Z AKTUÁLNÍHO VYDÁNÍ: Air House - český studentský úspěch
Lucie Němcová | Pondělí, 02. červen 2014 |
Energeticky soběstačný dům Air House je naprosto ojedinělým projektem v oblasti stavění ze dřeva. Je totiž výsledkem práce studentů fakult ČVUT, kteří s tímto návrhem uspěli v mezinárodní soutěži Solar Decathlon 2013 a získali nádherné celkové třetí místo. Na zážitky z nelehké cesty za krásným výsledkem se ptáme hlavního architekta projektu, Martina Čeňka.
Solar Decathlon – jaká jsou základní pravidla soutěže?
Solar Decathlon je mezinárodní studentská soutěž, která se koná každé dva roky, poprvé se konala v roce 2002 ve Washingtonu DC. Na podzim 2013 proběhl již šestý ročník, který byl zároveň první, kdy se soutěž přesunula z východního pobřeží do Kalifornie.
Soutěž pořádá americké ministerstvo energetiky (US Department of Energy) a účastní se 20 univerzitních týmů, které uspějí se svými přihláškami v konkurzu, což se nám, tedy Týmu ČVUT pod vedením Fakulty architektury, podařilo v lednu 2012. Cílem soutěže je především propagovat ekologické stavění a solární energii na příkladu jednoduchých staveb pro bydlení. Pravidla soutěže jsou tedy sestavena tak, aby co nejlépe (a pokud možno objektivně) hodnotila jednotlivé domky po všech stránkách a během poměrně krátké doby, kdy se přehlídka koná, simulovala běžný provoz v nich. Zároveň jsou pravidla nastavena tak, aby domy byly bezpečné, splňovaly veškeré americké normy, mohla jimi procházet veřejnost a podobně.
Soutěž má, jak vyplývá z názvu, deset disciplín, v nichž se domy hodnotí. Jsou to: architektura, atraktivita pro trh, technika, komunikace, cenová dostupnost, vnitřní komfort, ohřev vody, spotřebiče, domácí zábava a energetická bilance. Část disciplín (například architekturu, techniku či atraktivitu pro trh) hodnotí porota odborníků, část je měřená (vnitřní komfort, energetická bilance) a ve zbytku studenti plní zadané úkoly, které napodobují běžný provoz domu (například praní v pračce, mytí nádobí či vypařování vody na sporáku). Každá z disciplín je hodnocena maximálně 100 body a týmy tak mohou získat až 1000 bodů celkem. Zároveň se ale udělují i body trestné, a to zejména za prohřešky proti pravidlům (ať už třeba pozdní odevzdáni dokumentace před soutěží, porušení bezpečnosti práce při výstavbě, nebo nerespektování některého z pravidel při samotné soutěži).
To, jak domy vypadají a co umí, je tedy dáno tím, jaké jsou požadavky jednotlivých disciplín (například v případě „vnitřního komfortu" se jedná o udržení vnitřní teploty v přesně daném – velmi úzkém – rozpětí a vlhkosti pod určitou hranicí, disciplína „atraktivita pro trh" zase udává maximální rozpočet na dům), ale zároveň též obecnějšími pravidly soutěže. Ta stanoví především minimální a maximální plochu domu, maximální výšku (aby si domy vzájemně nestínily), dále pak různé normativní hodnoty pro statický návrh domu a řešení bezpečnosti návštěvníků a tak dále. A to nejdůležitější, veškerá energie, kterou dům na svůj provoz potřebuje, musí být energie solární.
Přibližte nám ve stručnosti vývoj projektu...
Kdo z nás přesně přišel s nápadem přihlásit se do soutěže Solar Decathlon, si už dnes asi nikdo nevzpomíná. Bylo to každopádně někdy na začátku roku 2011 a celou skupinu nás, doktorandů na Fakultě architektury ČVUT, tehdy ten nápad nadchl, i když jsme jakýkoliv úspěch považovali za hodně nereálný.
Začali jsme ale pracovat na návrzích, nejdříve jsme to pojali jako interní soutěž mezi námi, studenty doktorského studia. Také jsme projekt zadali jako ateliérovou práci magisterským studentů. Někteří z nich se pak, o něco později, stali velkou posilou pro tým.
Zároveň jsme se spojili s kolegy z Fakulty stavební, aby s námi na projektu spolupracovali. Od začátku jsme stáli o integrální návrh, o spolupráci všech potřebných profesí.
