Hore
Z verejných zdrojov podporil Fond na podporu umenia

Divízia ISOVER Saint-Gobain Construction Products

Dokonalá izolácia

Stará Vajnorská 139
Bratislava

SCHÜCO International KG, o. z. Slovensko

Okná, dvere a fasády

Tomášikova 17
Bratislava

Internorm

Okná pre pasívne domy

Galvaniho 15 B
Bratislava

Hörmann

Brány a dvere

Diaľničná cesta 5186/2B
Senec

VELUX SLOVENSKO spol. s r.o.

Prinášame Vám svetlo

Galvaniho 7 7/A
Bratislava

KOMA Modular s.r.o.

Říčanská 1191
Vizovice

Slovenský plynárenský priemysel a.s.

Dodávateľ energií

Mlynské nivy 44/a
Bratislava

Inteligentné inštalačné systémy

ABB i-bus® EIB / KNX je inteligentný...

ABB (výrobca)
ABB (distribútor)

umývadlo od SAPHIRKERAMIK

Dizajnéri kúpeľní často snívajú o možnosti...

Phoenix Design (autor)
LAUFEN Bathrooms AG (výrobca)
LAUFEN SK s.r.o. (distribútor)

CITY moduly

Designový mestský mobiliár v merítku drobnej...

KOMA Modular s.r.o. (výrobca)
KOMA Modular s.r.o. (distribútor)

Multizóny

Chýba vám uzavretý priestor, kde môžete...

TECHO, s.r.o. (výrobca)
TECHO, s.r.o. (distribútor)

PANORAMA CELOPRESKLENÉ OKNO HX 300

OTVORENÉ. SVETLÉ. VOĽNÉ.
Veľkoplošné...

Internorm (výrobca)
Internorm (distribútor)

POSUVNÉ DVERE HI-FINITY

Ultra tenký design posuvných dverí HI-FINITY...

Reynaers systems spol. s r.o. (výrobca)
Reynaers systems spol. s r.o. (distribútor)

Hore
Autonómny dom: off grid, in grid, share grid - študentská práca

Autonómny dom: off grid, in grid, share grid - študentská práca

AutoriBc. Zuzana Kopiláková
SpoluprácaDoc. ing.arch. Henrich Pifko (Vedúci práce)
Návrh2018 - 2018
AdresaFrymburk,
Česká republika
Víťazný súťažný návrh medzinárodnej študentskej súťaže Český ostrovní dům.

Predmetom súťaže bolo vytvorenie optimalizovaného konceptu zdrojovo efektívneho súboru piatich samostatne stojacich rodinných domov (každý s tromi bytmi), ktoré by maximalizovali svoju energetickú sebestačnosť a svoju zdrojovú šetrnosť v celoročnej prevádzke. Išlo aj o čo najefektívnejšie využívanie možností zdieľania energie a zdrojov v rámci všetkých bytov a o spojenie kreatívneho architektonického riešenia, súčasného životného komfortu a inovatívnych prístupov k nakladaniu s prírodnými zdrojmi v zmysle obmedzenia či zefektívnenia ich spotreby.

Lokalita je pri obci Frymburk, v rekreačnej oblasti Lipenskej priehrady. Podmienkou z regulatívov ÚP boli sedlové strechy a obmedzenie podlažnosti aj podielu spevnených plôch. Technologické riešenie sa posúva k prepojeniu jednotlivých bytov do širšieho celku a využívaniu možností zdieľania technológií a energie. V rámci návrhu sa očakávalo odôvodnenie použitých postupov a technológií, založené na prevádzkovom modeli, čo najpresnejšom definovaní tokov energie a výpočtoch. Celkovo sa mal klásť dôraz predovšetkým na pasívne úsporné opatrenia a jednoduchosť celého systému, aby náklady na jeho prevádzku a údržbu boli minimálne.

Víťazný projekt študentky Bc. Zuzany Kopilákovej "off grid, in grid, share grid" bol riešený v rámci ateliéru na Ústave ekologickej a experimentálnej architektúry (vedúci ateliérovej práce doc. Henrich Pifko).

