Město Kardašova Řečice vypsalo počátkem roku 2013 soutěž o návrh na rekonstrukci své radniční budovy. Jednalo se o objekt z počátku 19. století, který byl kdysi jako radnice postaven a téměř dvě století bez zásadnějších změn k tomuto účelu využíván. Důkladná rekonstrukce objektu provedená v období 2/2015–9/2016 podle projektu Atelieru Žiška (od architektů Jakuba Žišky a Pavla Šmelhause) je příkladem toho, že i historický objekt se může svými parametry blížit současným ekologickým a environmentálním požadavkům bez toho, aby utrpěla jeho historická architektonická hodnota.
V průběhu staletí byly provedeny jen velmi drobné změny, původní dispozice a konstrukce tak zůstaly poměrně dobře zachované. Zajímavostí bylo, že založení radnice proběhlo dle archivních záznamů za starostování jednoho z pradpředků současného starosty MVDr. Petra Nekuta. S postupem let budova přestávala vyhovovat měnícím se požadavkům správy města a začala se projevovat i degradace v důsledku vlhkosti pronikající do přízemí, kde dočasně sídlila dobře fungující městská knihovna.
Proto se rozběhla široká diskuse s občany města na téma budoucí podoby radnice a po zvážení všech variant (přemístění radnice, demolice a novostavba na stejném místě, kompletní rekonstrukce) převládl názor na zachování a obnovu původního objektu na náměstí, který by měl pojmout všechny potřebné funkce.
Město nechalo objekt důkladně zaměřit, provedlo podrobný stavebně-historický průzkum, vypracovalo analýzu dosavadního fungování z hlediska provozních nákladů a sestavilo nezbytný stavební program. Ten mimo kanceláří vedení a správy města zahrnoval i zmíněnou knihovnu s více než 10 000 svazky a bohatým doprovodným kulturním programem a dále by rekonstrukcí mělo město získat víceúčelový sál pro své akce a klubovnu, využitelnou pro městský spolkový život. Pro co nejtransparentnější nelezení optimálního provozně-dispozičního a architektonického řešení byla počátkem roku 2013 vyhlášena veřejná anonymní architektonická soutěž, kterou podle regulí České komory architektů zorganizovala Ing. Markéta Kohoutová. Cesta otevřené soutěže byla zvolena i přes její organizační, časovou i finanční náročnost.
Že šlo o správný krok, potvrdila vysoká účast. Porota mohla vybírat z téměř 40 zajímavých návrhů a mezi třemi ve druhém kole soutěže nejvýše oceněnými si město Kardašova Řečice v rámci jednacího řízení bez uveřejnění vybíralo zpracovatele dokumentace. Model jednacího řízení bez uveřejnění umožnil zadavateli jednat s vybranými uchazeči o možných úpravách návrhu, ekonomických parametrech a dalších kritériích, jejichž váhu si investor sám stanoví. Díky tomu, že nerozhoduje jen nejnižší cena nabídky, si zadavatel může vybrat optimální variantu z hlediska celkových investičních nákladů a stavebně-technického řešení, byť by to znamenalo propracovanější a náročnější projekt.
K realizaci tak byl hodnoticí komisí vybrán náš návrh zpracovaný v Atelieru Žiška, s. r. o. Kladně bylo hodnoceno zejména to, že jsme požadovanou stavební náplň účelně umístili do stávajícího objemu budovy bez nutnosti dostavby či výrazné nástavby objektu. Exteriér se změnil jen minimálně a funkce radnice je zdůrazněna proskleným vikýřem s hodinami. Vikýř je navíc v místě, kde se kdysi uvažovalo s věžičkou, jejíž „základy“ byly v průběhu stavby v klenbách nad patrem objeveny. Nakonec se do podkroví stavby podařilo vrátit zpět jako funkční exponát i historický hodinový stroj, věnovaný městu koncem 18. století pány z Jindřichova, který však nikdy nebyl na radnici nainstalován (z důvodů zpoždění výstavby) a přes dvě století odbíjel hodiny na nedaleké kostelní věži, kam byl „dočasně“ umístěn.
