Efektivní konstrukce pro nízkorozpočtové pasivní domy

Datum: 7.5.2012  |  Autor: Dipl. Ing. Gernot Vallentin, ArchitekturWerkstatt Vallentin  |  Zdroj: konference Pasívne domy 2011, Bratislava  |  Recenzent: Ing. arch. Lorant Krajcsovics, PhD., výbor konference Pasívne domy 2011

Při posuzování udržitelnosti je každopádně nutno brát v úvahu kromě ekologických cílů rovněž finanční zdroje. Vzhledem k důležitosti financování závisí na zdrojích všechna rozhodnutí při výstavbě. Nízkorozpočtové cíle a pasivní standard domu lze velmi dobře sloučit dohromady. Přitom je důležité, aby projektanti optimálně uplatňovali všechny známé možnosti snižování nákladů při výstavbě.

1. Cesty k hospodárnosti

Standard pasivního domu představuje obvykle „větší požadavky na konstrukci“, proto je přirozeným důsledkem, že tento standard tedy musí být vždy nutně spojen s dodatečnými náklady. Ale právě pro investory, kteří nemají nejlepší finanční situaci, je podstatné, aby jejich nemovitosti byly nejen výhodně pořízeny, ale aby také v běžném provozu vyžadovaly co nejnižší náklady. Vždyť je veřejným tajemstvím, že investiční náklady nemají rozhodující podíl na celkových nákladech stavby. Standard pasivního domu v tomto případě představuje velmi dobré ekonomické optimum, což je doloženo mnoha realizovanými příklady: Položka „plus“ v investičních nákladech může být vyvážena položkou „minus“ v provozních nákladech v běžném provozu. Existuje však mnoho případů, kdy investiční náklady nesmějí překročit určitou úroveň, jako je limitování nových dluhů pro veřejné zakázky nebo omezení dané výší vlastního kapitálu. Většina z těchto problémů je způsobena přehnanými finančně technickými podmínkami. Pro investora však tyto představují skutečné omezení. V takových případech vzniká potřeba tento technicky vyšší standard pasivního domu realizovat bez vyšších investičních nákladů...

2. Jednoduché konstruování

Mateřská škola a školní družina – Langenpreising (Foto J. Kranzleiter, Mnichov)

V rámci II. Evropského balíčku fiskálních stimulů 2009 měla být zrekonstruována starší mateřská škola. Předběžná analýza ukázala, že náklady na požadovanou úplnou rekonstrukci by byly výrazně vyšší, než novostavba v kvalitě pasivního domu. Celkové náklady byly limitovány nákladovými parametry poskytovatele dotace. Tyto tzv. „způsobilé náklady“ představují směrnou hodnotu nákladů příslušné spolkové vlády. S vynaložením těchto nákladů je obvykle možné stavby pořídit a přitom dodržet příslušné zákonné požadavky.

I přes pasivní standard domu bylo možné díky důslednému projektování tyto předepsané náklady dokonce ještě snížit. Díky pasivnímu standardu tedy obec nyní může v běžném provozu dosahovat dalších úspor. Důsledně uplatňovaná koncepce dřevostavby byla hlavním faktorem pro ekonomičnost realizace. Pomocí velmi jednoduchých detailů bylo možné realizovat konstrukce bez tepelných vazeb s velmi nízkými náklady, o čemž svědčí zejména daleko dopředu vyčnívající balkón charakterizující celkovou tvář budovy. Tento slouží nejen jako protisluneční ochrana pro přízemí i první patro, ale rovněž má funkci první únikové cesty. Díky tomu bylo možné dosáhnout v interiéru výrazného zjednodušení protipožárních opatření a tím redukce nákladů.