"Koncept vychádza z rešpektovania regulatívov územného plánu a konfigurácie terénu pri ponuke rôznych kvalít bývania s priamym kontaktom na exteriér pre všetky byty: väčší byt na prvom podlaží je čiastočne zapustený do svahu a je podnožou pre dve "podkrovné" bytové jednotky s tradičnou mierkou a archetypálnou formou. Súbor s rytmizáciou hmôt blízkou tradičnej dedine je zasadený do modulovej mriežky, ktorá zároveň predstavuje akýsi univerzálne použiteľný model fungovania tohto konceptu (in grid). Jeho cieľom je aj maximalizácia svojej sebestačnosti s využitím miestnych zdrojov - ide najmä o energetickú sebestačnosť, recykláciu odpadu a vody, produkciu potravín a tým aj uzavretie životného cyklu, ktorý je súčasťou prírody a udržateľného fungovania v nej (off grid). Filozofia je postavená na celkovom zdieľaní - nielen energií a produkcie, ale aj priestorov. Energie, vykurovanie, produkcia jedla, nakladanie s odpadmi a vodou sú riešené centralizovane pre všetky objekty a zdieľané sú aj spoločné priestory ako sauna, práčovňa, spoločenské pavilóny, skladovacie kobky či parkovací prístrešok (share grid) - ide o skutočne "smart" riešenie.

V konštrukcii je dôraz kladený na výbornú tepelnú izoláciu bez tepelných mostov, na pasívne využitie solárnej energie a na ochranu pred prehrievaním v lete (presahy konštrukcií, vonkajšie žalúzie, posuvná pergola). Samozrejmosťou je použitie vetrania s rekuperáciou. Použité materiály sú čiastočne z recyklovaných surovín (penové sklo, celulózová izolácia), čo zlepšuje parametre životného cyklu. Všetky domy sú objemovo navrhnuté rovnako, priestor pre variabilitu vzniká pri dispozičnom usporiadaní. Podkrovia sa materiálovo nerozdeľujú na stenu a strechu, steny vikierov môžu byť individuálne riešené (podobne ako je variabilná aj povrchová úprava dolného podlažia). 

Medzi domami je umiestnený spoločenský objekt s uzavretou, polootvorenou a otvorenou časťou, v jeho suteréne sú riešené zdieľané technológie energetických tokov. Ich základom je drevoplynová kogeneračná jednotka, je tu tiež priestor pre meniče a reguláciu fotovoltického systému, elektrické batérie, zásobníky teplej vody a sklad dreva. Vedľa technických priestorov je aj spoločná práčovňa so sušiarňou a sauna so zázemím.

Pokiaľ ide o materiálové toky, aj tu je dôraz na autonómnosť. Pitná voda je z vlastného zdroja s úpravňou, dažďová voda sa zachytáva a využíva na polievanie (súčasťou súboru je ekofarma so skleníkovým hospodárstvom). Odpadové vody sa čistia v miestnej koreňovej čističke ,"šedá" voda sa v domoch využíva na splachovanie a samozrejmosťou je priestor na separovaný zber odpadu a kompostovanie."

 - Henrich Pifko

Bližšie prácu predstaví samotná autorka návrhu:

Komplexne riešený projekt je vzhľadom na jeho koncept a postupnosť riešenia návrhu rozdelený na tri časti - urbanistickú, architektonickú a časť s technologickým riešením.

V prvej urbanistickej časti je vysvetlený najmä koncept celkového riešenia zo širšej perspektívy (zoom-out), kde sú okrem situácie s dopravným, priestorovým riešením a zasadením do pozemku narčtnuté aj schémy fungovania konceptu s princípmi zelenej architektúry. Ďalej sú v tejto časti podrobnejšie vysvetlené navrhované objekty, ktoré sú obyvateľmi zdieľané.

V druhej architektonickej časti sa venujem vysvetleniu architektonického konceptu jednotlivých rodinných domov (zoom-in), ich dispozičným, konštrukčným a materiálovým riešeniam.

V tretej časti sú načrtnuté technologické riešenia konceptu. Medzi ne patrí centralizovane riešené teplo-technické a energetické hospodárenie, hospodárenie s vodou a nakoniec schémy rekuperácie a využitia šedej vody, ktoré sa už týkajú jednotlivých domácností.