Stávající stavební a technické řešení
Kardašořečická radnice je typickou klasicistní budovou navazující jednou štítovou stěnou na sousední přízemní dům. Konstrukce jsou postavené ze smíšeného (převážně ale cihelného) zdiva se sílou obvodových stěn 45–120 cm. Středem přízemí byl veden průjezd do dvora (užívaný však pouze k průchodu pěších). Nad přízemím se nacházejí různé druhy kleneb (valené, křížové, česká placka), nad 2. NP byl převážně povalový strop shora zakrytý násypem s půdními dlaždicemi (bez jakéhokoli zateplení), jen ve středu objektu v místě plánované hodinové nástavby a v jihozápadním rohu byly stropy zaklenuté.
Okna byla nepůvodní špaletová s dodatečně doplněnými vnějšími křídly v líci zdiva – mezi interiérem a exteriérem tak byly dvě dutiny vymezené třemi liniemi zasklení. Tento atypický stav vznikl doplněním vnějších historizujících osmitabulkových oken před moderní dvoukřídlá nečleněná okenní křídla z 20. století. Okna tak byla prvkem obvodového pláště, který se svými parametry nejvíce blížil současným normovým požadavkům.
Nad celým objektem byl původní valbový krov s krásnou – a dle předaného posudku i dobře zachovanou – konstrukcí ležatých a stojatých stolic. Krov byl od počátku považován za cenný prvek, s jehož zachováním a přiznáním v interiéru se počítalo.
Pod menší částí radnice bylo nízké nevyužívané podsklepení zaklenuté valenými klenbami, které, jak se ukázalo, byly v minulosti pravděpodobně opravovány – přezdívány. Kvůli vysoké hladině podzemní vody se o dalším intenzivnějším využívání sklepa neuvažovalo.
Zdivo neprokazovalo výraznější statické poruchy a zvýšená vlhkost přízemí byla dána relativně vysokou hladinou podzemní vody a absencí jakýchkoli hydroizolačních opatření. Vzhledem k tomu, jak velký vliv má vlhkost zdiva na tepelněizolační vlastnosti, se předpokládalo výrazné zlepšení tepelnětechnických parametrů zdiva po sanačních opatřeních.
Radnice měla teplovodní vytápění s litinovými radiátory s mechanickou regulací v každé místnosti. Celý systém napojen na centrální zásobování teplem provozované ve městě soukromou společností. Centrální kotelna spaluje biomasu a cena za GJ byla poměrně příznivá – cca 410 Kč. Výměníková stanice a kalorimetrické měření bylo umístěno v suterénním prostoru radnice. Dle požadavku zadavatele měl být tento způsob vytápění pro svou jednoduchost, environmentální příznivost a nízké provozní náklady zachován i do budoucna.
S výjimkou atypických oken byly vypočtené parametry tepelného prostupu obvodového pláště oproti minimálním normovým požadavkům 5x až 10x vyšší (viz tabulka 1), proto se od počátku prací uvažovalo o jejich zásadním zlepšení.
Tabulka 1: Energetické parametry objektu – parametry obvodového pláště dle ČSN 730540-2:2011
|
Konstrukce |
Zjištěná hodnota U [W/m².K] |
Požadovaná hodnota UN |
|
Obvodová stěna |
1,08–2,80 |
0,30 |
|
Strop/třecha šikmá |
0,65–0,72 |
0,30 |
|
Podlaha na terénu |
2,24–2,73 |
0,45 |
|
Výplně otvorů |
1,40–1,60 |
1,50 |
Technicky snadno se zateplily podlahy a střecha, došlo k výměně oken. Pro charakteristickou fasádu s bohatou bosáží se však nenašla vhodná technologie, která by nepoškodila vzhled a zachovala tradiční štukované provedení. Koncepčně bylo tedy postupováno v souladu s platnou legislativou, kdy veškeré nové součásti obvodového pláště mají své tepelněizolační vlastnosti na úrovni normou doporučených hodnot a původní konstrukce obvodových stěn tak mohly zůstat zachovány ve svých parametrech. Alespoň dílčím zlepšením parametrů zdiva bylo důsledné užití tepelněizolačních omítek.
