Rekonstrukce domu do aktivního standardu

Tentokrát se jedná o rekonstrukci staršího řadového domu v Hamburku. Rodinný dům s názvem LichtAktiv Haus je energeticky úsporný, má prosvětlený interiér a promyšlený koncept zdravého vnitřního prostředí.

Pro modelový projekt LichtAktiv Haus byla vybrána polovina dvojdomku z padesátých let minulého století v hamburské čtvrti Wilhelmsburg. Dům měl půdorys 8 x 8 m a přístavbu, která původně sloužila jako chlév. Poměrně malé obytné místnosti měly nízké stropy a byly špatně osvětlené. Stavba měla navíc zastaralé izolace i systém vytápění. K jejím přednostem naproti tomu patří velká zahrada, která byla původně užitková.

Po rekonstrukci je možné veškerou spotřebu energie na vytápění, teplou vodu a elektrický proud pokrýt z obnovitelných zdrojů. Idea energetické soběstačnosti tak získává i bez omezování architektonické svobody nový rozměr.

V nadcházejících měsících bude dům přístupný veřejnosti a následně bude prodán. Partneři projektu ho však budou i nadále sledovat, aby mohli posoudit, jak se osvědčí během užívání.

PROJEKT A ENERGETICKÁ KONCEPCE

Na konceptu rekonstrukce pracoval tým expertů kolem profesora Manfreda Heggera z katedry projektování a energeticky šetrných staveb Technické univerzity v Darmstadtu. Při plánování vznikl projekt s myšlenkou energetické soběstačnosti a výsledkem je udržitelná budova s moderní prostornou dispozicí, s dostatkem denního světla a čerstvého vzduchu, která plně vyhovuje požadavkům na dnešní bydlení.

Cílem energetické koncepce projektu je neutrální bilance CO2 při provozu domu. Spotřebu energie včetně elektřiny zcela pokrývá energie z obnovitelných zdrojů, a to bez negativních dopadů na architektonický koncept stavby, kvalitu a komfort bydlení.

Vedle kvalitní tepelné izolace a těsné obálky budovy se potenciál k úsporám nabízel zejména ve využití solární energie a pasivních solárních zisků prostřednictvím střešních oken, které mají velký podíl na celkové okenní ploše domu. Jejich rozmístění umožnilo dosáhnout rovnováhy mezi tepelně izolačními vlastnostmi oken a pasivními solárními zisky a snížit tak v domě spotřebu energie na minimum. Osvětlení denním světlem hraje v architektonickém konceptu domu velkou roli. Díky vysokému činiteli denní osvětlenosti se výrazně snižuje spotřeba elektřiny na osvětlení.

SOBĚSTAČNOST V INTELIGENTNÍM PROVEDENÍ

Celoroční zásobení energií na bázi obnovitelných zdrojů zajišťuje systém Solar Compleet, kombinující využití sluneční energie (získané ze solárních kolektorů o výměře 22,5 m2) s tepelným čerpadlem vzduch-voda (roční topný faktor 3,6). Systém pokrývá převážnou část spotřeby teplé užitkové vody a energie na vytápění. Protože je tepelné čerpadlo zapojeno bezprostředně do solárního okruhu, účinnost se oproti klasickým zařízením zvyšuje o 25 procent (roční topný faktor 4,5).

Systém Solar Compleet má tu zvláštnost, že tepelné čerpadlo nevede při vytápění teplo nejdříve do akumulační nádrže, ale přímo do okruhu vytápění. Nedochází tak ke ztrátám spojeným s hromaděním energie v nádrži a celková energetická náročnost je nižší než u nuceného průchodu tepla nádrží, jak je tomu u klasických systémů. Obytné místnosti vytápí podlahové topení. Energie na zásobení domácnosti elektrickým proudem, na osvětlení, tepelné čerpadlo atd. tvoří jen třetinu celkové spotřeby energie. Tato třetina energie je pokryta stejným množstvím energie vyrobené fotovoltaickým systémem. V souladu s barevným provedením domu byly zvoleny šedé polykrystalické fotovoltaické panely o výměře 75 m2, které pokrývají celou plochu střechy nově přistavěné části domu. Čistá plocha modulů tvoří asi 58 m2. Jak teplo a energie potřebné k vytápění, tak spotřeba elektrického proudu ve výši 108,5 kWh/m2 ročně jsou pokryty vlastní produkcí energie z kombinovaného solárního tepelného čerpadla vzduch -voda a z fotovoltaického systému s celkovým ročním výtěžkem 108,6 kWh/m2. Veškeré vznikající emise CO2 jsou plně neutralizovány výrobou energie z obnovitelných zdrojů.

