Nejprve byl nápad
Obecně se věří, že při navrhování pasivního domu má jeho vzhled a estetika menší význam, protože nejdůležitější je energetická bilance. V případě tohoto domu měl vzhled značný význam. Budoucí majitelé chtěli mít dům, který by byl nejen levný, ale také ten, který by se jim líbil.
Představte si víkend v malém prázdninovém domě u jezera. Sluneční paprsky klouzají po kmenech, z nedalekého jezera fouká chladný vánek … Chrání vrcholky stromů před horkem, voní jako dřevo a voda. Malý, ale elegantní dům, který poskytuje útočiště domácnosti, je nejen krásně přizpůsoben okolnímu prostředí, ale také velmi levný na údržbu … To je sen, který se naši hostitelé rozhodli udělat.
Autor: architekt Agnieszka Figielek - certifikovaný evropský návrhář pasivních domů ve společnosti PHI Darmstadt, [email protected]; Patrycja Choma-Zalewska
Funkce: obytný dům
Poloha: v okolí Września
Investor: soukromý
Užitná podlahová plocha: 76 m2
Dokončení: 2014 a 2015
Ocenění / certifikáty: dotace 50 000 PLN z programu NF15 (program již zanikl), pořádaného Národním fondem pro ochranu životního prostředí a vodní hospodářství
Dole: situační plán
Plachty plné síly - předpoklady návrhu
Fotografie nahoře: Jižní fasáda byla přepracována během adaptace budovy na požadavky pasivity. Velká okna zajišťují lepší osvětlení a vytápění interiéru domu
Autorkou původního konceptu budovy je návrhářka interiérů Patrycja Choma-Zalewska. Byla to její myšlenka odkazovat s tvarem těla na podobu plachet foukaných větrem. Odkud pochází tato myšlenka? Protože dům měl být postaven v lese, poblíž jezera. Investorům se tento nápad velmi líbil.
Díky specifičnosti okolní přírody byla námořní atmosféra téměř zřejmá. Přírodní materiály používané k postavení a izolaci stěn a střechy se staly samozřejmým doplňkem této architektury: bílé plachty a voda jsou vždy doprovázeny dřevěnými konstrukcemi a povrchovými úpravami.
Dole: Les viditelný okny je nepochybně velkým přínosem pozemku, ale zároveň to byla značná překážka pro architekty
Fotografie PASIVNÍ m2
Kombinace estetiky a principů
Fotografie nahoře: Budoucí majitelé věřili, že studio Passive2, které zaujali, bude schopno sladit neobvyklý koncept s požadavky pasivního standardu
Tvar těla budovy byl inspirován plachetami jachty. Odkazuje na zájmy investorů i na nedaleké jezero. Východní a západní fasáda budovy je ohnutá ve tvaru oblouku, díky čemuž připomíná plachty spolu se „zvlněnou“ střechou.
Fotografie PASIVNÍ m2
Fotografie nahoře: Východní a západní fasády budovy jsou ohnuty ve tvaru oblouku a vzájemně posunuty - připomínají plachty naplněné větrem
Investoři se obrátili na architekty ze studia Pasywnym2 s požadavkem na přípravu návrhu domu, který měl téměř plně připravený koncept budovy. Designéři čelili opravdu obtížné výzvě: implementací všech počátečních předpokladů návrhu měli zajistit, aby výsledný dům splňoval požadavky pasivní konstrukce. Abyste si uvědomili, jak mimořádný byl tento úkol, stačí zmínit tři hlavní překážky:
- velká plocha vnějších příček (stěny, podlaha a střecha), kterými uniká teplo, vyplývající z malého jednopatrového tělesa budovy;
- téměř úplné zbavení jižní fasády oken, a tedy sluneční energie potřebné k vytápění interiéru;
- lesní okolí pozemku, což znamená stínování a další omezení dodávky solární energie do budovy.
Fotografie níže: Fotografie pořízené v pozdním podzimu plně neodráží kouzlo pozemku nebo samotné budovy, ale jaká je představivost pro …?
