Detail kompletní renovace městského domu ze 30. let do pasivního standardu

Hledání rovnováhy

Jednou z celé řady podmínek stavebního povolení pak bylo, s ohledem na památkovou hodnotu celého okrsku, zachovat beze změny vnější objem hmoty domu a až na malé výjimky také členění fasád. Dům byl v době vzniku postaven za použití co nejlevnějších materiálů a technologických postupů.

Při malých rozměrech objektu, stísněném interiéru a v kontaktu se sousedními objekty běžně docházelo k tomu, že nové stavební řešení v návaznosti na původní konstrukce hledalo rovnováhu mezi přísnými požadavky tepelné techniky pasivního standardu, statickým konceptem a konceptem vzduchotěsnosti. To vše v mezích architektonických a provozních požadavků.

Tento stav přinesl nutnost skutečně integrovaného navrhování od samého počátku. Architektonická opatření se zaměřila v rámci podmínek stavebního povolení na revitalizaci fasád včetně nových detailů v exteriéru, uvolnění stísněné dispozice (šířkový modul řadové sekce je pouze pět metrů), doplnění prostor hygienického a technického příslušenství, nové komunikační a prostorové vazby suterénu, prvního nadzemního patra a zahrady. Za podstatnou byla považována také kvalita designu soudobého interiéru.

Konstrukce

Při úvahách, do jaké míry zasáhnout do původních konstrukcí se kromě požadavků na změny vnitřní dispozice nakonec jako rozhodující ukázal jejich technický stav. Bylo zachováno kvalitní zdivo z plných cihel, vyhovující železobetonová konstrukce včetně stropu suterénu a většina dřevěných trámových stropů.

Nahrazeny byly nevyhovující stropní konstrukce jako například druhotně přetížený železobetonový strop nad částí druhého nadzemního podlaží a trámový strop nad jedním traktem v prvním nadzemním podlaží, jehož původní trámy byly ale použity pro posílení zbývajících trámových stropů.

Nevyhovující svislé konstrukce z lehčeného zdiva byly nově provedeny z vápenopískových tvarovek. Do zdiva objektu byly integrovány některé ztužující konstrukce. Zastřešení bylo provedeno zcela nové, stejně jako schodiště ve třetím nadzemním podlaží tvořené visutými, jednostranně vetknutými konzolami.

Protože jedním z cílů bylo změnit vlastnosti původní stavby na úroveň energeticky pasivního domu, při návrhu tepelně-technických opatření bylo zásadním rozhodnutím začlenění suterénu do vytápěné obálky. Vznikla jedna tepelná zóna a tak se eliminovala celá řada obtížně řešitelných nebo neřešitelných detailů především u schodiště do suterénu.

Izolace, okna a dveře

Dalším zásadním krokem bylo termické oddělení řadové sekce od sousedů za pomoci vložené vrstvy expandovaného polystyrenu EPS grafit do styku sekcí, čímž došlo ke scelení tepelně izolační obálky a vyřešení problému tepelného mostu ve styku sekcí u fasády.

Na svislý plášť byl navržen ETICS (30 cm EPS grafit a extrudovaný polystyren XPS). V suterénu je nově vnitřní izolace z kalciumsilikátu a na terénu jsou vzhledem k omezené podchodné výšce jako kompromis mezi výkonem a dosažitelnou cenou použity izolační desky PIR .

Šikmá střecha je řešena jako difuzně otevřený větraný dvouplášť s komorami vyplněnými foukanou celulózou. Jednoplášťová střecha nad původní malou terasou byla izolována masivní vrstvou EPS a doplněna vegetačním souvrstvím s extenzivní zelení.

Kompletně byly vyměněny výplně otvorů a použity nové moderní profily v pasivním standardu typu Smartwin. Byly minimalizovány tepelné vazby a mosty pomocí posílení některých nároží vloženými bloky EPS, a u základové spáry vložením tvarovek KS-ISO Kimm pod schodiště a vnitřní stěny suterénu. Na řadě detailů obálky budovy byly použity prvky a materiály eliminující tepelné mosty.

Neprůvzdušnost stavby

Při obnovách a renovacích starších objektů nebývá obvyklé, aby součástí projektu a následných úprav bylo cílené řešení relativní neprůvzdušnosti stavby. V tomto případě, opět vzhledem k předurčenému cíli dosažení pasivního standardu, projekt a realizace tuto oblast řešily velice podrobně.

Dokonce se dá říci, že se jednalo o jeden z klíčových aspektů návrhu. Koncept vzduchotěsnicích opatření se musel v budově staré osmdesát let vyrovnat s řadou nástrah. Především šlo o vliv stropních trámů vetknutých do původního zdiva, nehomogenní zdivo z dutinových tvarovek, staré zděné komínové těleso a původní výplně otvorů.