Urbanistický koncept
Urbanistický koncept
Eco-village koncept - schéma produkcie a recyklácie
Eco-village koncept - schéma produkcie a recyklácie
Urbanistický koncept
Urbanistický koncept

Dopravné a komunikačné riešenie

Z dopravného hľadiska bolo nutné rozšíriť pôvodnú 3 metre širokú prístupovú komunikáciu pozdĺž severovýchodnej hranice pozemku. Táto zmena je predpokladaná aj v územnom pláne, keďže na druhej strane cesty je plánované lyžiarske stredisko. K nej je navrhnutý aj cyklochodník, respektíve chodník pre peších, ktorý slúži ako prístupová komunikácia k pozemku. Celý pozemok má dva vstupy zo severovýchodnej strany.

Nižší vstup slúži najmä pre cyklistov, kedže hneď pri ňom je umiestnený prístrešok pre bicykle. Zároveň je však bezbariérovým prístupom, ktorý vedie rovným chodníkom až do centra pozemku. Tento zjazdný chodník slúži taktiež pre nákladné vozidlo, ktoré po ňom privezie drevo až do technickej miestnosti, prípadne pre smetiarske auto. V prípade exkurzií tento vstup umožňuje aj vstup pre návštevníkov, pretože v tejto časti je umiestnená ohrada pre zvieratá a skleníky so záhradami.

Horný vstup slúži najmä pre vjazd s vozidlom do parkovacieho prístrešku a tiež ako súkromný vstup pre obyvateľov. Cez stred pozemku vedie hlavná komunikačná os paralelne s hlavnou cestou a slúži na prepojenie jednotlivých sektorov. Pod ňou môžu viesť všetky inžinierske siete s centrom v technickej miestnosti. Všetky spevnené plochy umožňujúce komunikáciu po pozemku sú umiestené v rámci gridu (6 x 8m) a sú riešené ako vodopriepustná dlažba so štrkovým lôžkom. Šikmé plochy sú riešené ako rampy v nižšie položenej časti pozemku so sklonom do 12° čím je umožnený bezbariérový prístup do domov umiestených v tejto časti pozemku.

Dopravné a komunikačné riešenie
Dopravné a komunikačné riešenie
Infraštruktúra, Rozdelenie priestorov
Infraštruktúra, Rozdelenie priestorov
Rozdelenie priestorov, Zeleň
Rozdelenie priestorov, Zeleň

Parkovací prístrešok

Strechu parkovacieho prístrešku tvoria fotovoltaické panely orientované na juh, ktoré zabezpečujú tienenie a chránia pred dažďom. Panely zároveň vyrábajú elektrickú energiu, ktorá je uskladnená v akumulátoroch v technickej miestnosti v centre pozemku. Dobíjacia stanica pre elektromobily umiestnená na jednom z parkovacích miest je spätne zásobovaná z akumulátorov. Objekt je z časti zapustený do terénu a poskytuje 18 parkovacích miest, z toho 1 miesto pre invalidov a 1 miesto pre motocykel. Severná časť prístrešku je riešená ako zelená pochôdzia strecha. Do objektu sa vchádza prístupovou rampou so sklonom 9.°

Parkovací prístrešok
Parkovací prístrešok
Parkovací prístrešok
Parkovací prístrešok
Parkovací prístrešok
Parkovací prístrešok
Parkovací prístrešok
Parkovací prístrešok

Spoločenské pavilóny

Vnútorný priestor medzi domami vypĺňajú spoločenské priestory, ktoré sú opäť vsadené do gridu ako 3 modulové objekty. Z toho je jeden celkom otvorený, jeden polouzavretý a jeden uzavretý objekt. Z ľavej strany je otvorený prístrešok s posedením či pingpongovým stolom, ktorý ale umožňuje aj priechod k výťahu na drevo. Priestory z pravej strany dopĺňa polouzavretý prístrešok so sklenými odnímateľnými plochami, ktorý slúži na posedenie, hry či oddych na lehátkach. V podzemí sú umiestnené aj priestory sauny s hygienickým vybavením a prezliekacími kútami. V strednom objekte sa na prízemí nachádza uzavretá presklená miestnosť na posedenie najmä v zimnom období s barom a menšou kuchynkou a dole technická miestnosť so skladom dreva a spoločná práčovňa a sušiareň. V podzemí sú umiestnené aj priestory sauny s hygienickým vybavením a prezliekacími kútami. Pred vstupom do sauny nechýba ani oddychová miestnosť s posedením a uzamykateľnými skrinkami. Stredný pavilón je presklený s výhľadom na Lipno a pred ním je pochôdzna plocha s jazierkom.