Fotografie PASIVNÍ m2
Dole: situační plán
Jak si vybrat ten správný byt? Lekce čtení projekce
Podle architekta
Fotografie nahoře: Vizualizace budovy z jihu
Agnieszka Figielek, certifikovaná evropská návrhářka pasivních domů:
Naší prioritou bylo „přinést“ do domu co nejvíce slunečního tepla. Pracovali jsme tedy na umístění budovy tak, aby se do středu dostalo co nejvíce paprsků.
Fotografie PASIVNÍ m2
Fotografie nahoře: Vizualizace budovy z východu
Prvním krokem byla změna původního umístění oken, která v původní koncepci na jižní straně jednoduše neexistovala. Spolu s autorem konceptu jsme museli přepracovat fasádu tak, aby na této straně bylo hlavní zasklení. To vše při zachování funkčnosti interiéru a racionality jejich uspořádání.
Navrhli jsme také, aby dveře do budovy byly prosklené a získávaly dodatečné teplo ze slunce. Zároveň jsme se snažili přesvědčit investora, aby změnil podobu budovy na dvoupodlažní. Díky této úpravě bychom získali zajímavý interiér s otevřeným mezipatrem a ložnicemi pro děti v prvním patře a vylepšili jsme nepříznivý poměr dělící plochy k objemu budovy. Majitelé v této záležitosti bohužel zůstali neoblomní.
Dalším krokem bylo přesunout celou budovu co nejdále na sever pozemku. Hlavní myšlenkou bylo snížit zastínění z čela lesa. Naštěstí existuje silnice na jih od pozemku a naproti tomu bez stromů stavební pozemek, který otevírá. Přesunutí budovy na sever vytvořilo na jižní straně ještě více volného prostoru, díky kterému v zimě do domu dopadá více slunce.
Volba technologie a okenní rozhodnutí
Fotografie nahoře: Návrh musel být velmi přesný, takže jeho stavba trvala dlouho, ale díky tomu se prefabrikovaná konstrukce na místě „rozrostla“ extrémně rychle
Když byl vytvořen konečný koncept tvaru budovy a uspořádání obytných a ekonomických funkcí, museli designéři rozhodnout, jakou technologií bude dům postaven. Měl to být nejrychlejší, nejjednodušší a nejekonomičtější možný způsob. Po analýze několika možností bylo rozhodnuto postavit dům v dřevěné konstrukci. Kromě rychlosti a „čistoty“ prací se zvolená technologie také jeví jako nejvhodnější z hlediska funkcí budovy a povahy okolí (přirozený les).
Fotografie PASIVNÍ m2
Fotografie nahoře: Právě díky tvaru této fasády bylo rozhodnutí zvolit technologii pro postavení budovy učiněno rychle a téměř nesporně
V pasivních domech je správná instalace a parametry oken velmi důležité. - Analyzovali jsme různé typy okenního truhlářství - říká architekt. - Zpočátku jsme uvažovali o dřevěných i plastových oknech. Nakonec byla volba plastových oken provedena kvůli vysokým energetickým parametrům za dostupnější cenu. Rozhodnutí bylo snazší, protože jsme již spolupracovali s výrobcem oken na předchozích projektech, takže jsme si byli jisti, že instalatéři měli potřebné dovednosti - dodává. V případě tohoto projektu bylo další výzvou navrhnout instalaci teplého okna na půlkruhovou stěnu. Architekti navrhli inovativní řešení pro montáž na kulaté sloupky, navíc z vnější strany izolované vrstvou polyuretanové pěny.To umožnilo zachovat oblouky a zároveň omezit tvorbu tepelných mostů.
Návrhový koncept, a zejména tvar budovy (půlkruhové stěny), vyžadoval od dodavatelů výběr vhodné technologie a řemeslného zpracování. Proto architekti spolu s investory zvolili technologii skeletové konstrukce, která umožňuje volnější tvarování formy pasivních budov.