Navržené architektonicko-stavební řešení
Koncept realizovaného návrhu umístil veškerý provoz radnice do přízemí, v patře je knihovna (prakticky přes celé podlaží) a v podkroví vznikl víceúčelový sál a klubovna pro městské spolky. Nově jsou všechna podlaží bezbariérově spojena výtahem vedeným ve středu trojramenného schodiště vycházejícího ze vstupní haly – bývalého průjezdu.
Exteriér zůstal prakticky nezměněn, stranu do náměstí oživuje prosklený střešní vikýř s hodinami (původně navržená varianta s výraznější vyšší věží působila dle mínění poroty soutěže i místních občanů kontroverzně) a do dvora jsou ve střeše doplněna střešní okna přisvětlující podkrovní prostory.
Při rozvržení místností hrály prvořadou úlohu dispoziční požadavky a prostorové možnosti budovy, orientace ke světovým stranám nebyla výrazněji posuzována – kancelář starosty je proto na sever do náměstí, příslušenství do dvora (na jih), knihovna má okna ze severu i jihu.
Nad 2. NP je zcela nový strop. Původní povaly uložené na zdivu byly nahrazeny moderní celodřevěnou konstrukcí z kolíkovaných panelů od společnosti Chytrý dům, tuto konstrukci podpírá systém lepených průvlaků a sloupů.
Krov byl na základě podrobnějšího průzkumu provedeného dodavatelem v průběhu stavby označen za nevyhovující a musel být nahrazen replikou. Původní koncept zateplení pomocí nadkrokevního systému z PIR desek však zůstal pro svou funkčnost zachován i po této změně projektu. Samozřejmostí pak byla náhrada střešních vlnovek taškovou krytinou – tradičními bobrovkami.
Do líce obvodových stěn byla vsazena špaletová okna (z exteriéru dvojsklo, v interiéru jednoduché sklo), vnitřní i vnější omítky byly provedeny v kombinaci jako sanační a tepelněizolační – takto byla opravena i bosáž přízemí. Sokl s odvětrávaným kamenným obkladem zajistí účinné vysychání původní vlhkosti ze zdiva i jeho ochranu před srážkovou vodou.
Provedená sanace zdiva byla náročnou kombinací odvětrání podpodlahového prostoru s injektáží a plošnými izolacemi. Dané řešení účinně sníží vlhkost zdiva a v kombinaci s tepelněizolačními omítkami dojde k žádanému zvýšení uživatelského komfortu ve všech místnostech radnice.
Výměník tepla napojený na CZT zůstal umístěn v suterénu, distribuce tepla probíhá převážně teplovodními tělesy a doplňkově podlahovým vytápěním u vstupu. Ohřev TUV (jejíž spotřeba je zcela minimální) je lokální v několika bojlerech u odběrných míst (umyvadel). Vzhledem k velmi nízké potřebě teplé užitkové vody se použití např. solárního systému ukázalo jako neekonomické a na historickém objektu by bylo i esteticky problematické.
Do druhé úrovně krovu byla vestavěna technologická místnost se dvěma aktivními VZT jednotkami značky Nilan a doplňkovým cirkulačním ohřevem (pro rychlé vytopení sálu v podkroví). Jedna jednotka obsluhuje prostory radnice a knihovny, které mají podobný provozní režim, druhá jednotka slouží pro větrání a teplovzdušné vytápění podkroví (společenský sál a klubovna). Obě jednotky jsou v provedení umožňujícím i letní chlazení. Nasávání větracího vzduchu je provedeno pomocí rozměrné atypické hlavice na střeše budovy, esteticky připodobněné k tradičnímu komínu.
Pečlivě bylo navrženo vzduchotěsné provedení všech detailů krovu ukládaného na sanované a zpevňované zdivo. To bylo poměrně složité, zejména s ohledem na reálný postup prací a přísné požární požadavky, kladené na veřejnou budovu se spalnými stropy a přiznaným krovem.
Energetická koncepce a provozní náklady
Jak vyplynulo už ze zadávacích podkladů, nebyly výdaje za energie pro město tím nejdůležitějším podnětem pro rekonstrukci, přesto však toto hledisko nemělo být opomenuto. Při zvažování efektivity navržených úsporných opatření se vycházelo ze stávajících provozně-ekonomických ukazatelů. Náklady i energetická potřeba byly pro porovnání následně přepočteny na užitnou a vztažnou plochu budovy a porovnávány s různými normovými požadavky.
