Rekonstrukce a přístavba domu

02.02.2017 Ekologie, Nízkoenergetický provoz, Vytápění, větrání, úprava vzduchu

Ostermann Architekten
/ Rodinný dům
LichtAktiv Haus je založen na energetické úspornosti, prosvětleném interiéru a konceptu zdravého vnitřního prostředí.

+

 

LichtAktive Haus v Hamburku je jedním z aktivních domů v rámci experimentálního projektu VELUX Model Home 2020. Jedná se o rekonstrukci staršího řadového domu. Plně tak vyhovuje nárokům na moderní udržitelné bydlené a ukazuje cestu, kudy by se rekonstrukce domů měly ubírat již dnes.

Pro modelový projekt LichtAktive Haus byla vybrána polovina dvojdomku z 50. let minulého století v hamburské čtvrti Wilhelmsburg. Dům měl půdorys 8 x 8 m a malou přístavbu, která původně sloužila jako chlév. Obytnou budovu tvořily malé místnosti s nízkým stropem a minimem denního světla. Stavba měla navíc zastaralé izolace i systém vytápění a nesplňovala požadavky na moderní komfortní bydlení. K velkým přednostem domu naproti tomu patřila velká užitková zahrada, která kdysi sloužila k samozásobení obyvatel domu zeleninou a ovocem.

Právě touto tradicí samozásobení se nechal inspirovat tým expertů kolem profesora Manfreda Heggera z katedry projektování a energeticky šetrných staveb Technické univerzity v Darmstadtu. Při plánování vznikl projekt
s vizionářskou myšlenkou energetické soběstačnosti. Výsledkem je udržitelná budova s moderní prostornou dispozicí a dostatkem denního světla
i čerstvého vzduchu.

Architektonické řešení

Přestavba 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 nyní s téměř 5 m dlouhým proskleným průčelím proměnil v místo, kde se každý rád zastaví, neboť se tu otvírá pohled do zelené zahrady, a obyvatelé domu tak mají za každého počasí blízko k přírodě.

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 plnohodnotné obytné prostory. Celková plocha oken se zvýšila z původních 18 m² na 60 m².

Orientace původní stavby je východ-západ, což pro energeticky efektivní stavby nepředstavuje optimální řešení. Pro novou přístavbu byl proto zvolen severo-jižní směr. To umožnilo nejen orientovat střechu k jihu pro umístění fotovoltaiky a solárních panelů, ale i vytvořit příjemné vnitřní atrium. Přistavěná část domu vytváří nový prostor obývacího pokoje s jídelnou
a kuchyní, které jsou přímo propojeny se zahradou. Původní budova by ani po rekonstrukci takové dispoziční řešení neumožňovala.

Zatímco původní stavba je zděná, konstrukce přístavby je řešena jako nízkoenergetická dřevostavba. Pro dosažení optimálního prosvětlení, pasivních tepelných zisků a kontakt se zahradou byly použity strategicky rozmístěné prosklené fasádní prvky. Štítové stěny zůstaly uzavřené.

Členění interiéru je velice flexibilní. Obývací, kuchyňský a jídelní kout jsou odděleny nábytkem, což působí přirozeně a zajišťuje maximální možnou míru variability při používání. Na obytný prostor navazuje na východní straně krytá obytná terasa, která zprostředkovává spojení mezi interiérem a venkovním prostorem a přechod mezi životem v domě a na zahradě. V západní části přístavby se nachází technická místnost, spíž a WC pro hosty, na které navazuje přístřešek pro auto.

Energetická koncepce

Cílem energetické koncepce projektu LichtAktiv Haus je neutrální bilance CO2 při provozu domu. Spotřebu energie včetně elektřiny potřebné pro provoz domácnosti kompletně pokrývá energie z obnovitelných zdrojů, a to bez jakýchkoli negativních dopadů na architektonický koncept stavby, kvalitu
a komfort bydlení a na množství denního světla a čerstvého vzduchu
v interiérech.

Okna jako součást energetického konceptu

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

Energetická soběstačnost

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 % (roční topný faktor 4,5).

Systém Solar Compleet má tu zvláštnost, že tepelné čerpadlo nevede při vytápění teplo nejdříve do akumulační nádrže, ale rovnou 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 jsou vytápěny podlahovým topením. Energie na zásobení domácnosti elektrickým proudem, na osvětlení, tepelné čerpadlo atd. tvoří asi 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 cca 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 a celkové energetické koncepci odpovídá také řešení 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 stínící technikou jsou ovládaná centrálním řídicím systémem a fungují jako přirozená klimatizace.

Starý dům s vylepšenou energetickou bilancí

Energetická koncepce je založena 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. Nový hambalkový krov byl zateplen izolací o tloušťce 300 mm. Díky vylepšení tepelně izolačních vlastností budovy a těsnosti obálky budovy (např. průvzdušnost n50 = 1,0/h, optimalizované tepelné mosty
s DUTM = 0,05 W/m²K) vyplynula pro celou budovu 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.

V rekonstruovaném rodinném domě LichtAktiv Haus nehrají zvyšující se ceny energií žádnou roli. Koncepce denního světla, větrání a stínění a promyšleného rozmístění místností umožňuje veškerou spotřebu energie na vytápění, teplou vodu a elektrický proud pokrýt v průběhu celého roku z obnovitelných zdrojů.

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

O projektu LichtAktiv Haus

LichtAktiv Haus je německým příspěvkem k celoevropskému projektu VELUX Model Home 2020. V rámci tohoto experimentu vytvářejí odborníci na denní světlo architekturu a bydlení budoucnosti. Rekonstrukce poloviny dvojdomku z 50. let 20. století v hamburské čtvrti Wilhelmsburgu má být ukázkou, jak lze už dnes spojit optimální energetickou efektivitu s vysokými nároky na moderní bydlení. Cílem projektu je provoz s neutrální bilancí CO2 a zdravé vnitřní prostředí s dostatkem denního světla a čerstvého vzduchu. LichtAktiv Haus je projektem Mezinárodního stavebního veletrhu IBA v Hamburku a příspěvkem ke koncepci Obnovitelný Wilhelmsburg, zaměřené na ochranu klimatu.

Otevření LichtAktive Haus předcházela výstavba aktivního rodinného domu
s názvem Dům pro život a veřejné stavby Zelený maják, který 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 při reálném provozu. Sluneční dům testování a reálný provoz teprve čeká. V rámci projektu VELUX Model Home 2020 budou ještě realizovány domy ve Velké Británii a Francii.

Na rekonstrukci domu se podíleli:

Plán projektu: Technická univerzita Darmstadt, Katedra projektování a energeticky šetrných staveb, Prof. Manfred Hegger, koncepce: Katharina Fey (TU Darmstadt), energetická koncepce: HL-Technik, Prof. Klaus Daniels, světelná koncepce: Prof. Peter Andres PLDA, statika: TSB-Ingenieure, Prof. Karsten Tichelmann, partneři VKR Group: Sonnenkraft, Velfac, WindowMaster, spolupracující partneři: Somfy, Eternit, Gira, Grohe, Keramag, Knauf, Knauf Insulation, Nolte Küchen.

Zdroj: VELUX

www.ostermann-architekten.de