Energetická náročnost budovy a řešení vytápění a klimatizace v hradecké knihovně

Studijní a vědecká knihovna v Hradci Králové prošla dlouhým vývojem a nově byla otevřena v roce 2009. Vývojem prošlo i řešení energetické náročnosti budovy a dnes je výsledkem vytápění, chlazení a klimatizace na vysoké úrovni.

Budova knihovny je architektonicky řešena jako kompaktní celek ve tvaru X s minimálním členěním. Tím je dosaženo velice dobrého poměru plochy obvodových konstrukcí ke kubatuře a k užitné ploše objektu. Energeticky výhodný je i poměr prosklení k celkové ploše obvodového pláště a volba velikosti prosklení s ohledem na světové strany. Transparentní plochy obvodového pláště na jižní straně jsou opatřeny účinnou ochranou proti tepelným ziskům z vnějšího prostředí (vnější clonění). Zasklení světlíků v 5. NP je provedeno mléčným sklem.

Zvolený konstrukční systém železobetonového skeletu umožňuje účinné využívání tepelně-akumulačních schopností budovy.

Z hlediska energetické náročnosti a optimalizovaného architektonického řešení bylo možné použít vedle klasických systémů pro vytápění, chlazení a klimatizaci i nasazení systémů, které jsou zatím v České republice málo využívané. Jedná se o velkoplošné systémy vytápění a chlazení místností, tzv. aktivace betonového jádra (používaná zkratka TABS – thermoaktiv building system nebo BKT – Betonkernaktivierung). Navržené řešení vede ke snížení instalovaného chladícího a vytápěcího výkonu při zachování tepelné pohody.

Aktivace betonového jádra (TABS)

Chlazení a vytápění místnosti pomocí aktivace betonového jádra se stává v západní Evropě stále častěji konkurencí klasických klimatizačních systémů. Při TABS je potrubí pro vytápění a chlazení integrováno přímo ve stavební konstrukci, většinou v neutrální ose betonových stropů. Topné nebo chladící medium odevzdává akumulační hmotě stavební konstrukce teplo a nebo chlad. Potrubí z plastu, většinou dimenze 20 × 2 mm a nebo 17 × 2 mm je vkládáno do stavební konstrukce zároveň s armováním, a to buď ručně, nebo ve formě topných registrů. Běžná rozteč potrubí je 15 cm. Topné registry jsou dodávány na stavbu předhotovené. Systémy s vloženým potrubím ve stavební konstrukci jsou známy již dlouhou dobu, především pod označením Crittall. Jejich většímu rozšíření však bránila nejen materialová základna (ocelové potrubí), ale i vysoká energetická náročnost budov a tehdejší systémy měření a regulace.

Hlavními průkopníky těchto systémů jsou převážně architekti, neboť systém TABS jim umožňuje větší variabilitu při navrhování interiérů.

Aktivace betonového jádra je vhodná pro kompaktní budovy s nízkými tepelnými ztrátami a nízkými tepelnými zisky, s velkoprostorovými kancelářemi, studovnami, výstavními sály apod. Dále je vhodná pro prostory, které nemají požadavek na přesnou regulaci teploty v jednotlivých místnostech v letních měsících.

V případě knihovny byla zvolena dimenze potrubí 20 × 2 mm a rozteč 15 cm. Potrubní registry i páteřní rozvody jsou zabetonovány ve stropní desce. Teplota topné/chladící vody se pohybuje dle ročního období v rozmezí 17 až 28 °C. Vzhledem k tepelné akumulaci stavebních konstrukcí lze budovu předchlazovat v noční době a tím zvýšit hospodárnost provozu.

Systém vytápění a chlazení TABS je doplněn klasickým teplovodním systémem s radiátory a systémem vzduchotechniky.

Téma: sálavé vytápění a chlazení