Výsledkem měření relativní neprůvzdušnosti před zahájením renovace byla hodnota n50 = 6,06. Kromě nových výplní otvorů byla jako svislá hlavní vzduchotěsnicí vrstva použita nová celoplošně vyztužená omítka, a to částečně na vnitřním a částečně na vnějším líci nosné vrstvy zdiva podle situace tak, aby byl vytvořen potřebný bypass zhlaví původních trámů (zhlaví = část vetknutá do zdiva). Vzduchotěsnicí vrstva byla propojována v půdorysu i po výšce tak, aby byla zcela spojitá.

Takto mohly být též zcela odseparovány problematické, zachované původní příčky i staré komínové těleso, které tak mohlo být bez obav využito pro mnoho nových tras svislých instalací. Toto propojování vzduchotěsnicí vrstvy v koutech a nárožích muselo být včetně konkrétních rozhodnutí o vnitřním nebo vnějším vedení vzduchotěsnicí vrstvy v souladu s požadavky na prostorovou tuhost budovy.

Vzduchotěsnicí vrstva v rovině střechy byla provedena standardně prostřednictvím protmelených a přelepovaných OSB desek a v suterénu novou asfaltovou hydroizolací proti zemní vlhkosti. Styky jednotlivých materiálů s prostupy byly samozřejmě opatřovány k tomu určenými páskami a dilatačně nebo mechanicky namáhaná místa byla pojišťována trvale pružnou vzduchotěsnou stěrkou.

Elektroinstalace u vzduchotěsnicí roviny byly nově prováděny i v původním zdivu v omítaných drážkách do maltového nebo tmeleného lože. Určitou raritou je použití vzduchotěsného průlezu pro kocoura směrem do zahrady. Výsledná neprůvzdušnost při Blowerdoor testu „A" byla naměřena v hodnotě n50 = 0,48 a jde tedy více než o dvanáctinásobné zlepšení oproti původnímu stavu.

Kdyby dodavatel stavby, vzhledem k celkem příznivému výsledku kontrolního Blower door testu „B" v hodnotě n50 = 0,65, odstranil některé identifikované a snadno opravitelné průniky vzduchu, mohl být výsledek ještě lepší. Přesto je možné považovat dosažený stav neprůvzdušnosti u komplikovaného objektu s podílem starých konstrukcí za velký úspěch a v porovnání s publikovanými zahraničními příklady realizací podobného charakteru se řadí na nejvyšší příčky.

Vytápění a chlazení

Současně s návrhem nového efektivního systému vytápění jsme se podrobně zabývali tepelnou stabilitou objektu a otázkou chlazení v letním období bez použití klimatizace. Novým zdrojem tepla pro vytápění a ohřev vody je malý plynový kotel, pro který byla pro zjednodušení využita původní plynová přípojka.

Nová akumulační nádoba o objemu pět set litrů může být také dohřívána doplňkovým zdrojem v podobě instalace solárních fotovoltaických panelů na střeše. Původní litinová tělesa pod okny byla nahrazena stěnovým, respektive podlahovým vytápěním a byly provedeny nové rozvody ústředního topení.

Kvůli eliminaci letního přehřívání byly nově použity materiály se schopností akumulace tepla (těžké plovoucí podlahy, jílové omítky, vápenopískové zdivo) a zajištěno vnější stínění oken žaluziemi integrovanými v nadpražních fasádních boxech.

Navrženo bylo letní pasivní dochlazování pomocí cirkulace média s využitím potenciálu podloží pro vyrovnávání přirozené tendence stratifikace teplot ve výškově členěném čtyřpodlažním objektu s volným schodišťovým prostorem.

Větrání

Bez systému mechanického řízeného větrání není možné hovořit o energeticky pasivní stavbě, a proto bylo nutné tento systém do objektu nově implementovat. Větrací jednotka s rekuperací tepla a možností osazení entalpického výměníku (umožňuje snížit podíl odváděné vzdušné vlhkosti z interiréru) byla umístěna do suterénu blízko fasády, do prostoru bývalého skládku na uhlí.

Z tohoto důvodu byla vzhledem k omezené světlé výšce suterénu snižována úroveň původní podlahy celého suterénu. Rozvody vzduchotechniky mají minimalizovanou délku horizontálních tras na nejmenší možnou míru. K tomu dopomáhá dílčí kaskádové uspořádání systému.

Velká část rozvodů je integrována včetně vyústek v nově vestavěném nábytku. Svislé rozvody využívají v podstatě původní trasy vnitřních instalací, jež byly všechny prováděny také zcela nové a navíc kromě vzduchotechnického potrubí jsou nově doplněny shozem na prádlo. Proto bylo nutné veškeré vnitřní instalace pečlivě koordinovat v průběhu projektování i výstavby.

Akustika

Akustické poměry byly ve vztahu k vnějšímu prostředí zásadně zlepšeny osazením okenních výplní v pasivním standardu a nahrazením lehčených keramických tvarovek vápenopískovým zdivem.