Spoločenské pavilóny
Spoločenské pavilóny
Spoločenské pavilóny
Spoločenské pavilóny

Cykloprístrešok

Prístrešok pre bicykle umiestnený pri nižšom vstupe na pozemok obsahuje obojstranné stojany pre 60 bicyklov. Je zastrešený zelenou strechou.

Cykloprístrešok
Cykloprístrešok
Cykloprístrešok
Cykloprístrešok

Eco-farma

V časti pozemku pri prístrešku pre bicykle je umiestnená eco farma obsahujúca skleník pre pestovanie ovocia a zeleniny, skleník pre aquaponiku, zásobníky úžitkovej vody umiestnené pod skleníkmi, vonkajšie sezónne záhrady taktiež pre pestovanie plodín a zverochov. Z dôvodu blízkosti priľahlej Lipenskej nádrže s možnosťou chovu rýb je jeden skleník vyhradený pre aquaponiku. Je to systém, ktorý spája konvenčnú akvakultúru- chov rýb, vodných schránkovcov, kôrovcov a vodných rastlín s hydropóniou- pestovanie rastlín vo vode, bez potreby pôdy. Odpadová voda z rýb slúži ako organické hnojivo pre rastliny, zatiaľ čo rastliny čistia vodu rybích výkalov a moču. Tým, že tento proces prebieha neustále, nastáva o 90% zníženiu spotreby sladkej vody v porovnaní s konvenčím chovom rýb. Tento systém je výhodný aj z hľadiska čo najväčšieho využitia plochy na produkciu jedla, pretože je možné pestovať vertikálne. Celý systém môže byť poháňaný energiou z fotovoltaických panelov. Samotný zverochov je zabezpečený oplotenou plochou s možnosťou výbehu zvierat a s malou stajňou/ poľnohospodárskym objektom.

Eco-farma
Eco-farma
Eco-farma
Eco-farma

Odpad a KČOV

Neďaleko zverochovu je tiež umiestnený prístrešok s odpadovými a kompostovými kontajnermi. Odpadové separačné kontajnery sú farebne rozdelené na kov, papier, plast, sklo a zmiešaný komunálny odpad a ich umiestnenie umožňuje prístup smetiarskeho auta. Kompostový kontajner je umiestnený zvlášť pod prístreškom na území chovu zvierat a vyprodukované hnojivo je možné využiť na hnojenie eco-farmy.

Na protiľahlej strane centrálnej komunikačnej osi pozemku sa nachádza kaskádová koreňová čistička, ktorá sa skladá z troch modulových častí. Najvyššia časť s koreňovými rastlinami a štrkom slúži pre prečistenie odpadovej čiernej vody z domácností. S prepadom do druhej časti, v ktorej sa výkaly dočisťujú medzi koreňovými rastlinami a tretia časť slúži ako dočisťovacie jazierko s prečistenou vodou. Najvyššia časť môže byť krytá skleníkom pre zamedzenie šírenia zápachu a taktiež pre obmedzenie sezónnych výkyvov v čistiacom výkone. Prečistená úžitková voda vedie do zásobníkov úžitkovej vody a slúži na zalievanie záhrad a eco-farmy.

