Škola ze sedmdesátých let minulého století prošla rekonstrukcí, která zatím nemá v České republice obdoby. Technické řešení projektu integruje výsledky aplikovaného výzkumu, autoři ho také konzultovali s odborníky z UCEEB ČVUT v Praze. Jeho ojedinělost dokládá nominace na letošní Stavbu roku, finálová účast v soutěži Adapterra Awards a v soutěži SDGs, světově unikátního ocenění za naplňování globálních cílů OSN, aspiruje na úspěch v kategorii Ocenění Evropské komise.
Projekt revitalizace byl připraven precizně; autoři kladli důraz na udržitelnost a její tři základní pilíře – environmentální, sociálně-kulturní a ekonomicko-organizační. Díky tomu se škola stala první budovou, jejíž projekt získal zlatý certifikát SBToolCZ oceňující kvalitu návrhu.
Střední odborná škola – Centrum odborné přípravy a Gymnázium
Autoři: ECOTEN – Jiří Tencar, Pavel Šulc, Jiří Škopek, Michaela Václavská, Marek Machač, Lukáš Skládal
Odborná spolupráce: UCEEB ČVUT
Statika: Radek Brandejs
PBŘ: Petr Hejtmánek
ENVILOP: Woodrise – Michal Bureš
TZB: ECOTEN – Norbert Glejdura, Monika Hrubošová
Elektro a MaR: ELTODO – Ondřej Fábry, Václav Mašek, Petr Ducháček, Michal Zita
Akustika: EKOLA group – Petr Novák, Jana Faitová, Jan Bretšnajdr
Sadové úpravy: Lucie Roubalová
Dopravní řešení: Petr Jakovec
SBToolCZ a energetika: ECOTEN – Jiří Tencar, Jan Kinzel, Vojtěch Pražák, Michal Mazanec
Generální dodavatel: SUBTERRA – Michal Krenar, Tomáš Krulich, Petr Blažek
Správce stavby a TDI: BYDLEX – Vladimír Bartoš, Martin Philipp
Náklady: Rozpočet činil 250 milionů Kč bez DPH. 98 milionů Kč pokryla dotace EU (Operační program Praha pól růstu), 78 příspěvek Magistrátu hl. m. Prahy a 74 milionů byl příspěvek střední školy. Návratnost investice vychází dle Cost benefit analýzy na 14,5 roku. Počítá se zhruba se životností 50 let s tím, že v průběhu let bude potřeba investovat do výměny některých komponent.
Pilotní projekt stanovil nové standardy
Vzhledem k tomu, že se jedná o první projekt svého druhu, bude provoz objektu monitorován a na základě dat se bude vyhodnocovat efektivita technologií – teprve poté se ukáže, zda došlo k naplnění koncepce. I proto byla budova navržena jako Living Lab. Její provozní data budou k dispozici studentům, kteří je mohou využívat při práci na semestrálních či diplomových pracích. „Sdílení poznatků z provozu této budovy pokládám za důležité. Pokud by se v budoucnosti připravoval podobný projekt, jeho autorům pomohou výsledky monitoringu. Vyhnout se opatřením, jejichž efekt by se v rámci reálného provozu nedostavil v předpokládaném rozsahu,“ uvádí Jiří Tencar, generální ředitel společnosti ECOTEN. Dodává: „Škola je nyní provozně energeticky a uhlíkově pozitivní, díky tepelným čerpadlům a fotovoltaické elektrárně vyrobí ročně o 8192 kWh víc energie, než spotřebuje. Vyniká komplexním využitím nejrůznějších technologií. Pokud bych měl vyzdvihnout jednu z nich, bude to inovativní systém řízení, který předpovídá a optimalizuje nákup i prodej elektrické energie. Den dopředu zná spotřebu budovy, výrobu elektrické energie, spotové ceny na trhu s energiemi (dynamická cena elektrické energie, pozn. red.) a stav baterie. Systém na základě těchto údajů připraví algoritmus chování na následující den s prioritou energetické soběstačnosti, ceny elektrické energie v síti a ceny vybití a nabití baterie. Navíc díky chytrým technologiím dojde ročně ke snížení skleníkových plynů až o 205 tun CO2, což představuje víc než 104% pokles emisí.“
