Administratívne
budovy
C 03
ADMINISTRATÍVNA BUDOVA
Jedným z charakteristických aspektov projektovania tzv. trvalo udržateľných budov je ich energetická hospodárnosť, pod ktorou sa rozumie projektovanie budovy a jej systémov TZB s čo najnižšou požiadavkou na dodávku neobnoviteľnej resp. obnoviteľnej energie. V jednoduchosti povedané: stavať budovy s takmer nulovou potrebou energie. Prevádzka administratívnych budov je energeticky náročná, najmä z pohľadu chladenia jej vnútorných priestorov. Ak teda znížime potrebu energie na chladenie budovy, môžeme tak znížiť aj výkon inštalovaných chladiacich systémov. S tým súvisí aj zníženie tepelnej záťaže exteriéru od chladiacich jednotiek a obmedzenie tak intenzity tzv. mestských tepelných ostrovov, ktoré sa prejavujú zvýšením teploty vzduchu v centrách miest v porovnaní s okrajovými časťami, alebo oblasťami s nižšou hustotou zastavanosti, resp. miestami s vyšším podielom zelene. Samozrejme ďalšími faktormi, ktoré negatívne prispievajú k nárastu teploty v mestách, sú aj budovy a to svojou fasádou, resp. jej materiálovým riešením a samozrejme aj doprava v mestách. Aj preto sa v dnešnej dobe čoraz viac uplatňujú prvky tzv. zelenej architektúry, či už sa jedná o vegetačné strechy, alebo prítomnosť zelene na fasáde budov v rôznych formách prevedenia. Táto prípadová štúdia sa venuje vplyvu nočného predchladenia stavebnej konštrukcie budovy, a to využívaním nočného vetrania budovy, s cieľom znížiť potrebu energie na chladenia budovy v nasledujúcom dni. Využívame pritom prirodzenú vlastnosť stavebnej konštrukcie budovy, v tomto prípade akumulačnú schopnosť železobetónovej skeletovej konštrukcie. Vychladená konštrukcia tak dokáže prijať v nasledujúcom dni viac tepelnej energie, či už od prepusteného slnečného žiarenia do interiéru budovy, resp. od samotných vnútorných zdrojov tepla, medzi ktoré patria ľudia, elektrické zariadenia a umelé osvetlenie. Použitá je štúdia administratívnej budovy kompaktného tvaru, s jednoduchým pôdorysom v tvare obdĺžnika, ktorú tvorí 10 nadzemných podlaží. Nosný systém tvorí železobetónový skelet so štvorcovými stĺpmi 450x450 mm a so železobetónovou doskou hr. 200 mm. V strede pôdorysu budovy je situované železobetónové jadro, kde sa nachádzajú 2 schodiská a 3 výťahové šachty.
Fasáda budovy je takmer celo presklenná, niektoré okná sú otváravé, takže je tu možnosť vypnúť nútené vetranie a vetrať kancelárie aj prirodzene. V rámci tejto prípadovej štúdie sa uvažuje s núteným vetraním aj počas noci a to v určitom časovom úseku, kedy je vonkajšia teplota vzduchu čo najnižšia, a to všetko s cieľom vychladiť stavebnú konštrukciu budovy. V budove je VAV systém núteného vetrania, a riadené umelé osvetlenie, ktoré upravuje intenzitu svietidiel v závislosti od intenzity denného osvetlenia v luxoch. V dnešnej dobe patrí využívanie počítačovej simulácie k štandardnému spôsobu projektovania budov a jej systémov TZB, resp. k ich optimalizácií. A tento prístup je uplatnený aj v prípade tejto prípadovej štúdie, kde výpočtový model je realizovaný v prostredí energetického simulačného nástroja DesignBUILDER. Výpočet zohľadňuje prítomnosť všetkých vnútorných zdrojov tepla, či už sa jedná o pracovníkov, počítačové zariadenia alebo umelé osvetlenie. Nočné vetrania budovy v čase medzi 01:00 až 04:00 ráno je prevádzkované s rovnakou intenzitou vetrania, resp. s identickým objemovým prietokom vzduchu, ako počas dennej prevádzky, kedy sa na pracovisku nachádzajú zamestnanci. Využívame teda kapacitu vzduchotechnickej jednotky, ktorá je navrhovaná na vetranie kancelárskych priestorov počas dňa, v čase prítomnosti osôb. Výsledky z počítačovej simulácie tejto konkrétnej administratívnej budovy ukazujú, že aplikáciou nočného vetrania môžeme budovu, resp. jej stavebnú konštrukciu predchladiť a tak znížiť potrebu energie na chladenie v rozsahu 10-15 %. Vyššie percento úspor je dosiahnuté práve pri použití riadeného umelého osvetlenia so stmievaním, kedy miesta v blízkosti fasády sú osvetľované svietidlami s minimálnou intenzitou a naopak časti kancelárskych priestorov, ktoré sú vzdialené od fasády, sú osvetľované svietidlami s vyššou intenzitou.
ADMINISTRATÍVNA BUDOVA
SGEM 2020 (článok na konferencii)
Ing. Martin KOVÁČ, PhD.
Ing. Marek HRICIŠIN