preskočiť na hlavný obsah

Energeticky efektívna architektúra v Nemecku

dom

Nemecká vláda si dlhodobo uvedomuje potenciál energetických úspor v stavebnom sektore, ktorý so svojím podielom 40 % z celkovej spotreby energie štatisticky predbieha dopravu aj priemysel. Výsledkom ich zodpovednej politiky je široká podpora vzdelávania a výskumu v tejto oblasti, množstvo legislatívnych opatrení a viacúrovňové možnosti finančných dotácií energeticky efektívnych budov.

Zákony obmedzujúce spotrebu energie pri výstavbe a prevádzke budov platia v Nemecku de facto od roku 1977. Nariadenia o tepelnej ochrane (WSchVo) z rokov 1977, 1982/84 a 1995 naštartovali proces šetrenia, resp. hospodárnejšieho nakladania s energiou. Nariadenia o úsporách energie (EnEV) z rokov 2002, 2004, 2007 a nakoniec 2009 sú dnes súčasťou nemeckého stavebného zákona. Posledná úprava tohto nariadenia (EnEV 2009) znížila prípustnú ročnú potrebu primárnej energie pre každý stavebný objekt v priemere o 30 % a zvýšila požiadavku na tepelnú izoláciu plášťa o 15 % v porovnaní s predchádzajúcou EnEV 2007.

Okrem toho platí v Nemecku Zákon o prednostnom využívaní obnovitelných zdrojov energií (EEG, aktuálne znenie je z 28. 3. 2009), ktorý legislatívne upravuje možnosti napájania obnoviteľných zdrojov energií do verejných sietí. Zákon na podporu obnovitelných zdrojov energií v oblasti výroby tepla (EEWärmeG s účinnosťou od 1. 1. 2009) zaväzuje vlastníkov budov pokryť časť svojej spotreby elektrickej energie z obnovitelných zdrojov. Nemecká spoločnosť pre trvalo udržateľné stavebníctvo (Deutsche Gesselschaft fur Nach-haltiges Bauen DGNB) udeľuje stavbám svoju pečať kvality (zlatá, strieborná a bronzová), pričom hlavným kritériom je energetická efektívnosť.

Realizácie novostavieb vo „vysokom" energetickom štandarde, sanácie existujúceho stavebného fondu a využívanie obnoviteľných zdrojov energie majú v Nemecku intenzívnu podporu na celoštátnej aj regionálnej úrovni. Príspevky a pôžičky so zvýhodnenou úrokovou sadzbou poskytuje banka Kreditanstalt fur Wiederaufbau KfW (Úverová banka pre obnovu), Spolkový program na podporu trhu s obnovitelnými zdrojmi energie či viaceré podporné programy jednotlivých spolkových krajín.

V Nemecku sa témou energetickej efektívnosti zaoberá množstvo štátom podporovaných či súkromných inštitúcií, napríklad celoštátna Nemecká agentúra pre energiu DEnA (Deutsche Energie-Agentur GmbH) alebo regionálna Saská agentúra pre energiu SAENA GmbH (Sächsische Energieagentur). Aktuálna výška možnej finančnej podpory pre individuálneho stavebníka dosahuje iba v agentúre SAENA výšku 100 €/m2 pre novostavbu a 130 €/m2 pri sanácii staršieho objektu. Podmienkou je splnenie štandardu pasívneho domu.

Univerzity a výskumné ústavy ako napríklad Výskum energie pre prax BINE (Informationsdienst Energiefors-chung fur die Praxis), Výskum energeticky optimalizovaných budov EnOB (Forschung fur Energieoptimierentes Bauen) či Inštitút pre pasívne domy PHI (Passivhaus Institut) dlhodobo pracujú na výskumných projektoch v oblasti energetickej efektívnosti budov.

Sporthaus Timm

Predajňa športových potrieb Intersport Timm stojí v centre mesta Bautzen, neďaleko Drážďan. Okrem vysokých nárokov na energetickú efektívnosť stavba spĺňa aj požiadavky na kvalitnú mestskú architektúru a dostatočnú reprezentatívnosť predajných priestorov.

