První hala ve Finsku s téměř nulovou spotřebou energií vytyčuje cestu k energeticky úsporným budovám

První hala ve Finsku se spotřebou energií blížící se nule pro obchodní a komerční účely byla dokončena na jaře roku 2015 v Hämeenlinna. Halu, postavenou v areálu Univerzity aplikovaných věd Häme (HAMK), využívá na výzkum a vývoj nejen univerzita, ale i společnost Ruukki Construction a Centrum plechů univerzity HAMK. Účelem tohoto stavebního projektu bylo ukázat, že se dá postavit hala přesahující o 30 procent současné přísné požadavky na energetickou účinnost, která bude přinášet zisk. Stavba haly s celkovou plochou přibližně 1 500 m² začala v květnu 2014. Projekt realizovala univerzita HAMK společně s Ruukki Construction.

Hala byla navrhnuta a postavena tak, aby se dosáhlo základního cíle: budovy s hospodárným životním cyklem využívání, která šetří energii a využívá obnovitelné zdroje energie. Dobře izolovaný plášť budovy umožňuje svými stěnami a střechou šetřit energii a využívat obnovitelnou energii ze solárních fotovoltaických panelů, které jsou na budově použity. Aby bylo možné dosáhnout úrovně nulové energetické bilance, musí být stavba navržena jako celek a ne jako samostatné dílčí projekty.

Řízení celku umožnilo optimalizaci

Nová konstrukce byla navržena a realizována tak, aby umožňovala hospodárné využití budovy a optimalizaci stavebních řešení. Optimalizace znamená, že výběr řešení byl založen na investičním rozpočtu, nákladech dalšího využívání a budoucích úsporách při provozu.

Jinými slovy, na volbě úspor energie nebo výnosech, které budou generovat maximální finanční příjmy během životnosti budovy. Pokud například uvažujeme celou životnost budovy, obnovitelné zdroje energie dávají vyšší výnos než silnější izolace střechy a stěn. Proč investovat do 20 cm dodatečné izolace na střeše, když stejná částka investovaná do solární energie poskytuje mnohem větší návratnost investic za celou dobu životnosti budovy? Měřeno jednoduše v penězích: návratnost investice znamená úspory.

Normy energetické účinnosti mění techniku výstavby

Energetická účinnost se dostala na stejnou úroveň, jako kvalita a hospodárnost stavby, stala se jedním z nejdůležitějších faktorů, ovlivňujících výstavbu. Setkali jsme se s investicemi do energetické účinnosti, zejména v bytové a kancelářské výstavbě. Vývoj výrobků ve společnosti Ruukki Construction směřoval k výrobkům a řešením, které by zlepšily efektivitu komerčních a průmyslových staveb i logistických a skladových celků. Koncepce společnosti Ruukki je založena na tom, že budova se musí navrhovat a realizovat jako komplexní celek – ne ji rozdělovat na podcelky, či jednotlivá řešení. Takový přístup je téměř opakem ke stavebním postupům používaným v současnosti, při kterých jsou projektování a realizace rozdělovány mezi více dodavatelů, aniž by měl někdo na mysli filosofii fungování kompletního celku. Realizace komerčních, průmyslových a logistických budov by se také měla řídit například tzv. dohodou o alianci, v níž by se zúčastněné strany zavazovaly spolupodílet se na odpovědnosti za realizaci výstavby v souladu s požadavky zákazníka.

Zdá se, že mnohé další různorodé požadavky zaměřené na výstavbu, jako je ekonomika, kvalita, energetická účinnost a šetrnost k životnímu prostředí, zvýšily poptávku po plánování a managementu stavebních projektů jako celku. Pokud se tento trend projeví naplno, bude muset stavebnictví zcela změnit svůj model fungování.

Hala se solárním systémem
Základy budovy a střecha spolupracují

Na technickou část plochy střechy haly bylo nainstalováno celkem 24 speciálních solárních kolektorů Ruukki. Jedná se o zabudovaný (Built-in) solární systém. Do základů budovy byly zapuštěny piloty Ruukki, aby se pro vytápění budovy využila obnovitelná energie z geotermálních zdrojů.

Solární kolektory akumulují tepelnou energii ze slunce v létě a převádějí ji do půdy prostřednictvím energetických pilot. Půda slouží jako sezónní tepelný rezervoár, podobně jako baterie. Pod budovou se nachází jílovitá vrstva zasahující až do hloubky 11 m. Jíl má větší tepelnou kapacitu než například štěrk. V zimě přenášejí piloty energii z půdy na vytápění budovy. Celková obestavěná plocha budovy představuje 1500 m² a v jejích základech bylo použitých celkem 64 energetických pilot.