Grafy na obr. 12–15 obsahující provozní výdaje (absolutní i přepočtené na užitnou plochu místností) ukazují poměrně stabilní výši nákladů za roky 2010–2013. Překvapivě velký je ale rozdíl v jednotkových cenách za kWh/GJ tepla a elektřiny – u tepla to bylo meziročně až 35 % u elektřiny okolo 15 %, což výsledné provozní náklady ovlivnilo více než kolísání vlastní spotřeby ve sledovaném období.
Měrná spotřeba energie a vliv provedených opatření
Užitná plocha původní radnice byla cca 415 m², energeticky vztažná plocha 677 m² – masivní zdivo představuje cca 40 % půdorysné plochy a to velmi zkresluje porovnání v přepočtu měrné spotřeby energie mezi užitnou a vztažnou plochou. Prostým vydělením průměrné spotřeby 39 130 kWh/rok vztažnou plochou vyjde cca 58 kWh/m².a, což je překvapivě nízká hodnota, jen málo se lišící od požadavku na dnešní „nízkoenergetické“ domy a málokdo by ji u objektu starého 200 let před provedením úprav očekával. Společná hodnota pro teplo a veškerou elektrickou energii pak představuje cca 80 kWh/m²·a.
Provedením všech navržených opatření (zateplením střechy, odvlhčením zdiva, regulací otopné soustavy, instalací nuceného větrání s rekuperací atd.) se jednak zvýší uživatelský komfort, ale zároveň se dá objektivně přepodkládat snížení celkové energetické spotřeby.
Soustředíme-li se na faktor využívání obnovitelné a neobnovitelné energie, o který by nám mělo jít především, pak se i v budoucnu velmi pozitivně projevuje napojení na centrální zdroj tepla na biomasu. Zde se díky stanoveným přepočítacím koeficientům dostáváme k výpočtovým hodnotám uvedeným v tabulce 2.
Tabulka 2: Výpočtové hodnoty spotřeby energie rekonstruované budovy
|
Dílčí vypočtená spotřeba energie [kWh/rok] |
elektřina |
21 810 |
|
soustava CZT (> 80 % biomasy) |
47 430 |
|
|
energie okolí |
6176 |
|
|
celkem |
75 416 |
|
|
Celková primární energie [kWh/rok] |
elektřina |
69 763 |
|
soustava CZT (> 80 % biomasy) |
52 173 |
|
|
energie okolí |
6176 |
|
|
celkem |
128 142 |
|
|
Neobnovitelná primární energie [kWh/rok] |
elektřina |
65 431 |
|
soustava CZT (> 80 % biomasy) |
4743 |
|
|
energie okolí |
0 |
|
|
celkem |
70 |
Při aktuální vztažné ploše 1009 m², která vznikla novým využitím podkroví (nad částí půdorysu dokonce ve dvou úrovních) se potřeby energií snadno přepočítávají a hodnota měrné neobnovitelné primární energie (uvedená rovněž v PENB) je cca 70 kWh/m² rok, takže splňuje kategorii B – velmi úsporná. To je u historické radnice, jejíž obvodový plášť nebylo možné dostatečně zateplit, velmi dobrý výsledek, na němž se však výpočtově nejvýrazněji projevil „ekologický“ systém vytápění biomasou z CZT.
Lze tedy konstatovat, že tento způsob vytápění je environmentálně vhodným řešením pro všechny stávající stavby, které nemohou být z technicko-estetických důvodů plně přizpůsobeny současným požadavkům na energeticky úsporné budovy.
Porovnáme-li původní měrnou spotřebu tepla na vytápění (58 kWh/m².a) s velmi podrobně propočítanými projekčními předpoklady (47 kWh/m².a), pak je vzniklá úspora relativně nízká – představuje jen cca 20 % oproti reálnému původnímu stavu. Jde o poněkud překvapivý výsledek ve srovnání s náklady, které byly na důkladnou rekonstrukci vynaloženy a byly plně podřízeny splnění celé řady normových a legislativní požadavků (např. tepelné, hygienické, požárněbezpečnostní atd.). S ohledem na údaje o spotřebě z předešlých let očekáváme hodnoty ještě o něco nižší, než jsou výpočtové, ale toto nám může potvrdit až monitoring údajů v budoucích letech.