Architektonická koncepce
„Škola získala úplně novou tvář, i když objemově a půdorysně zůstala stejná. Původní budova byla postavena v systému Kord, má tedy ocelový skelet. Ten jediný zůstal, ale zčásti jsme ho měnili a upravovali, protože jsme potřebovali jinak prostupnou vnitřní dispozici. Vyměňovali jsme především ztužující kříže. Ale například u kavárny jsme je z estetického hlediska nahradili tyčovými prvky. Výrazně se změnily dispozice – dříve se do školy vcházelo z východní strany, takže jste museli budovu obejít a vyjít do patra. V přízemí byla jídelna s kuchyní, takže křídlo nebylo průchozí. Dokonce i atrium bylo zcela uzavřené, nemělo jediný vchod. V patře vzniklo bludiště, chodba se klikatila mezi kabinety. Tuto část jsme změnili, vznikla tu komunikační osa, podél ní jsou třídy. V několika místnostech máme uprostřed sloup, většinou se jedná o specializované učebny, kde to nevadí,“ říká Jiří Tencar. „Chodby jsme chtěli vytvořit spíše jako místa pro setkávání, nejen komunikační prostor. A myslím, že se nám povedla tělocvična. Původně měla okna z jihu, což pro tento prostor není vhodné, navíc tu byl problém s požárním předělem. Do půlky tělocvičny byla vytrčená zeď, která blokovala světlo. Na místě posilovny byla výpočetní učebna. Prostor jsme propojili, vytvořili jsme světlíky, které interiéru dávají příjemné severní světlo. Podle mě je to nejhezčí místo v celé škole.“
Celá budova podtrhuje přehledný vzdělávací proces školy. Fasáda je z větší části obložena rombusovými latěmi ze sibiřského modřínu. Vlivem stárnutí neošetřeného dřeva bude docházet ke změně barevnosti, budova se tak stává živými organismem. Tuto část fasády časem zakryjí popínavé rostliny. V létě zabrání přehřívání, v interiérech díky nim vznikne příjemné difuzní světlo. Některá nároží a tělocvična jsou kontrastně obloženy cembonitovými deskami a fotovoltaickými panely.
Z průběhu stavby
Typová stavba v systému Kord byla vybudována jako ocelový skelet na pilotech s výplněmi ze sendvičových panelů, které obsahovaly azbest. Ten se vyskytoval také v příčkách a podhledech. Když se začalo s demontováním starých konstrukcí, ukázalo se, že azbestové vložky byly i v asfaltových střešních pásech. Betonové stropní desky byly vylité do trapézových plechů. Po jejich odkrytí se ukázalo, že je nutné je odstranit. Měly nízkou kvalitu, plechy byly částečně zkorodované. Ocelová konstrukce nebyla realizována příliš precizně, navíc měla za sebou padesát let provozu. Každý prvek byl trochu jiný, statik musel celou stavbu projít, aby ji zmapoval a posoudil.
Ocelový skeletový systém byl lokálně zesílen, zavětrování částečně nahradila tyčová táhla nebo rámy. Na podélné plnostěnné vazníky se připevnily kotvy pro zavěšení lehkého dřevěného obvodového pláště ENVILOP, který je užitným vzorem z UCEEB ČVUT a byl zde použit poprvé (tloušťka 24 cm; U = 0,167 W/m2K). Při osazování panely byly aktivovány, tj. zavěšeny na kotvy pomocí rektifikačních šroubů.
Zděná část je izolována minerální vatou s podélnými vlákny s λd = 0,33 W/mK v tloušťce 200 mm. Ocelové kotvy pro obklad se do zdiva připevnily přes podložku termostop.
Izolaci střechy tvoří spádové klíny bílého EPS 20–240 mm a šedého EPS tl. 240 mm. Nad střešní PVC fólií je skladba extenzivní zelené střechy se 100 mm substrátu s fotovoltaickými panely a vzduchotechnickými jednotkami.
Vnitřní příčky jsou sendvičové sádrokartonové konstrukce. Ve skeletové části je v příčkách mezi chodbou a třídami prosklený nadsvětlík.
