuje projekt VELUX Model Home 2020 ukazující cestu ve vývoji udržitelného stavění. Jeho základní principy budou demonstrovány na šesti experimentálních, aktivních domech, realizovaných v pěti evropských státech. Prvním, dnes již hotovým, projektem postaveným na principu aktivního domu je Dům pro život (Home for Life), rodinný dům nacházející se v dánském Aarhusu (viz Stavitel č. 7-8/2009). V říjnu loňského roku byla dokončena druhá stavba, a to budova univerzity v Kodani Zelený maják (Green Lighthouse), první dánská veřejná budova s neutrálními nulovými emisemi CO2.

Spolupráce privátního a veřejného sektoru

Zelený maják je ukázkou dobré spolupráce privátního a veřejného sektoru. Za jeho vybudováním stojí několik strategických partnerů. Budova slouží studentům Fakulty přírodních věd Kodaňské univerzity jako studijní oddělení a zázemí pro různé studentské či vědecké spolky a organizace. Dánské Ministerstvo pro vědu, technologie a inovace celý projekt, který je součástí jeho nové energetické strategie, financovalo. Soukromý sektor zastupují společnosti VELUX, VELFAC a řada externích partnerů. Na projektu spolupracovalo i město Kodaň, pro nějž je Zelený maják vynikajícím zdrojem inspirace v jeho ambiciózním klimatickém plánu s cílem stát se do roku 2025 CO2 neutrálním městem - ostatně dalším důkazem této ambice byla loňská klimatologická konference COP 15 konaná právě v Kodani.

Vše podřízeno úsporám a ekologii

Zelený maják o podlažní ploše 950 m2 navrhli architekti ze studia Christensen and Co Architects A/S ve spolupráci s inženýrskou firmou COWI. Při práci na projektu byl kladen důraz na co nejlepší možnost využití denního světla, přirozené ventilace a automatického vytápění a chlazení. Válcový tvar budovy je výhodný svým nízkým poměrem plochy ochlazovaných obalových konstrukcí vůči vytápěnému objemu.

Stavba byla pečlivě navržená s ohledem na přirozený pohyb slunce po obloze, což má velký vliv na ideální prosvětlení interiéru denním světlem. Šikmá střecha je orientovaná na jih, aby byla co nejvíce vystavena slunečnímu svitu dopadajícímu na solární kolektory, fotovoltaické panely a proudícímu do interiéru střešními okny VELUX. Na slunce reagují i inteligentní prvky budovy, jako jsou například předokenní žaluzie. Ty se automaticky nastavují tak, aby bylo zajištěno optimální proudění sluneční energie.

Pro snížení energetické náročnosti domu byla využita kvalitní izolace kamennou vlnou a akumulační materiály na bázi PCM (Phase Change Materials), které umožňují díky změně látkového skupenství přijímat a vydávat teplo při standardních teplotách kolem 25 °C. Primární energetickou potřebu na vytápění pokrývají z 35 % solární kolektory, zbývajících 65 % tepla je zajištěno dálkovým vytápěním s 35% využitím energie z obnovitelných zdrojů. Tepelné čerpadlo zvyšuje účinnost dálkového vytápění o 30 %. Energii potřebnou pro základní osvětlení úspornými LED svítidly, ventilaci a provoz čerpadel zajišťuje 76 m2 střešních fotovoltaických panelů. Primární spotřeba energie je 30 kWh/m2/rok a naopak Zelený maják vyprodukuje 27 kWh/m2/rok. Pro porovnání: energetická spotřeba běžné kancelářské budovy je okolo 60 - 80 kWh/m2/rok. Zelený maják tedy s přehledem splňuje požadavky na energeticky mimořádně úspornou stavbu a je přibližně o tři čtvrtiny úspornější než obdobné stavby. To znamená, že j e lepší než ostatní budovy v 1. nízkoenergetické třídě podle standardů EU, platných od roku 2006. Očekává se, že se tyto standardy budou do roku 2020 uplatňovat u všech nových staveb napříč celou Evropskou unií.

Budova se snaží mít co nejmenší možný ekologický dopad po celou dobu své existence. Je proto zohledněno vše, co má na životní prostředí vliv: energie, zdroje, materiál, doprava, odpad atd. Dům je vyroben z ekologických a pokud možno recyklovatelných materiálů. Například zelené fasádní panely Swissfiber jsou kompozitním materiálem skládajícím se ze skla a polymeru. Jeho výhodou je nízká váha - spojením vlastností skla a polymeru vzniká pružný odolný materiál, který se používá v malých tloušťkách a tím nezatěžuje konstrukci stavby. Hmotnost fasády Zeleného majáku je 6 tun. Pro porovnání: použitím obkladů z kamene či keramických závěsných panelů by byla konstrukce domu zatížena fasádou o hmotnosti 175 tun.

Dostatek denního světla a čerstvého vzduchu

Denní světlo je základem energetické koncepce budovy a zároveň ovlivňuje kvalitu jejího vnitřního prostředí. Jedním z klíčových prvků budovy jsou střešní okna, která umožňují přivádět mnohem více denního světla do interiéru a zároveň fungují i jako důležitý prvek v rámci ventilace. Kvalitní prosvětlení interiéru a využití přirozené ventilace podstatně redukuje energetickou náročnost budovy.

Ventilace je zajištěna na principu komínového efektu, kdy je čerstvý vzduch přiváděn fasádními okny a ohřátý vzduch stoupá schodišťovou halou a poté je přirozeně odváděn otevřenými střešními okny VELUX v horní části budovy.

Střešní okna zajišťují vysokou úroveň denního světla v prostoru haly ve druhém podlaží stejně jako na hlavním schodišti a v centrální části nižších podlaží, a vytvářejí tak prostředí intenzivně zalité denním světlem s činitelem denní osvětlenosti o hodnotě 4 % v přízemí a 9 % ve druhém patře.

Zelený maják je ukázkou optimálního využití obnovitelných zdrojů energie. Navazuje na předchozí koncepty společnosti VELUX a překonává je svým rozsahem. Jedná se o veřejný projekt první svého druhu, ukazující správnou cestu udržitelného stavění co největšímu počtu lidí.

Ing. arch. Martin Rosa