Přizpůsobení projektu rozpočtu
Fotografie nahoře: Vzduchotěsnost je jednou z vlastností pasivních domů, díky nimž jsou extrémně energeticky účinné. Fotografie byla pořízena během zkoušky těsnosti konstrukce
Po dokončení koncepční etapy připravili architekti pro investora dotazy na jednotlivé komponenty karoserie. Na základě zaslaných nabídek mohli odhadnout náklady na investici jak do budovy v pasivním standardu, tak v energeticky úsporném standardu. Ukázalo se, že v případě tohoto domu budou mzdové náklady v obou standardech stejné a rozdíl v cenách materiálu - mírný. Nejvyšší (ale v obou standardech stejné) náklady spojené se zušlechtěním střechy (plech se švy), fasádou (exotické dřevo) nebo samotným interiérem. Vyšší dotace na budovy v pasivním standardu z Národního fondu ochrany životního prostředí a vodního hospodářství prakticky vyrovnala investiční náklady. Nicméně,i s dotací náklady na stavbu domu překročily rozpočet. Investoři však byli odhodláni. Rozhodli se nevzdat pasivního standardu a dosáhnout úspor snížením užitné podlahové plochy budovy z 90 m2 na 76 m2. Technická místnost o ploše 22 m2. Po těchto změnách se celkové náklady na stavbu snížily, i když náklady na stavbu 1m2 vzrostly. Důvodem bylo, že náklady na instalaci budovy zůstaly stejné a podlahová plocha byla snížena. Z tohoto důvodu činily náklady na výstavbu 1 m2 více než 5 000 … Větší budova typičtějších rozměrů (přes 160 m2) v pasivním standardu a rámové technologii by však mohla být postavena za zhruba 3,5 tisíce.na m2 … Postup redukce budovy vyžadoval další projekční práce. Opět bylo nutné na pozemku vyznačit umístění budovy, určit umístění oken a přepracovat interiér. Díky tomu byl projekt udržen v rámci předpokládaného rozpočtu.
Přestože náklady na budovu od začátku mírně převyšovaly předpokládaný rozpočet, cena budovy v pasivním standardu a v energeticky úsporném standardu byla srovnatelná.
Konstrukce a instalace
Fotografie výše: Příprava (vyrovnání) podkladu pro konstrukci základové desky
Dom Żagiel - jak se projekt nazýval - je položen na základovou desku, ze všech stran izolovanou polystyrenem. Tloušťka polystyrenu pod deskou je 40 cm, což dává součinitel prostupu tepla od základu U = 0,081 W / (m2K). Konstrukce stěn a střechy je vyrobena ze dřeva (nosník I) a vyplněna izolačním materiálem, v tomto případě dřevěnou vlnou. Celková tloušťka stěny je 57,6 cm, kterou tvoří půl metru široký paprsek I vyplněný izolačním materiálem a dokončovacími vrstvami. Hodnota U stěny je 0,074 W / (m2K).
Fotografie PASIVNÍ m2
Fotografie nahoře: Základová deska je také topnou deskou v domě
Střecha byla také vyrobena z půl metru širokého nosníku I, vyplněného izolací. Kromě toho je také z vnější strany izolován silnou izolací. 10 cm. Hodnota U střechy je 0,062 W / (m2K). Navrhované příčky musí mít příznivější U-faktory než doporučení programu Národního fondu pro ochranu životního prostředí NF15, protože budova je malá, nachází se v lese a navíc má omezený počet oken na jižní straně. Těsnost budovy byla zajištěna OSB deskami přilepenými ke spojům. Jednou z výzev pasivních budov je zabránit jejich přehřívání v létě. Za tímto účelem používá Dom Żagiel přírodní odstín a žaluzie na jižní a západní fasádě.Budova má mechanický ventilační systém se zpětným získáváním tepla (rekuperací). Z tohoto důvodu návrh interiéru zahrnuje snížení stropů v ložnicích, koupelnách a chodbách. Díky tomu nedochází k problémům s uspořádáním přívodního a výfukového potrubí.
Fotografie PASIVNÍ m2
Fotografie výše: Pro zajištění vzduchotěsnosti bylo nutné ve vhodné fázi výstavby použít speciálně promyšlené „válcované příruby“
Před definitivním rozhodnutím o vytápění budovy a zásobování teplou užitkovou vodou navrhl instalační technik několik variant. Na pozemku není plynová přípojka, proto bylo zvoleno tepelné čerpadlo. Výběr zdroje tepla byl analyzován z hlediska investičních a provozních nákladů. Analýza porovnává topení LPG i tepelná čerpadla vzduch-voda a voda-voda. Vzhledem k malému množství tepla potřebného k vytápění budovy se tepelné čerpadlo vzduch-voda ukázalo jako nejlepší řešení.