Energie uchovaná v půdě se využívá k vytápění budovy pomocí tepelných čerpadel. Na chlazení se využívá samostatná studna vyvrtaná do skály. Teplo odvedené do půdy v létě zvyšuje tepelný výkon topných čerpadel.

Fasáda, která vyrábí elektřinu – On-Wall Solar

Sluneční energii využívají i obvodové stěny budovy. Fasádní solární panely On-Wall Solar od společnosti Ruukki Construction, instalované na jižní fasádě budovy, generují elektřinu ze slunečního světla pro rozvodnou síť budovy. Na stěně se nachází celkem 40 těchto fotovoltaických panelů. Řešení On-Wall Solar zahrnuje kromě panelů také montážní systém a elektroniku, jakož i připojení do rozvodné sítě.

Panely Ruukki On-Wall Solar, které využívají sluneční světlo, byly nainstalovány celkem na 61 m² plochy povrchu fasády budovy.

Okna směrem ke světlu

Rozměry a orientace oken budovy byly optimalizovány pro zvýšení úspor energie. Rozměrná okna jsou směrována na jih a západ. Okna, díky své orientaci a ploše, snížila potřebu umělého osvětlení. Tradiční velká okna přivádějí světlo dovnitř – ovšem také odvádějí teplo směrem ven. Na této budově byla skleněná okna směřující na jih nahrazena tzv. buněčnými okny vyrobenými ze speciálního polykarbonátu. Tato okna na „denní světlo” dobře izolují teplo – tepelné záření ze slunce během léta neohřívá místnosti. Během jasného denního svitu světlo procházející přes tradiční okna do vnitřních prostor způsobuje odlesky. Namísto toho okna pro denní osvětlení distribuují světlo do vnitřních prostor příjemným rovnoměrným způsobem bez odlesků, nejsou potřeba žaluzie.

Úspory dané vzduchotěsnou konstrukcí opláštění

Stěny pláště budovy a střecha mají velký význam pro její energetickou účinnost. Z tohoto důvodu byly vnější stěny budovy osazeny energeticky úsporným systémem Ruukki Energy panelů. Tyto panely jsou jedinečné svou zvýšenou vzduchotěsností a snižují náklady na vytápění. Zvýšená vzduchotěsnost fasády přispívá k snížení spotřeby energie v průběhu životnosti budovy a ke snížení emisí CO₂. Zvýšení energetické třídy také zvyšuje hodnotu nemovitosti. V budově s celkovou plochou 1 520 m² bylo použito pět různých barev Ruukki Energy panelů. Tloušťka izolace stěn i rohových panelů je 23 cm.

Stropní vytápění a chlazení

V budově byl instalován nový systém vytápění a chlazení, který byl vyvinut Ruukki Construction pro průmyslové objekty. Systém byl instalován na spodní stranu střešního pláště a strop. Záření, které prvky systému emitují, interiér ohřívají, nebo chladí podle ročního období a požadované vnitřní teploty budovy. Nový typ vytápění a chlazení budovy snižuje spotřebu energie na ventilaci, která by jinak u standardních řešení vyvstala. Přívod a odvod teplého vzduchu ve vytápěných prostorách zajišťuje přirozené proudění.

Téma: sálavé vytápění a chlazení

Působivé fasády

Fasáda budovy je vyrobena z energeticky úsporných – vzduchotěsných panelů Ruukki jak ve variantách s mikroprofilací, tak s hladkým povrchem v pěti barvách. Kromě fasády On-Wall Solar, která generuje FV elektřinu, byl působivý vzhled fasády dosažen také pomocí fasádních systémů Ruukki Expression a Ruukki Forma.

V západním štítu budovy byly nainstalovány panely Ruukki Expression na ploše přibližně 240 m². Tento produkt umožňuje uplatnit na fasádě jakýkoliv typ grafického obrazu nebo vzoru. Na této energeticky úsporné budově ilustruje obloha pokrytá mraky pozitivní přístup k životnímu prostředí.

Na části pro opláštění technických prostor byla namontována fasáda Ruukki Forma s designem lamely Cor-Ten pokrývající plochu přibližně 90 m². Konstrukční systém Ruukki Forma umožňuje montáž fasádních produktů Ruuki v kombinaci s panely a tím dosažení jedinečného vzhledu bodovy.

Inteligentní budova shromažďuje údaje

V konstrukci budovy byly instalovány měřící přístroje a snímače pro měření fungování konstrukce budovy, jakož i mechanických a elektroinstalačních parametrů pro ověřování energetické účinnosti. Nasbírané údaje se budou využívat při údržbě budovy, aby výkon a funkce budovy byly v souladu s plány. Údaje je také možné použít při návrhu dalších budov. Kromě energeticky účinného konstrukčního řešení uvedeného výše společnost Ruukki Construction dodala také ocelovou konstrukci haly, jakož i projektovou dokumentaci a instalaci.