PŘIROZENÉ VĚTRÁNÍ MÍSTO KLIMATIZACE

Požadavku na trvalou udržitelnost odpovídá i větrání budovy. Projektanti se vyhnuli nákladné dodatečné instalaci vzduchotechnických rozvodů a potřebnou obměnu vzduchu zajišťuje automaticky ovládaná přirozená ventilace. Střešní i fasádní okna se v domě otvírají a zavírají automaticky v závislosti na naměřené teplotě, koncentraci CO2 a vlhkosti vzduchu. V místnostech je tak stále udržováno zdravé a příjemné klima. Okna v kombinaci se stínicí technikou, ovládaná centrálním řídicím systémem, fungují jako přirozená klimatizace.

STARÝ DŮM S VYNIKAJÍCÍ BILANCÍ

Energetická koncepce je založena především na zlepšení tepelně technických vlastností stávajících konstrukcí. Fasáda byla zateplena 200 mm silnou vrstvou tepelné izolace. Vzhledem k malé výšce podlaží a chybějícímu podsklepení byla v podlahách v přízemí položena polyuretanová izolace a na ni systém podlahového topení. Byl postaven nový hambalkový krov, který je zateplen izolací o tloušťce 300 mm.

Díky tepelně izolačním vlastnostem budovy a těsnosti její obálky (např. průvzdušnost n50 = 1,0/h, optimalizované tepelné mosty s mikroUTM = 0,05 W/m2K) vyplynula spotřeba primární energie podle EnEV ve výši 42,28 kWh/m2a. Tato hodnota odpovídá pouhým 24,6 % spotřeby energie, kterou pro tento typ budov povoluje nařízení EnEV.

VYSOKÁ UŽITNÁ HODNOTA

Promyšlené architektonické řešení v sobě spojuje požadavky na energetickou úspornost domu s vysokou užitnou hodnotou a estetikou. Prostor schodiště, které bylo dříve nejslabším bodem architektury celého domu, se díky téměř pět metrů dlouhému prosklenému průčelí proměnil v místo, kde se každý rád zastaví, neboť se tu otvírá pohled do zahrady.

V přízemí se nacházejí dva dětské pokoje a koupelna, v patře je ložnice pro rodiče, šatna a druhá koupelna. Dříve ponuré podkroví se díky velkým střešním oknům proměnilo v nové obytné prostory. Celková plocha oken se zvýšila z původních 18 m2 na 60 m2.

NOVÁ PŘÍSTAVBA

Orientace původní zděné stavby byla východ-západ, což pro energeticky efektivní stavby nepředstavuje optimální řešení. Pro novou přístavbu byl proto zvolen severojižní směr. To umožnilo orientovat střechu k jihu pro umístění fotovoltaiky a solárních panelů a také zde mohlo vzniknout příjemné vnitřní atrium. Přistavěná část domu vytváří nový prostor obývacího pokoje s jídelnou a kuchyní, které jsou propojeny se zahradou.

Konstrukce byla řešena jako nízkoenergetická dřevostavba. Pro dosažení optimálního prosvětlení, pasivních tepelných zisků a kontaktu se zahradou byly použity strategicky rozmístěné prosklené fasádní prvky. Štítové stěny zůstaly uzavřené.

INFORMACE O PROJEKTU LICHTAKTIV HAUS

LichtAktiv Haus je německým příspěvkem k celoevropskému projektu VELUX Model Home 2020. Rekonstrukce poloviny dvojdomku z 50. let 20. století v hamburské čtvrti Wilhelmsburgu má být ukázkou, jak lze spojit optimální energetickou efektivitu s vysokými nároky na bydlení. Cílem projektu je provoz s neutrální bilancí CO2 a zdravé vnitřní prostředí s dostatkem denního světla a čerstvého vzduchu. Jedním z hlavních partnerů projektu LichtAktiv Haus je mezinárodní stavební veletrh IBA v Hamburku, dům je současně příspěvkem ke koncepci Obnovitelný Wilhelmsburg, zaměřené na ochranu klimatu.

Otevření LichtAktiv Haus předcházela výstavba aktivního rodinného domu s názvem Dům pro život a veřejné stavby Zelený maják, které stojí od roku 2009 v Kodani. Následoval Sluneční dům v Rakousku, dokončený v roce 2010. První dva experimenty již prošly počáteční fází testování a nadále jsou sledovány. Sluneční dům testování a provoz teprve čeká. V rámci projektu VELUX Model Home 2020 budou ještě realizovány domy ve Velké Británii a Francii.

Plán projektu: Technická univerzita Darmstadt, katedra projektování a energeticky šetrných staveb, prof. Manfred Hegger,

Koncepce: Katharina Fey (TU Darmstadt)

Architekti: Ostermann Architekten

Energetická koncepce: HL-Technik, Prof. Klaus Daniels

Světelná koncepce: prof. Peter Andres

Statika: TSB-Ingenieure, Prof. Karsten Tichelmann

Partneři: VKR Group: Sonnenkraft, Velfac, WindowMaster

Spolupracující partneři: Eternit, Gira, Grohe, Keramag, Knauf, Knauf Insulation, Nolte Küchen, Somfy

Další informace na adrese: www.velux.de