Odpad a KČOV
Odpad a KČOV
Odpad a KČOV
Odpad a KČOV

Návrh odzrkadľuje súčasnú architektonickú formu bývania s využitím kvality miesta, ktoré daná lokalita ponúka. A to najmä jeho terénne podmienky a výhľad na vodnú plochu Lipenskej nádrže. Cieľom bolo vsadiť domy do terénu tak, aby boli zabezpečené samostatné vstupy k jednotlivým bytom a zároveň podporiť koncept zdieľania aj v dispozičnom riešení. Ďalej tiež orientácia domov čelom a presklením k výhľadu na vodu a sedlovou strechou k južnej strane pre prípadné využitie fotovoltaických panelov. Dôležité bolo tiež brať do úvahy obmedzenie územného plánu, ktoré dovoľuje maximálne jednopodlažné objekty s obytným podkrovím, podpivničením a sedlovou strechou o sklone 30-45°. Jadrom architektonického návrhu je teda koncept jedného podlažia, ktoré je polozapustené do terénu a dvoch obytných podkroví položených na tomto podlaží. Obytné podkrovia medzi sebou zdieľajú spoločný priestor a ich sedlové strechy pripomínajú drobnú Frymburkskú architektúru. Vo výsledku teda tvoria jeden objekt, pozostávajúci z troch bytových jednotiek, ktorý nemusí pôsobiť monumentálne. Pôsobí skôr ako súbor menších objemov.

Tento objekt korešponduje s modulovou sieťou a obývacie miestnosti sú orientované smerom na vodnú plochu. Čiže najväčšie presklené plochy sú na juho-západnej strane. Na južnú stranu sú orientované sedlové strechy, na ktoré je možné umiestniť fotovoltiku.

Architektonický koncept
Architektonický koncept
Architektonický koncept
Architektonický koncept

Dispozičné riešenie 1.NP

Kým horné podkrovné byty sú riešené kompaktnejšie pre max 4-člennú rodinu, spodné podlažie je veľkorysejšie a určené pre 6-člennú rodinu. V piatich takýchto objektoch by teda malo bývať celkovo 70 ľudí. Dolné podlažie je rozsiahlejšie, zložené z troch obytných miestností s možnosťou obmeny. V referenčnom prípade sú detské izby spolu s priestrannou obývačkou orientované na juhozápad s veľkým presklením a spálňa v “zadnej” časti. Vstupy na terasu sú umožnené z izieb a obývačky. Z tejto strany je umiestnený aj vstup do bytu so zádverím a WC. Oproti vstupu sú hygienické zázemie s malou technickou miestnosťou pre spoločnú rekuperačnú jednotku. K celému rodinnému domu priliehajú tri modulové dielce záhrady, kde si môžu rodiny pestovať vlastné suroviny, alebo ich využiť rekreačne. Ich delenie medzi byty je vecou dohody.

Pôdorys 1. NP
Pôdorys 1. NP

Dispozičné riešenie podkrovných bytov

Podkrovia sú objemovo rovnaké s možnosťou variability obytných miestností, spálne a detskej izby. V jednom prípade je detská izba umiestnená v dolnej severovýchodnej časti a spálňa hore v lofte. V druhom prípade naopak. Ich umiestenie záleží podľa preferencií rodiny, prípadne sa môžu meniť aj v čase. Oproti vstupu so zádverím je vždy umiestnená kúpeľňa s WC a zvyšnú juhozápadnú polovicu domu s väčším presklením a výhľadom na vodnú plochu tvorí kuchyňa s obývačkou, prípadne pracovňou. Dispozícia tejto časti sa môže meniť. Z tohto priestoru je možný vstup na otvorenú terasu, ktorá je spoločná pre oba podkrovné byty. Terasa je doplnená o zelenú plochu a lavičku, ktorá zároveň tvorí svetlík do dolného podlažia. Je tiež doplnená o posuvnú pergolu, dotvárajúcu príjemné posedenie v letnom období. V prípade, že budú mať susedia pocit prílišného zdieľania, je možné terasu oddeliť mobilnou skladacou priečkou.

Hoci sa to nemusí na prvý pohľad javiť, aj toto podlažie korešponduje s modulom a jeho pozdĺžny horizontálny charakter vyvažuje vertikálna posuvná pergola. Pergola slúži najmä ako tienenie terasy, ale posunutím po koľajnici môže vytvoriť prístrešok nad vstupom.

Pôdorys podkrovia
Pôdorys podkrovia

Dispozičné riešenie - loft

V zadnej časti obytných podkroví sa nachádzajú vikiere, ktoré vždy smerujú smerom von od centra celého objektu. V interiéri vikiere vytvárajú priestor, ktorý je využitý ako loft a tvorí samostatnú obytnú miestnosť. V rámci kompaktného riešenia má loft zníženú výšku a je použiteľný ako spálňa alebo detská izba. Veľké juho-západné presklenie umožňuje, že aj z tejto časti je možný výhľad na vodnú plochu.