Detailní řez Mateřská škola – Langenpreising
Detailní řez Mateřská škola – Langenpreising
(©aw vallentin 2010)
Technické údaje Mateřské školy se školní družinou – Langenpreising
Užitná plocha393 m²
Potřeba tepla na vytápění (PHPP)14 kWh/m²a
Potřeba primární energie (PHPP)84 kWh/m²a
Test vzduchotěsnosti0,24 –h
Stavební náklady na výstavbu696.000 €
(Porovnání s parametry BKI 2009707.400 €)
Celkové náklady na výstavbu885.500 €
(Porovnání způsob. náklady FAG892.000 €)

3. Hospodárné stavění s použitím prototypů

Pro společnosti z bytové výstavby může být vývoj prototypů důležitým prvkem pro ekonomickou strategii firmy. U pasivních domů z toho plyne potenciál velkých úspor, protože zejména při vyšších nákladech na projektování na straně projektantů a stavitelů se výhody sjednocení uplatní velmi výrazně. Je velmi důležité, aby prototyp byl přizpůsoben specifickým podmínkám jednotlivých pozemků a tím mohl být stále znovu optimalizován. Jinak by byla vyloučena nákladově efektivní výstavba.

Možnost integrace do různorodých urbanistických plánů pro zástavbu, v níž budou budovy různých šířek, hloubek a s různými střechami je úlohou projektantů prototypů. Rovněž koncepci technického vybavení budov je třeba pokaždé uzpůsobit pro příslušné dostupné zdroje energie.

Z hlediska konstrukčního řešení je hybridní styl velmi efektivní, protože dané úkoly je možno optimalizovat pro jednotlivé stavební konstrukce. Dřevostavba může velmi efektivně plnit vysoké požadavky na izolační vlastnosti a stupeň absence tepelných vazeb u vnější obálky budovy. Železobetonová stavba umí vyřešit úlohu nosné konstrukce za velmi příznivých nákladů: vysoká nosnost, vynikající zvukotěsnost a protipožární ochrana, vysoká schopnost akumulace tepla. Patřičně pečlivé provedení spár mezi železobetonovou konstrukcí a dřevostavbou poskytuje vynikající hodnoty pro vzduchotěsnost a zvukovou izolaci.

Poing  „Bergfeld“ s 5 řadovými domy
Poing „Bergfeld“ s 5 řadovými domy
Poing „Zauberwinkel“ 1Poing „Zauberwinkel“ 2Poing „Zauberwinkel“ 3
Poing „Zauberwinkel“ s 22 řadovými domy pro SÜDHAUSBAU Mnichov/Berlín
(Foto aw vallentin)
Mnichov, Obermenzing s 6 řadovými domy pro SÜDHAUSBAU – Mnichov
Mnichov, Obermenzing s 6 řadovými domy pro SÜDHAUSBAU – Mnichov
Řez řadové domy – Poing „Zauberwinkel“ pro SÜDHAUSBAU – MnichovInteriér řadové domy – Poing „Zauberwinkel“ pro SÜDHAUSBAU – Mnichov Řez řadové domy – Poing „Zauberwinkel“ pro SÜDHAUSBAU – Mnichov
Technické údaje průměrného řadového domu
Užitná plocha145 m²
Potřeba tepla na vytápění (PHPP)14 kWh/m²a
Potřeba primární energie (PHPP)80 kWh/m²a
Test vzduchotěsnosti0,24 –h
Stavební náklady na výstavbu174.000 €
Parametry BKI 2009182.000 € (střední standard)
 

Půdorys vily v pasivním standardu pro SÜDHAUSBAU – Berlín
Půdorys vily v pasivním standardu pro SÜDHAUSBAU – Berlín

Prototyp rodinného domu se vyznačuje variabilním půdorysem se čtvercovou základnou, který je dobře přístupný ze všech stran, ale stále si zachovává jižní expozici a dostatek kreativního prostoru pro požadavky zákazníka. Dřevěná konstrukce tuto pružnost usnadňuje a poskytuje vysoký stupeň prefabrikace. Distribuci je proto možno provádět po celém Německu bez dalších nákladů.

 
Prototyp rodinného domu 1Prototyp rodinného domu 2Prototyp rodinného domu 3

Existuje naléhavá potřeba nabídnout ekonomický a konzervativně umírněný prototyp depozitáře, protože mnoho děl z kulturního a uměleckého bohatství našich měst a zemí je v současné době uchováváno ve velmi nevyhovujících prostorách. Standard pasivního domu dokáže splnit tyto požadavky příkladným způsobem. Ve Wasserburgu se v současnosti buduje depozitář, u něhož je hlavní prioritou zejména rentabilita.