Objekt je murovaný zo silikátových tvárnic s kontaktným zatepľovacím systémom (WDVS), pričom hodnota prestupu tepla je U = 0,135 W/m2K. Na vykurovanie objektu sa využíva zemské teplo prostredníctvom tepelného čerpadla. Elektrickú energiu, potrebnú na prevádzku objektu, vyrábajú fotovoltické články na plochej streche. Toto zariadenie dodalo v období od 20. 5. 2008 do 29. 1. 2009 13 400 kWh elektrickej energie, pričom tepelné čerpadlo spotrebovalo na vykurovanie v rovnakom období iba 480 kWh elektrickej energie. Ak porovnáme energetickú úspornosť tohto objektu s referenčnou novostavbou podľa Nariadení o úsporách energie EnEV 2007, resp. s normou DIN 18599 tak zistíme, že objekt ušetril na vykurovaní 98 %, chladení 90 %, vetraní 70 % a osvetlení 65 % energie v porovnaní s normou stanoveným štandardom. Dôkazom je výška prevádzkových nákladov na vetranie, vykurovanie a chladenie na úrovni 0,20 €/m2 mesačne.

Štátny archív

Hlavný štátny archív Saska v Drážďanoch sa v dôsledku značného nárastu archívneho fondu za posledné roky rozhodol pre sanáciu svojich existujúcich pamiatkovo chránených budov a tiež rozšírenie svojej kapacity formou prístavby. Projekt vzišiel z verejnej architektonickej súťaže. Kompaktný masívny monoblok dopĺňa priečelie celého komplexu pozdĺž ulice Archivstrafie a uzatvára tak mestský blok.

Vykurovací systém objektu je napojený na diaľkový teplovod. Diaľkové teplo sa vyrába v energeticky vysoko efektívnej kogeneračnej jednotke (GuD) so súčiniteľom primárnej energie 0,1. Na chladenie objektu sa využíva podzemná voda z vŕtaných studní, ktorá sa privádza priamo do chladiaceho systému pomocou čerpadiel, cez oddeľovací výmenník tepla. Následne sa ďalším vrtom vracia späť do podložia. Tepelné straty objektu sú minimalizované samotným architektonickým riešením. Počet otvorov na fasáde bol obmedzený na minimum, pričom všetky okná sú dvojité. Stavba tak disponuje vysokým stupňom vzduchotesnosti. Priestory archívu sú vetrané riadeným vetraním s čiastočnou klimatizáciou, ktorého úlohou je výmena, zvlhčovanie a odvlhčovanie vetracieho vzduchu. Zariadenie je vybavené vysokovýkonným rekuperátorom s rotačnými výmenníkmi tepla.

Materská škôlka

Celodenná materská škôlka na Holz-hofgasse v Drážďanoch bola naprojektovaná pre 72 detí v škôlke a 24 detí v jasliach, ktoré by mali byť rozdelené do štyroch zmiešaných skupín. Domy v drážďanskej mestskej časti Neustadt majú šírku 12 až 15 metrov. Architekti chceli zachovať túto urbanistickú štruktúru a preto objekt rozdelili na dve časti, ktoré sú spojené zasklenou vstupnou halou; mierne ustúpenou oproti uličnej čiare.

Nosnú konštrukciu tvoria steny zo silikátových tvárnic a železobetónových stropov, obvodový plášť tvorí predsadená, difúzne otvorená drevená konštrukcia s celulózovou izoláciou. Základom energetického konceptu sú výborné tepelnoizolačné vlastnosti ľahkých obvodových konštrukcií a pasívne vnútorné a solárne zisky. Zvyškovú potrebu tepla do interiéru dodáva riadené vetranie s rekuperátorom tepla s účinnosťou 80 %. Straty prestupom tepla sa vyrovnávajú pomocou statických vykurovacích plôch, straty vetraním cez dokurovacie registre vo vetracom zariadení. Energiu potrebnú na dokurovanie dodáva diaľkový teplovod mesta Drážďany. Energetický koncept pasívneho domu a ekologický spôsob výstavby musia v prvom rade smerovať k zvyšovaniu kvality života užívateľov.

Budova bankovej skupiny KfW

KfW Westarkade je jednou z prvých výškových budov na svete, ktorá na svoju prevádzku spotrebuje menej primárnej energie ako 100 kWh/m2 za rok. To predstavuje menej ako polovicu energie predpísanej aktuálnym Nariadením o úsporách energie EnEV (210 kWh/m2.a). Objekt tvorí novú 15-podlažnú, 56 metrov vysokú prístavbu k ústrediu bankovej skupiny KfW vo Frankfurte; ponúka 700 nových pracovných miest a nové konferenčné priestory.