Dole: Ze stejného důvodu byly desky OSB, které tvoří vnitřní vrstvu, pečlivě slepeny speciálními parotěsnými páskami
Fotografie PASIVNÍ m2
Materiály
Dosažení pasivního standardu vyžaduje kombinaci tří prvků: integrovaný a promyšlený design, spolehlivé zpracování a použití vhodných materiálů a komponent. Pokud jde o druhý prvek, pasivní standard umožňuje použití různých stavebních technologií, pokud umožňují dosáhnout očekávaného pohodlí, energetických úspor a trvanlivosti budovy. V případě návrhu tohoto domu byla dalšími kritérii výběru použití materiálů, které zapadají do okolí budovy a rychlost samotné stavby.
Základ budovy - LEGALETT
Železobetonová základová deska, izolovaná polystyrenem KNAUF odolným proti vnikání vlhkosti, lambda = 0,033 W / mK: 40 cm od dna, což dává U = 0,08 W / (m2K); po stranách desky 30 cm, což dalo koeficient U = 0,10 W / (m2K). Tepelně aktivovaná deska s rozloženým potrubím pod horní výztuží. Výsledkem je, že na nalitou železobetonovou desku jsou již položeny vrstvy hotové podlahy: dlaždice a exotické dřevo a celá deska se v zimě rovnoměrně zahřívá a v létě ochlazuje, což zajišťuje nejvyšší pohodlí.
Fotografie Steico
Stěny a střecha - konstrukční systém STEICO
Stěny byly vyrobeny technologií dřevěných rámů, jejichž hlavním konstrukčním prvkem je nosník STEICO Wall. Dřevěná konstrukce je vyplněna dřevěnou vlnou STEICO Flex s lambdou 0,038 W / (mK), přičemž vyztužení i vzduchotěsnost zajišťují desky OSB a izolaci proti větru desky STEICO Protect a STEICO Universal. Takto vytvořená stěna s tloušťkou izolace 50 cm má hodnotu U 0,07 W / (m2K). Střecha je vyrobena technologií dřevěného rámu, jejíž hlavním konstrukčním prvkem je nosník STEICO. Desky OSB zespodu zajišťují vzduchotěsnost a také vyztužují konstrukci. Střecha je pokryta antracitovým listovým švem.Střecha je šikmá, ale stropy v budově jsou rovné, proto je zde prostor pro instalaci.
Fotografie Aluplast
Okna v systému ALUPLAST
Okna jsou trojitá s teplými montážními rámy; koeficienty pro okenní rám: Uf = 0,81 W / (m2K); pro sklo: Ug = propustnost energie: g = 65% hranový můstek: psig = 0,014 W / (mK); pro celé okno Uw <0,8 W / (m2K). Okna byla ve stěně kostry namontována na ocelové plechy pomocí fólií a parotěsných pásků; při kontaktu se základovou deskou - na výztuhách „zapuštěných“ ve železobetonové desce byla okna vložena do izolační vrstvy desky.
Fotografie PASIVNÍ m2
Vzduchotěsnost Vzduchotěsnost
zajišťuje: beton - železobetonová deska; Desky OSB o tloušťce 1,8 cm - stěny a střecha; Parotěsné pásky Ilbruck na spoji deska-stěna; Parotěsné pásky Ilbruck na spojích desek OSB; Páskové izolační pásky Ilbruck - těsnící manžety kolem oken. Výsledek zkoušky: těsnost n50 = 0,55 1 / h (veškerá výměna vzduchu za hodinu). U pasivních domů je horní hranicí výsledek zkoušky: vzduchotěsnost n50 = 0,6 1 / h. Budova prošla zkouškou těsnosti.
Fotografie PASIVNÍ m2
Zařízení
Zdrojem tepla pro vytápění domu a užitkové vody je tepelné čerpadlo se vzduchem. Má výkon 8 kW a stupeň účinnosti (COP) 4,26. Teplo v budově je distribuováno potrubím v základové desce (slouží také k chlazení interiéru). V koupelně byl navíc instalován elektrický žebřík. Budova má také mechanický ventilační systém s rekuperací. Účinnost rekuperátoru podle PHI Darmstadt je 88% a spotřeba elektřiny je 0,38 Wh / m3.