Prototyp uměleckého depozitáře 1Prototyp uměleckého depozitáře 2 Prototyp uměleckého depozitáře – foto modelu depozitáře ve Wasserburgu, Am Herder

4. Použití jednoduchých materiálů

Dva obytné domy ve městě Dorfen mohly být jako nízkorozpočtové realizovány pouze s využitím konstrukce dřevostavby: standardizovaná dřevěná rámová konstrukce, redukce detailů připojení, levné obložení, pokud možno upuštění od obkladů v interiéru (přiznaná hrubá stavba), konstrukce, u nichž je technicky i časově možno provádět příslušné práce svépomocí, efektivní prostorové řešení s minimálním podílem stěn, dveří, víceúčelové využití komunikačních ploch atd. Nicméně u obou projektů mohly být financovány solární systémy.

Obytný dům Dorfen Stadt “Am Brühl”Obytný dům Dorfen Stadt “Am Brühl”, interiérObytný dům Dorfen Stadt “Am Brühl” (Foto Thomas Drexel, Friedberg)

Finanční omezení bylo nápaditě využito k dosažení žádoucí kvality použitím extrémně levných materiálů jako OSB-desky, dřevěné obklady a textilní membrány s ohledem na příslušný materiál.

Použitím OSB-desek na podlaze, stěnách a v podkroví vzniká v interiéru ucelený jednotný styl. Díky tomu lze vnímat vzájemné propojení prostorových možností nezávisle na střídání materiálů:

Detailní řez Obytný dům Dorfen Stadt
Detailní řez Obytný dům Dorfen Stadt
Loft v 1. patře (Foto Th. Drexel, Friedberg)
Loft v 1. patře (Foto Th. Drexel, Friedberg)

Technické údaje pro obytný dům Dorfen „Am Brühl“
Užitná plocha154 m²
Potřeba tepla na vytápění (PHPP)15 kWh/m²a
Potřeba primární energie (PHPP)85 kWh/m²a
Test vzduchotěsnosti0,26 –h
Stavební náklady na výstavbu148.000 €
Stavební náklady /m² užitné plochy961 €/m

Použití textilních membrán vyžaduje členění fasády s ohledem na vlastnosti materiálu, neboť membrány se montují na stavbě uloženy v jednoduchých plochých prefabrikátech. Při důsledném plánování „vznikne“ vyrovnané, jasné umístění otvorů:

Obytný dům Dorfen Stadt „Rinninger Weg“ 1Obytný dům Dorfen Stadt „Rinninger Weg“ 2Obytný dům Dorfen Stadt „Rinninger Weg“ 3 Obytný dům Dorfen Stadt „Rinninger Weg“ (Foto Thomas Drexel, Friedberg)
Technické údaje pro obytný dům Dorfen „Rinninger Weg“
Užitná plocha164 m²
Potřeba tepla na vytápění (PHPP)15 kWh/m²a
Potřeba primární energie (PHPP)95 kWh/m²a
Test vzduchotěsnosti0,24 –h
Stavební náklady na výstavbu178.000 €
Stavební náklady /m² užitné plochy1.085 €/m²

5. Přidat je výhodnější

Škola Montessori v městě Aufkirchen mohla být realizována jako pasivní dům bez dodatečných nákladů. Koncepce, projekt a konstrukce byly velmi pozorně vyladěny s ohledem na úsporu nákladů.

Velmi kompaktní stavba s hloubkou budovy až 30 metrů je založena na velmi racionálním funkčním schématu, které díky čtyřem zónám umožňuje odstupňování budovy směrem do hloubky. Důsledné členění na jednotlivé zóny umožňuje optimálně orientovat hlavní prostory tříd na jih a tím optimální solární zisky. Komunikační prostory uprostřed budovy jsou díky střešním oknům velmi dobře osvětleny přirozeným světlem. V odkládací zóně není nutné osvětlení – zde je také v podhledu vedeno elektrické vedení a jsou zde větrací šachty. Odborné učebny potřebují většinou neoslňující severní světlo. Drahá vnější obálka – zde jsou minimalizovány zejména stěnové konstrukce a okna.