Dvojvrstvová „pretlaková" inteligentná fasáda umožňuje prirodzené vetranie v kanceláriách bez ohľadu na aktuálne vonkajšie klimatické podmienky. Geometria pôdorysu budovy reaguje na smer prevládajúcich vetrov v lokalite a fasáda následne využíva silu vetra na vytvorenie pretlaku vo fasádnom medzipriestore. Vzduch sa do medzip riestoru dostáva cez polohovateľné farebné klapky na vonkajšej fasáde, dynamicky riadené počítačom podľa aktuálnej vonkajšej teploty a smeru vetra. Okrem toho fasáda zabezpečuje vysokú tepelnoizolačnú a protislnečnú ochranu interiéru budovy. Využitie geotermálnej energie, zemný výmenník tepla a termoaktívne konštrukcie napomáhajú zredukovať spotrebu energie. Počas letných mesiacov sa v nočných hodinách otvoria klapky na hornom svetlíku átria a na fasáde, čím umožnia prirodzené nočné prevetrávanie, resp. chladenie objektu.

SurPLUShome

Súťažný tím z technickej univerzity v Darmstadte po druhý raz zvíťazil v medzinárodnej interdisciplinárnej súťaži Solar Decathlon 2009, ktorej témou je energeticky efektívny experimentálny dom. Cieľom tejto súťaže nie je iba vytvorenie energeticky efektívnej budovy, ale hľadanie efektívnej formy obydlia ako takého. Energetická efektívnosť sa tak stáva súčasťou širšieho konceptu udržateľného životného štýlu.

Predpísanú plochu 75 m2 študenti vyriešili ako jeden variabilný a otvorený monopriestor, výškovo segregovaný na jednotlivé funkčné zóny. Technické zariadenie domu využíva výhradne  obnovitelné zdroje energie. Kompaktný agregát NILAN s reverzibilným tepelným čerpadlom vzduch-vzduch zabezpečuje riadené vetranie s rekuperáciou tepla, vykurovanie a chladenie, odvlhčovanie vzduchu a prípravu TÚV. Na optimalizáciu potreby vykurovania a chladenia boli použité materiály so zmenou fázy (PCM - phase change materials), ktoré majú vysokú schopnosť tepelnej akumulácie. Na vnútorných plochách je to sadrokartón s prímesou parafínu a strop vyvinutý na báze hydrátov solí. Obvodový plášť domu je pokrytý fotovoltickými článkami. CSI-moduly na fasáde neobsahujú žiadny kremík, aktívna plocha pozostáva z medi, india a selénu. Účinnosť fasádnych solárnych modulov je 11 % a nástrešných 18 %. Fasáda dokázala počas súťaže vo Washingtone vygenerovať spolu 23,52 kWh elektrickej energie za deň. V obvodovom plášti je použitá vákuová tepelná izolácia.

Výhľady do budúcnosti

Požiadavky na energetickú úspornosť v stavebnom sektore sa sprísnia najneskôr v roku 2012 novelou Nariadenia o úsporách energie EnEV 2012. S využitím podporných prostriedkov nemeckej vlády sa podarilo od roku 2005 asanovať už 2,33 milióna bytov, ďalších cca. 25 miliónov bytových jednotiek sanácia naďalej čaká. Investície do verejnej infraštruktúry smerujú k realizáciám budov vo veľmi dobrých energetických štandardoch; napríklad mesto Frankfurt stavia tieto budovy výlučne v „pasívnom" štandarde.

Členské štáty Európskej únie sú v zmysle smernice 2010/31/EU zo dňa 19. 5. 2010 povinné do 31. decembra 2018 zabezpečiť, aby všetky novostavby spĺňali energetický štandard „nearly zero house" (takmer nulového domu), resp. aby s využitím obnovitelných zdrojov vyrobili toľko energie koľko samé spotrebujú. Vďaka zodpovednej politike nemeckej vlády, motivácii investorov a angažovanosti obyvateľov sa zdá, že pre Nemecko je splnenie tohto nariadenia reálnym cieľom.

Tento článok vznikol ako správa z exkurzie "Cesta odborníkov do Nemecka - Nízkoenergetické a pasívne domy 2010", ktorú organizovala Slovensko- nemecká obchodná a priemyselná komora s podporou nemeckého Spolkového ministerstva hospodárstva a technológií.

Ing. arch. Lukáš Šíp, FA STU v Bratislave Foto: Ing. Tomáš Repta

zdroj: VYDAVATEĽSTVO EUROSTAV, spol. s r.o.

Obsah textu nie je možné bez súhlasu autora / autorov ďalej šíriť a publikovať

Páčil sa vám článok?

áno: 163     nie: 108

Odporúč

pošli na vybrali.sme.sk

 

Odporúč známemu


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Ochrana údajov –  Podmienky poskytnutia služby