Snižování energetické náročnosti budov, Technologie

První energeticky a uhlíkově pozitivní školní budova v ČR byla slavnostně otevřena

Ve čtvrtek 1. září 2022 byla slavnostně otevřena nově revitalizovaná budova pražské střední školy SOŠ – COP a G (Střední odborná škola – Centrum odborné přípravy a Gymnázium) v Českobrodské ulici. Studenti a učitelé se tak s novým školním rokem mohou těšit na atraktivní, moderní, chytré a zároveň energeticky úsporné místo pro výuku.

V rámci komplexní rekonstrukce, která nemá na území ČR obdoby, byla původní školní budova přestavena na chytrou, bezpečnou a udržitelnou. Jde o zcela unikátní projekt, jehož výsledkem je první energeticky a uhlíkově pozitivní školní budova v ČR. Tato stavba, která je jedinečná i v kontextu EU, reprezentuje zcela nový přístup ke školským budovám.

Místo významně energeticky nehospodárné budovy ze 70. let vznikla revitalizací školy energeticky a uhlíkově plusová budova, která splňuje nároky a doporučené hodnoty pro pasivní budovy. Z klimatického hlediska se budovu podařilo adaptovat na dlouhodobé sucho i přívalové srážky díky zeleným střechám, velkému množství zelených ploch, akumulační a retenční nádrži. V rámci odpovědného hospodaření s vodou se díky dalšímu využití šedé vody ušetří až 19 % celkové spotřeby pitné vody.

Pasivní budova a chytré technologie chrání třídy před přehříváním a snižují požadavky na chlazení. Díky tepelným čerpadlům a fotovoltaické elektrárně vyrobí víc energie, než spotřebuje. Použité chytré technologie sníží produkci skleníkových plynů až o 205 tun CO2, což představuje víc jak 104% pokles emisí.

Revitalizovaná budova pražské střední školy SOŠ – COP a G v Českobrodské uliciRevitalizovaná budova pražské střední školy SOŠ – COP a G v Českobrodské uliciRevitalizovaná budova pražské střední školy SOŠ – COP a G v Českobrodské ulici

Investiční rozpočet revitalizace, která byla zahájena na podzim roku 2019, činil cca 250 milionu Kč bez DPH, přičemž 98 milionu Kč pokryla dotace EU (Operační program Praha pól růstu), 78 milionu Kč činil příspěvek Magistrátu hl. m. Prahy a 74 milionu Kč byl příspěvek příjemce, tedy 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.

Konstrukční, technické a architektonické řešení

Konstrukční řešení

Ocelový skeletový systém byl lokálně zesílen, zavětrování bylo částečně nahrazeno tyčovými táhly nebo rámy. Na podélné plnostěnné vazníky byly připevněny 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 ʎd = 0,33 W/mK v tloušťce 200 mm. Ocelové kotvy pro obklad jsou připevněné do zdiva přes podložku termostop.

Izolace střechy je tvořena spádovými klíny bílého EPS 20-240 mm a šedým EPS tl. 240 mm. Nad střešní PVC folií je provedena skladba extenzivní zelené střechy se 100 mm substrátu s fotovoltaickými panely a vzduchotechnickými jednotkami. Výplně otvorů jsou dřevěné ze sibiřského modřínu EURO 92, 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. Blower-door test celé budovy n = 0,49 h-1. Celkový průměrný součitel prostupu tepla je Uem = 0,19 W/m2K.

Vnitřní příčky

Všechny vnitřní příčky jsou sendvičové sádrokartonové konstrukce. Ve skeletové části je v příčkách mezi chodbou a třídami prosklený nadsvětlík (EI45 a váženou laboratorní stavební neprůzvučnost příčky 62 dB a prosklení 47 dB).

Revitalizovaná budova pražské střední školy SOŠ – COP a G v Českobrodské uliciRevitalizovaná budova pražské střední školy SOŠ – COP a G v Českobrodské uliciRevitalizovaná budova pražské střední školy SOŠ – COP a G v Českobrodské ulici

Technické řešení

Technické zařízení zajišťuje komfortní a zdravé vnitřní prostředí umožňující kvalitní proces vzdělávání. Jednotlivé prostory jsou tak vytápěny, chlazeny, větrány a kvalitně osvětleny. Mimo čas pobytu osob probíhá optimalizace s cílem minimalizace energetické náročnosti budovy.