Pôdorys - loft
Pôdorys - loft
Rezy
Rezy

Ilustrácie tienenia v zimnom a letnom období na 1.NP

Obe podlažia sú na znázornenej juhozápadnej fasáde riešené tak, aby predsunutá konštrukcia vytvárala zatienenie v letnom období, tzn. keď je slnko vyššie a v zimnom období prijala čo najviac pasívnych ziskov pomocou väčších presklených plôch na túto stranu.

Ilustrácie tienenia v zimnom a letnom období v podkrovných podlažiach

Na tomto podlaží je okrem predsunutej tieniacej konštrukcie pridaná aj posuvná drevená pergola, ktorá môže slúžiť aj ako zakrytie terasy, ale takisto ako tienenie pre jednotlivé byty. V zimnom období sa môže pergola presunúť dozadu nad vstupné vikiere.

 

Schéma tienenia
Schéma tienenia

Materiálové riešenie

Všetky domy sú objemovo navrhnuté rovnako. Priestor pre variabilitu vzniká pri usporiadaní dispozície, pričom sa menia aj fasádne otvory, ale najmä pri materiálovom riešení. Podkrovia sú navrhnuté jednoliato, ako je aj ich konštrukčné riešenie. Tzn.že sa materiálovo nerozdeľujú na stenu a strechu,. ale sú celé tvorené oplechovaním, čo podporuje aj výraz položených malých objektov na dolnom podlaží. Oplechovanie je možné riešiť vo viacerých odtieňoch. Premenné môžu byť aj steny vikierov pri vstupe a pri priestore loftu. Tam je možná povrchová úprava s rôznymi farbami minerálnej omietky, dreveným obkladom či dlažbou. Takisto je variabilná aj povrchová úprava dolného podlažia.

Pohľady
Pohľady
Pohľady
Pohľady

Schéma konštrukcie

Domy sú založené na základovej železobetónovej doske, ktorá je uložená na lôžku z drveného penového skla. Lôžko slúži ako primárna tepelná izolácia spodnej stavby. Keďže spodné podlažia sú čiastočne zapustené v teréne, vrátane stien a stropnej konštrukcie sú vystavané z monolitického železobetónu. Zo severo-západnej strany, z ktorej je celé spodné podlažie pod úrovňou terénu, slúži stena zároveň ako oporná stena. Vzhľadom k tejto skutočnosti sú steny, v kontakte zo zeminou, izolované tepelnou izoláciou z extrudovaného polystyrénu. Steny v kontakte so vzduchom sú zateplené s EPS-GREYWALL. K stropnej železobetónovej doske sú ukotvené drevené priehradové nosníky, ktoré vytvárajú jednoliatu sedlovú konštrukciu podkroví. Konštrukcie podkroví sú izolované fúkanou celulózou.

Schéma konštrukcie
Schéma konštrukcie
Konštrukčné riešenie
Konštrukčné riešenie
Konštrukčné riešenie
Konštrukčné riešenie
Teplo-technický návrh konceptu
Teplo-technický návrh konceptu
Energetický návrh konceptu
Energetický návrh konceptu

Schéma vykurovania

Návrh centrálneho zásobovania pre tento súbor plynie hlavne z nízkej potreby vykurovania a teplej vody v jednotlivých domoch. Systém je riešený centralizovane v podzemnej technickej miestnosti. Teplo je generované v drevosplyňovacom kotli, ktorý je súčasťou kogeneračnej jednotky a ústi do komína. Vyrobené teplo sa využíva na ohrev vody v dvoch zásobníkoch TUV (2000 litrov). Teplá voda zo zásobníkov je privádzaná do podlahových vykurovacích obvodov v jednotlivých bytových jednotkách. V technickej miestnosti sa nachádza aj sklad samotného paliva – dreva. Zásobovanie z úrovne terénu je zabezpečené výťahom, ku ktorému má prístup aj nákladné vozidlo po zjazdnom chodníku. Alternatívne môžu byť použité peletky - ako palivo pre kogeneračnú jednotku, čo by mohlo vďaka integrovanému zásobníku zautomatizovať prevádzku. Samotná technická miestnosť je dobre prístupná výťahom alebo schodiskom a umožňuje prípadnú revíziu zariadení. Príprava a ohrev pitnej vody prebieha v jednotlivých bytoch vo výmenníkoch tepla, umiestnených v technickej miestnosti na 1.NP. Výmenníky sú napojené na centrálny rozvod tepla - v centrálnej technickej miestnosti.