Jižní strana se vstupem a s vnějšími schody do tříd
Jižní strana se vstupem a s vnějšími schody do tříd (Foto aw vallentin)

Efektivní koncepce požární ochrany napomáhá dosáhnout optimalizace nákladů, čímž je umožněno zejména jednoduché řešení koncepce větrání. Zejména dobré řešení úniku osob vnější cestou (např. vnější schodiště a balkony) vedou ke značnému usnadnění řešení interiéru budovy.

Zvýšení nosné konstrukce střechy z původně projektovaných 36 cm na 40 cm vzhledem k menšímu počtu dopravců vede díky snížení počtu nosníků k úspoře nákladů při současném zlepšení izolačních účinků. Náklady na střešní konstrukci tím mohly být sníženy o 23 000 Euro.

Škola Montessori ve městě Aufkirchen se střešní nástavbou 1Škola Montessori ve městě Aufkirchen se střešní nástavbou 2Škola Montessori ve městě Aufkirchen se střešní nástavbou 3 Škola Montessori ve městě Aufkirchen se střešní nástavbou (Foto aw vallentin)
Technické údaje školy Montessori ve městě Aufkirchen
Užitná plocha3.649 m²
Potřeba tepla na vytápění (PHPP)13 kWh/m²a
Potřeba primární energie (PHPP)89 kWh/m²a
Test vzduchotěsnosti0,09 –h
Stavební náklady na výstavbu5.702.000 €
(Porovnání s parametry BKI 20035.745.000 € střední standard)
Stavební náklady celkem8.401.000 €
(Porovnání způsob. náklady FAG8.200.000 €)

6. Kompaktní těleso stavby

Správní budova účelové organizace pro nakládání s odpadními vodami Abwasserzweckverband Erdinger Moos umožňuje díky svému kompaktnímu tělesu stavby vytvoření velkorysého centrálního prostoru a zároveň dosažení optimálního poměru plochy vnější obálky k vnitřnímu objemu. Budova je navržena jako železobetonová konstrukce. Je zde nutná samonosná konstrukce v oblasti vyčnívajícího balkonu.

Zvolená čistá masivní konstrukce však v tomto místě vede ke značnému zvýšení nákladů, protože oddělení použitím železobetonových prefabrikovaných prvků je velmi nákladné (cca 280 Euro za metr). Navíc tyto tepelně izolační oddělující prvky představují největší tepelnou vazbu budovy, která zhoršila potřebu tepla na vytápění asi o 2 kWh/m²a. To se samozřejmě musí kompenzovat jinde zlepšením obálky, což opět vede k dalšímu zvýšení nákladů.

Fasádu je možno pořídit jako provětrávanou konstrukci ekonomicky poměrně výhodně, protože zde byly pro nosnou spodní konstrukci použity distanční držáky z plastu, které se v poslední době objevily na trhu.

Díky extrémně kompaktní konstrukci bylo i zde možno dosáhnout ekonomicky výhodného pořízení stavby v pasivním standardu.

Správní budova účelové organizace Abwasserzweckverband Erdinger Moos 1Správní budova účelové organizace Abwasserzweckverband Erdinger Moos 2 Správní budova účelové organizace Abwasserzweckverband Erdinger Moos
Technické údaje budovy Abwasserzweckverband Erdinger Moos
Užitná plocha1.278 m²
Hrubý obestavěný prostor5.908 m³
Potřeba tepla na vytápění (PHPP)15 kWh/m²a (projektovaná hodnota)
Potřeba primární energie (PHPP)70 kWh/m²a (projektovaná hodnota)
Test vzduchotěsnosti0,30–h (projektovaná hodnota)
Stavební náklady na výstavbu1.905.000 € (1.491 €/m²NF, 322 €/m³BRI)
(Parametry BKI 20092.422.000 € střední standard)
Doba výstavby2011/2012

7. Shrnutí

Při posuzování udržitelnosti je každopádně nutno brát v úvahu kromě ekologických cílů rovněž finanční zdroje. Vzhledem k důležitosti financování závisí na zdrojích všechna rozhodnutí při výstavbě. Nízkorozpočtové cíle a pasivní standard domu lze velmi dobře sloučit dohromady.