Zdrojem energie je el. energie z distribuční sítě, z fotovoltaické elektrárny o výkonu 147 kWp (456 panelů) vč. bateriového úložiště o kapacitě 300 kWh. Vytápění, ohřev teplé vody a chlazení zajišťuje dvojice tepelných čerpadel o výkonu 55,83 kW a COP 4,81 (B0/W35) a 16 zemních vrtů hloubky 112 m. Z odpadních vod ze sprch je získávána energie na předehřev teplé vody. Elektrokotel (30 kW) slouží jako doplňkový zdroj. Cca polovina chladící sezóny bude probíhat pasivním chlazením. Chiller (49 kW) je záložním špičkovým zdrojem pro výrobu chladu. Žaluzie jsou v případě automatického provozu nastaveny, aby od 19. 5. do 11. 9. bránily solárním ziskům. Topná voda a chladicí směs jsou akumulovány v 1 000 l akumulačních nádržích. Teplá voda je akumulována ve dvou 1000 l zásobnících.

Nucené větrání s regeneračními a rekuperačními výměníky zajišťuje kvalitní mikroklima na základě úrovně CO2, přítomnosti osob a podle rozvrhu. Hygienická zařízení jsou odvětrávána podtlakově. Při otevření oken dojde k vypnutí větrání, chlazení a topení.

LED osvětlení je řízeno pohybovými čidly či spínači. Intenzita umělého osvětlení se automaticky upravuje dle úrovně denního osvětlení. Tělocvična je osvětlena dvěma střešními světlíky s prosklením orientovaným na sever a bočním prosklením posilovny. Jižní a západní fasády v atriu budou porostlé popínavou zelení, a budou tak vytvářet příjemné stínění ve vegetačním období.

Dešťová voda (15 m3) je pro zalévání zeleně a částečně je její odtok zpomalen retenčními nádržemi (5 a 20 m3). Šedá voda z umyvadel a sprch bude přečištěna (3 000 l) a využívána pro splachování záchodů a pisoárů. Vodou ze studny budou doplňovány systémy.

Prediktivní řízení připraví strategii využití el. energie pomocí predikce následujícího: spotřeby, výroby a spotových cen na trhu s energiemi na den dopředu s preferencí maximalizace soběstačnosti budovy, ceny el. energie a ceny cyklu vybití a nabití baterie.

Kontrola vstupu je řízena zabezpečovacím zónovým systémem, kamerovým systémem s dohledem na plášť a oplocený perimetr budovy, čipovým systémem a systémem generálního klíče.

Revitalizovaná budova pražské střední školy SOŠ – COP a G v Českobrodské uliciRevitalizovaná budova pražské střední školy SOŠ – COP a G v Českobrodské uliciRevitalizovaná budova pražské střední školy SOŠ – COP a G v Českobrodské ulici

Architektura

Architektonická koncepce a tím i samotná budova podtrhuje přehledný a transparentní vzdělávací proces školy. Fasáda je z větší části obložena přírodními rombusovými tyčemi ze sibiřského modřínu. Vlivem stárnutí fasády bude docházet ke změně barevnosti, budova se tak stává živými organismem. Některá nároží a tělocvična jsou kontrastně obloženy cembonitovými deskami a fotovoltaickými panely.

Vstupní hala, jídelna a kavárna jsou propojeny s atriem. Vstupy do učeben a kabinetů mají vedle dveří boční prosklení umožňující transparentnost při výuce nebo schůzce v kabinetu. Součástí odborné výuky je možnost sledování chodu budovy vč. výroby a spotřeby jak na vizualizacích, tak pohledem do technické místnosti.

Parter

Motorová a pěší/cyklistická doprava jsou odděleny. Dvě parkovací místa budou vybavena autonabíječkou. Parkovací místa pro kola jsou zastřešena a disponují nabíječkou a servisním nářadím. U vstupu do budovy bude několik volnočasových aktivit jako stolní fotbal, tenis a šachy. Na východní straně vzniknou cvičné záhony. Atrium je oázou zeleně a relaxační zónou. Na východní straně je umístěn původní umělecký artefakt – socha. Na jihozápadě se nachází venkovní učebna a workoutové hřiště.

Tisková zpráva