Schéma vykurovania
Schéma vykurovania
Graf poukazujúci na potrebu tepla na vykurovanie, merné solárne a vnútorné zisky a tep.straty
Graf poukazujúci na potrebu tepla na vykurovanie, merné solárne a vnútorné zisky a tep.straty

Schéma elektrickej energie

Hlavným zdrojom elektrickej energie sú fotovoltaické panely a drevoplynová kogeneračná jednotka, ktorá zároveň slúži aj ako zdroj vykurovania a teplej vody celého komplexu. Táto kombinácia vedie k minimalizácii potreby dodávok el. energie z verejnej siete. Kogeneračná jednotka je centrálne umiestnená v jadre komplexu v podzemnej technickej miestnosti. Do tejto miestnosti je privádzaný aj jednosmerný prúd z fotovoltaických panelov umiestnených na parkovacom prístrešku, JV stranách sedlových striech domov a JZ strán zábradlí. V prípade nedostatočnej kapacity produkcie energie alternatívnymi zdrojmi je do tejto miestnosti privádzaný tiež prúd z verejnej siete. Naopak v prípade prebytku elektrickej energie najmä v letnom období môže byť energia dodávaná do verejnej siete alebo môže byť využitá na automatizáciu zalievania vonkajšej eco-farmy a skleníkov, čo by najmä v letnom období odľahčilo údržbu tohto sektoru. Všetky prívody ústia do regulačného modulu, ktorý mení jednosmerný prúd z panelov na striedavý a zároveň reguluje využívanie jednotlivých zdrojov podľa potreby.

Vyrobená elektrická energia je uskladnená v akumulačnej stene. Na pokrytie potrieb vykurovania a ohriatia teplej vody predpokladáme výkon kogeneračnej jednotky 50kW. Táto kogeneračná jednotka by mala pokryť prevažnú časť energie vo vykurovacom období. V letnom období prevažnú časť elektrickej energie pokrýva PV elektráreň spolu s PV na strechách domov. Celkovo je možné na plochu parkovacieho prístrešku použiť 180 fotovoltaických modulov a na plochy domov 295 modulov.

Schéma elektrickej energie
Schéma elektrickej energie

Graf ukazujúci postačujúce pokrytie potreby elektrickej energie počas celého roku

Kombinácia kogenerácie a elektrickej energie z fotovoltaických panelov môže vytvoriť systém, ktorý zabezpečí domácostiam elektrickú energiu a teplo potrebné na vykurovanie a ohrev pitnej vody po celý rok. V zimných obdobiach dopĺňa totiž funkčnosť fotovoltaických panelov s menšou účnnosťou práve kogeneračná jednotka, ktorá pri svojej činnosti vyrobí aj odpadové teplo postačujúce na vykúrenie a ohrev pitnej vody všetkych domácností. Naopak v letnom období, keď nám kogeneračná jednotka funguje len na ohrev pitnej vody, tzn. funguje len na tretinový výkon, sa o výrobu elektrickej energie postarajú najmä fotovoltaické panely, ktoré jej vyrobia aj viac ako je postačujúce.

Integrácia fotovoltaických panelov do konceptu a Graf ukazujúci postačujúce pokrytie potreby elektrickej energie počas celého roku
Integrácia fotovoltaických panelov do konceptu a Graf ukazujúci postačujúce pokrytie potreby elektrickej energie počas celého roku

Schéma pitnej a dažďovej vody

Jestvujúci zdroj pitnej vody na pozemku v južnej časti, ktorý podporuje autonómnosť konceptu, je po úprave v úpravni pitnej vody využívaný na zásobovanie všetkých objektov na pozemku. Vzhľadom na návrh konceptu eco-farmy, ktorá si vyžaduje väčší prísun vody, bolo jasnou voľbou využiť všetky sedlové strechy pre zber dažďovej vody na pozemku. Dažďová voda zo sedlových striech domov, skleníkov a terás, je zvedená do podzemných potrubí pod hlavnou komunikačnou osou a zachytávaná vo veľkých podzemných nádržiach pod terasou medzi skleníkmi. Z druhej nádrže je umožnený prepad do vsaku v dolnej časti pozemku. Táto voda je využívaná na zalievanie sezónnych záhrad, celoročné zalievanie skleníkov, aquaponiky a pre zvieratá. ˇ