Přitom je důležité, aby projektanti optimálně uplatňovali všechny známé možnosti snižování nákladů při výstavbě, jako je optimalizace návrhu, použití jednoduchých materiálů, cíleného využití součinnosti jednotlivých prvků. Nízkorozpočtové koncepce u pasivních domů navíc také vyžadují zvýšené koncepční a plánovací úsilí. Vlastnosti projektu, jako je kompaktnost, uspořádání jednotlivých zón, konstrukce bez tepelných vazeb a mostů a použití vhodných konstrukcí a materiálů, jsou hlavním předpokladem pro optimalizaci nákladů. V zásadě musejí všechna rozhodnutí projít „filtrem“ hodnotícím energetické a cenové parametry.

8. Použité zdroje

  • [Drexel 2010] Drexel, Thomas, Neue Low-Budget-Häuser, DVA-Verlag, 2010, Seiten (138 ff.) und Seiten (143 ff.).
  • [Wrobel 2007] Wrobel, Siw, Passivhausstandard bei Nichtwohngebäuden – Kostenanalyse an Beispiel von Schulen, Masterarbeit, Bergische Universität Wuppertal, 2007.
  • [Gonzalo 2006] Gonzalo, Roberto und Habermann, Karl: Energieeffiziente Architektur, Birkhäuser-Verlag, Basel-Boston-Berlin 2006, Seite (176 ff.)
  • [Lückmann 2008] Lückmann, Rudolf und Hesse, Anett: Bauteil-Atlas/energieeffiziente Häuser/Passivhäuser, Weka-Verlag, Kissingen 2008, Seite (103 ff.)
  • [Lückmann 2008] Lückmann, Rudolf und Hesse, Anett: Bauteil-Atlas/energieeffiziente Schulen und Kindergärten/Passivhäuser, Weka-Verlag, Kissingen 2008, Seite (103 ff.)
  • [Rosansky 2008] Rosansky, Kay, „Passivhaus macht Schule“ S. 96 ff. in Deutsche BauZeitschrift DBZ, Low Budget 11 Jg.
  • [Vallentin 2006] Vallentin, Gernot, „Scuola passiva Montessori ad Aufkirchen“ S. 46 ff. in lárchitectura naturale, Italian, international review on sustainable architecture 32/33 Jg.;
  • [Ambrozy 2005] Ambrozy, Heinz und Zuzana Gierlowá, Zuzana: Planungshandbuch Holzwerkstoffe, Technologie-Konstruktion-Anwendung; Springer Verlag Wien-New York 2005; Seiten (145 ff.) und (174 ff.)
  • [Juschkus 2009] Juschkus, Ute, „Energieeffizientes Bauen – Best Practice aus dem öffentlichen Hochbau“; S. 20 f. in RKW Informationen Bau-Rationalisierung; 39 Jg., 2009;
 
English Synopsis
Efficient design for low-cost passive houses

When assessing the sustainability it is needed to take into account in addition to environmental objectives as well as financial resources. All decisions during construction depend on the resources. Low budget targets and passive house standard can be easily merged together. It is important that designers optimally apply all known ways to reduce costs during construction.

 

Hodnotit:  

Datum: 7.5.2012
Autor: Dipl. Ing. Gernot Vallentin, ArchitekturWerkstatt Vallentin
Recenzent: Ing. arch. Lorant Krajcsovics, PhD., výbor konference Pasívne domy 2011



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Google+  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcích 


Témata 2018

Partner - Pasivní domy

logo HELUZ

Partner - Nízkoenergetické stavby

logo AC HEATING
 
 

Aktuální články na ESTAV.czVýzkum pro Brno: Nejpřijatelnější je nové nádraží pod PetrovemBydlení v přírodě – pavilon poskytuje veškerý komfort mimo stěny domuSoutěžte a získejte zdarma kompletní systém pro vytápění a větrání ATREA!Přijďte na praktické kurzy Zateplování v praxi