Vzor nového typu fasády
Lehká zavěšená fasáda byla navržena na bázi dřeva. Jejími autory jsou Michal Bureš a profesor Jan Tywoniak. Dřevěný je nejen samotný obklad obvodového pláště, ale i rámová konstrukce z KVH hranolů, zaklopená OSB deskou. Plné části jsou vyplněné celulózou izolací a zakryté deskovou, difuzně otevřenou izolací a fólií.
Výplně otvorů jsou dřevěné ze sibiřského modřínu, zasklení trojsklem s Ug = 0,5/0,6 W/m2K.
Vstupní dveře jsou hliníkové s Uw = 0,97 W/m2K.
Hliníkové střešní světlíky mají U = 0,89 W/m2K s okny orientovanými na sever. „U oken vznikl problém: spoj dvou panelů obvodového pláště je poměrně tenký, asi 15 cm. Do tohoto spoje se napojovaly sádrokartonové příčky, které jsou protipožární a akustické a často zakrývají i ztužení ocelového skeletu. Příčky se v krátké vzdálenosti od okna rozšiřují, což vedlo k tomu, že okna nebylo možné otevřít na 90°. Toto omezení vzniklo především z důvodu značné křivosti stávající konstrukce. K otvíravému křídlu byl tedy doplněn jeden okenní profil, čímž se posunula i osa otvírání oken a bylo možné okna zcela otevřít. Tato úprava vnesla excentricitu do vnějšího řešení fasády, ale běžný pozorovatel si toho nevšimne – snad jen v případě, když se na tento detail soustředí. Uvidí lanka žaluzií v osách nosné konstrukce. ENVILOP byl na této stavbě použitý poprvé, což přineslo spoustu atypických detailů. Například u fasády vytváří stropní deska mezeru, takže vznikl problém s protipožárním řešením. Firma Hilti vyrábí utěsnění od 15 cm dál. Komunikovali jsme s jejich centrálou ve Švýcarsku, abychom zjistili, zda můžeme získat certifikované prvky, ale nepodařilo se. Nakonec jsme povolali ještě jiného požárníka, který spáru jinak klasifikoval, a nakonec se mezera vyřešila poměrně triviálně: vata, plech, překrytí sádrovláknitou deskou a cementový litý potěr. Šlo v podstatě o správné zatřídění přenosu kouře,“ dodává Jiří Tencar.
Blower-door test celé budovy n = 0,49 h-1.
Celkový průměrný součinitel prostupu tepla je Uem = 0,19 W/m2K.
Technické řešení
„Od začátku pro nás byla jasná volba tepelného čerpadla typu země/voda. Vrtů mělo být dvacet, nakonec je jich 16, hluboké jsou 112 metrů. Škola se totiž nachází na místě, kde byl původně rybník, jsou tu tedy úplně nejlepší podmínky, které si můžeme představit. Řešení vzduchotechniky také bylo jednoznačné. Upravovali jsme regenerační jednotky pro převod vlhkosti místo obvyklých rekuperačních. Interiéry bychom museli jinak zvlhčovat, a to je energeticky náročné. Ve výsledku je tu pět jednotek, dvě rekuperační v tělocvičně a gastro provozu a tři regenerační,“ upřesňuje Ing. Tencar. Měnily se také koncové prvky pro vytápění a chlazení na fancoily. „Pracují ve spádu chladné vody 15/18, takže umí využít chladu z vrtů. Mají lepší efektivitu, zhruba 70 % chladu získáváme pasivně. To znamená, že nemusíme spínat kompresor v čerpadle, ale využíváme potenciál teploty mezi 5–12 °C z vrtu. Zdá se, že by to mohlo fungovat docela dobře, i když si toto řešení vyžádalo určité úpravy, například jsme museli zajistit odvod kondenzátu.“
U fotovoltaiky šli autoři projektu na maximum – původně chtěli vytvořit nulovou budovu, pak se ukázalo, že může být pozitivní. Na střeše i na fasádě využili všechny volné plochy.
-vis-
Foto: archiv ECOTEN
Projekt: Ecoten, s.r.o.
Realizační firma dřevěných panelů: Nema s.r.o.
Technické řešení a licence: Woodrise, s.r.o.
Nejnovější komentáře