V každém případě jsme získali díky pečlivým záznamům investora přehled o předešlých energeticko-ekonomických nárocích stavby. Dále máme projektovou dokumentaci přesně dokládající realizovaná opatření a z budoucí spotřeby energií půjde vyhodnotit skutečný dopad této rekonstrukce. Všechny tyto údaje by pak měly posloužit odborníkům z oborů energetiky, stavebnictví a legislativy při dalším zpřesňování metodiky a kalibraci používaných výpočtových modelů.
Na závěr ještě jeden přepočet dle ČSN 73 05 40-2, kde se stanovují mezi jinými i kritéria pro neobytné budovy blízké nulovému standardu (což se někdy mylně zaměňuje za „nulové“ domy).
Historický objekt radnice pochopitelně nesplnil hodnotou 0,469 W/m².K–1 kritérium průměrného součinitele prostupu tepla Uem ani hodnotu měrného potřeby na vytápění, ale díky napojení na CZT spalující biomasu se nepřekročení hodnoty měrné primární energie stalo splnitelným limitem.
Lze tedy konstatovat, že tato 200 let stará stavba splnila jedno z důležitých kriterií, stanovených pro budovy blízké nulovému standardu.
JAKUB ŽIŠKA, PAVEL ŠMELHAUS
foto archiv města Kardašova Řečice (1), archiv autorů (2, 3, 7–9, 15), Robert Žákovič (16–18)
Literatura a podklady:
1) Zadávací dokumentace veřejné architektonické soutěže Radnice a knihovna v Kardašově Řečici 2013 vč. fotografií.
2) Studie, stavební část dokumentace pro stavební povolení a dokumentace pro provedení stavby, Atelier Žiška, s. r. o., Ing. arch. Jakub Žiška, Ing. arch. Pavel Šmelhaus, 2013–2015.
3) Projekt ústředního vytápění, Ing. Jan Kocourek, 2014.
4) Projekt vzduchotechnického zařízení, Ing. Kettner, 2014.
5) PENB Radnice a knihovna Kardašova Řečice, Ing. Robert Kůta, 16. 1. 2014.
6) TNI 73 0330 Zjednodušené výpočtové hodnocení a klasifikace obytných budov s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění – Bytové domy. ÚNMZ, srpen 2010.
7) ČSN 730540-2.
8) Zákon č. 406/2000 Sb. a vyhl. 78/2013 Sb.
9) Vlastní fotodokumentace z průběhu stavby
Ing. arch. Jakub Žiška (*1975)
absolvoval FA ČVUT v roce 1999; autorizaci ČKA získal v r. 2004, následně založil vlastní Atelier Žiška, s. r. o. Věnuje se především navrhování a projekci pozemních staveb, kde prosazuje komplexní přístup spočívající v precizním zpracování všech stupňů dokumentace od návrhu stavby vč. urbanistických souvislostí přes projektovou dokumentaci všech stupňů až po interiér, s důrazem na kvalitní architektonický a stavební detail, vše v kontextu finančních nákladů jak stavebních, tak následně provozních. Projekce je založena na práci s parametrickými 3D modely staveb (BIM), které umožňují nalezení optimální varianty. V obsáhlém a různorodém portfoliu prací se nacházejí realizace od rozsáhlých obytných souborů, rezidenčních a občanských staveb, jejich interiérů až po partery veřejných prostranství a náměstí.
Ing. arch. Pavel Šmelhaus (*1972)
absolvoval FA ČVUT v roce 1998. Dlouhodobě spolupracuje s Ing. arch. Žiškou. Pracuje v Atelieru ARS kde se věnuje především navrhování rezidenčních, komerčních i občanských staveb. Jeho specializací jsou již od ukončení fakulty nízkoenergetické a pasivní stavby. Provoz realizovaných objektů průběžně monitoruje a vyhodnocuje jejich energeticko-ekonomické parametry. Rozsáhlou databázi údajů pak využívá pro optimalizace nových návrhů budov i jako podklad pro četné publikace v odborném tisku, přednášky na školách a konferencích.