Schéma pitnej a dažďovej vody
Schéma pitnej a dažďovej vody

Schéma odpadovej a úžitkovej vody

Aby bol súbor skutočne autonómny s použitím princípov recyklácie, bolo do konceptu zaradené nakladanie s odpadovou vodou na pozemku. Je to dôležité aj preto, lebo obec rieši problém s malou kapacitou prečerpávajúcej stanice odpadových vôd. Preto všetka odpadová voda môže byť prečisťovaná a spätne využitá na pozemku pomocou koreňovej čističky odpadových vôd. Odpadová voda (čierna) z domácností je pod hlavnou komunikačnou osou vedená do koreňovej čističky odpadových vôd, kde je cez kaskády prečisťovaná a zvedená do zásobníkov úžitkovej vody. Táto voda je potom znovu použiteľná tiež pre zalievanie.

Schéma odpadovej a úžitkovej vody
Schéma odpadovej a úžitkovej vody

Koreňová čistička odpadových vôd - kaskádové riešenie

Na protiľahlej strane centrálnej komunikačnej osi pozemku sa nachádza kaskádová koreňová čistička, ktorá sa skladá z troch modulových častí. Najvyššia časť s koreňovými rastlinami a štrkom slúži pre prečistenie opadovej čiernej vody z domácností. S prepadom do druhej časti, v ktorej sa výkaly dočisťujú medzi koreňovými rastlinami a tretia časť slúži ako dočisťovacie jazierko s prečistenou vodou. Najvyššia časť môže byť krytá skleníkom pre zamedzenie šírenia zápachu a taktiež pre obmedzenie sezónnych výkyvov v čistiacom výkone.

Do čističky bude privádzaná všetka čierna voda z domácností - 1400 l/deň (pri navrhovanej spotrebe) Všetka prečistená voda bude privádzaná do retenčných nádrží umiestnených pod skleníkom a bude slúžiť na zalievanie záhrad a skleníkov o ploche 290 m2.

Koreňová čisticka odpadových vôd - kaskádové riešenie
Koreňová čisticka odpadových vôd - kaskádové riešenie

Schéma recyklácie šedej vody v domácnostiach

Šedá voda z domácností (umývadiel a spŕch) je zachytávaná samostatne v každom dome, kde je v strede pod zemou umiestnená domáca filtračná jednotka šedej vody so zásobníkom (pieskové filtre). Prečistená voda je znovu použiteľná pre splachovanie. V prípade nedostatku je do tejto jednotky navrhnutý prívod úžitkovej vody zo zásobárne a v prípade prebytku je umožnený však pod domom.

Schéma rekuperácie

Rekuperácia tepla pri vetraní je riešená lokálne pre každý dom, vždy však pre všetky tri bytové jednotky. Rekuperačná jednotka je umiestnená v technickej miestnosti spodného podlažia. Čerstvý vzduch je privádzaný cez vstup umiestnený vo vegetačnej ploche medzi hornými podlažiami. Privedený vzduch je upravovaný v soľánkovom výmenníku tepla a následne vedený v stropných podhľadoch komunikačných miestností do obývacích miestností. Do horných podlaží je vedený cez stupačky. Znečistený vzduch z kúpeľní, kuchýň a šatní je v stropných podhľadoch odvádzaný do rekuperačnej jednotky a z nej do odvodného komína pri zadnej štítovej stene. Každá bytová jednotka obsahuje regulačný box, ktorým je možné regulovať prívod a teplotu vzduchu.

Schéma recyklácie šedej vody v domácnostiach a Schéma rekuperácie
Schéma recyklácie šedej vody v domácnostiach a Schéma rekuperácie

Poloha diela

Bc. Zuzana Kopiláková

Súvisiace články

Pravý stĺpec
Menu
Hlavný obsahHlavný obsah
Čakajte prosím