Akustické oddělení od sousedních řadových sekcí bylo možno realizovat také díky tomu, že došlo k termické separaci sousedících štítových stěn, kde místo vylehčené keramické konstrukce původních zdí vznikl těžký sendvič.

Po prvních zkušenostech s užíváním domu je možné říci, že došlo k naprosté změně a k dokonalé ochraně z hlediska kročejové i vzduchové neprůzvučnosti ve vztahu k sousedům. Přitížení posílených trámových stropů novými těžkými plovoucími podlahami a nové železobetonové stropy zásadně zlepšily akustické poměry i v rámci samotného objektu.

Světlo

Prosvětlení interiéru bylo dosaženo hlavně použitím výplní s minimalizovanými šířkami rámů nejnovější generace, které jsou výhodné nejen z hlediska energetických solárních zisků, ale také z hlediska vysoké míry prostupu viditelné části spektra.

Kromě toho umožnily svou konstrukcí a při zachování předepsaného původního vnějšího rozměru okenního otvoru zvětšit vnitřní rozměr otvoru o dvacet centimetrů ve svislém i vodorovném směru, zmenšit tak výšku překladu a v porovnání s předchozím stavem získat o desítky procent více světla procházejícího do interiéru.

Další opatření pak pomáhají k tomu, aby bylo získané světlo propuštěno dále do nitra budovy. Jedná se především o změny dispozice, kdy původně oddělený vnitřní schodišťový prostor byl spojen se sousedními osvětlenými prostory.

Dělící příčky byly zrušeny nebo v nich byly osazeny průběžné nadsvětlíky s bezrámovým zasklením. Dveřní otvory byly zvýšeny pod strop a také opatřeny bezrámovým nadsvětlíkem. Původní volné průchody v nosných stěnách byly rozšířeny a zvýšeny.

Prostor schodiště není oddělen od podest zábradlím, ale subtilní ocelovou sítí, která netvoří pro světlo téměř žádnou překážku. Významnou pomocí pro horní přisvětlení schodišťového prostoru je také nové nejhořejší schodišťové rameno, kde původní celistvou truhlářskou konstrukci s trámkovým zábradlím nahradily poměrně subtilní žiletky samostatně vykonzolovaných stupňů, které propouštějí světlo do spodních podlaží.

Slovo architekta

"I starý dům může být jako nový či dokonce lepší"

"V České republice se s realizací energeticky efektivní stavby jiné typologie, než je menší novostavba pro bydlení, v mnohem menší míře, než by bylo možné. Zvláště rozsáhlé objekty občanské i komerční výstavby je vhodné a relativně snadnější stavět nebo renovovat v energeticky efektivním standardu. I když se situace každým rokem zlepšuje, přetrvává mezi stavebníky, státním sektorem, ale i odbornou veřejností totiž přes veškerý pokrok mnoho předsudků a jistá míra neznalosti vývoje tohoto segmentu stavebnictví ve vyspělém zahraničí. Většinou souvisejí s obavou ohledně estetických a funkčních nedostatků nebo cenových či konstrukčních omezení. Tento názor je ovšem od možné reality velmi vzdálený."

Ing. arch. Martin Augustin, Ph.D.
projekt renovace: Sunflyer - Ing.arch. Martin Augustin, Ing. Kateřina Mertenová, Ph.D.

Promyšlená rekonstrukce zchátralé fary

Resumé

Příklad tohoto objektu je možné do jisté míry považovat za ukázku možného řešení renovace vedoucí ke komplexnímu výsledku, který si nic nezadá s nově stavěnými domy. Je jasné, že každá stavba je jedinečná a ne vždy lze z mnoha rozumných důvodů použít veškerých možností, které by vedly k dosažení soudobých parametrů novostavby.

Někdy z celé palety postupů zásad tak zvaně energeticky pasivního stavění lze využít jen některé, nebo lze alespoň tyto zásady respektovat s vědomím, že výsledek může být limitován. S přihlédnutím k uvedenému příkladu stavby se nicméně můžeme přesvědčit, že technických omezení bránících dosažení pasivního standardu při renovacích je s postupným vývojem stavebnictví stále méně.

Co se po renovaci změnilo?

Cílů stanovených na počátku se po 15 měsících stavby podařilo dosáhnout s následujícími výsledky:

Potřeba tepla na vytápění:

• zlepšení o 94,3 % oproti původnímu stavu
• původní stav – 210 kWh/m²a (dle PEN B)
• současný stav – 11 kWh/m²a (dle PEN B), 12 kWh/m²a (dle PHPP)

Potřeba primární energie po renovaci:

• 90 kWh/m²a (dle PHPP)

Relativní neprůvzdušnost:

• zlepšení o 92,1 % oproti původnímu stavu
• původní stav – n50 = 6,06
• současný stav – n50 = 0,48

Rekonstrukce památkově chráněného statku