Na podzim 2011 jsme pak podnikli cestu na do Washingtonu podívat se, jak Decathlon naživo vypadá. A také jsme uspořádali workshop, z nějž vzešel první společný návrh, který se nám všem líbil – dům na principu „membrána-box". S ním jsme se pak do soutěže přihlásili. V lednu 2012 pak přišla z USA zpráva, že náš tým byl vybrán mezi 20 finalistů soutěže.
Zároveň s touto skvělou zprávou byla oznámena i změna místa konání soutěže. Z Washingtonu se Decathlon měl přesunout na jih Kalifornie, do města Irvine, jen kousek od Los Angeles. Tedy asi taková zeměpisná a klimatická změna jako přesun z Milána do Káhiry.
Nezbylo nám tedy, než postupně koncept s průsvitnou high-tech membránou opustit a vydat se jinou cestou, tedy vytvořit návrh, který bude schopný fungovat jak v podmínkách kalifornského podzimu, tak i později celoročně v Čechách. Samozřejmě to vymýšlení nebylo rychlé ani lehké: opustit koncept, který se celému týmu libil, a nahradit jej něčím zajímavým a kvalitním bylo jedním z těch náročnějších úkolů naší projektové přípravy. Nakonec jsme přišli s konceptem jednoduchého domu určeného pro generaci našich rodǐců, takzvaných "empty-nesters", který může být chatou i domem pro trvalé bydlení tohoto staršího páru. Po architektonické i energetické stránce jsme dům navrhli na principu "domu v domě", tedy na vysloveně pasivním přístupu, kde energetická stránka návrhu je řešena architekturou jako takovou.
Postupně jsme v termínech daných americkou stranou pracovali na jednotlivých stupních dokumentace a zatím sháněli partnery a sponzory, abychom nakonec také dokázali náš projekt přivést k životu, domek v Čechách vyrobit a smontovat a pak jej opět rozebrání převézt do Kalifornie.
Na závěr, tedy zhruba od začátku roku 2013, už jsme pracovali na výrobní dokumentaci všech prvků domu, tedy jeho dřevěné konstrukce z CLT panelů, konstrukce terasy a stínící pergoly z lepeného lamelového dřeva a roštů, ale též ocelových prvků základů a celé řadě důležitých drobnosti a detailů. Samotná výroba pak začala na jaře 2013 u našich partnerů, samozřejmě za přímé účasti nás studentů. A jakmile byly ty hlavní velké díly hrubé konstrukce připraveny, stavba se přesunula před budovu Fakulty architektury, kde jsme pak trávili dlouhé pracovní dny během července stavbou domu a přípravou všeho jeho vybavení.
Nakonec jsme jej zase rozmontovali a naložili do sedmi lodních kontejnerů, v nichž už cestoval přes Německo a pak lodí až do Kalifornie.
Nikdy jsme ani nedoufali, že se dostaneme tak daleko. Dlouho bylo naším vysněným cílem vůbec dospět k realizaci domu. Když už jsme se k ní dopracovali, chtěli jsme hlavně dům dokončit, když se povedlo i to, přáli jsme si, ať jej dokážeme odeslat, pak měsíc trnuli, zda v pořádku dopluje. No a konečně, už zbývalo jen jej včas (to znamená za 8 a půl dne) postavit. To, že nakonec vše tak skvěle fungovalo a my slavili neuvěřitelný úspěch bylo tedy daleko víc, než v co jsme si celou dobu troufali doufat. Tedy ne, že bychom našemu návrhu nevěřili, ale těch možných zádrhelů a překážek se zdálo být velmi mnoho a jejich překonávání jsme tedy dělali sice s vidinou cíle - hotového soutěžního domku v USA - ale raději po malých krocích.
Jaká je celková vize projektu a koncept domu?
AIR House představuje malý dům s velkorysým venkovním prostorem určený pro dvoučlennou domácnost 50+, tedy v zásadě pro generaci našich rodičů. Dům je navržen jako chata pro ekologicky smýšlející lidi na vrcholu produktivního věku, která může v důchodu sloužit pro plnohodnotné trvalé bydlení. Inspirací je česká tradice chatařství a chalupářství. Díky malým rozměrům a jednoduchému tvaru lze dům také postavit na běžně velké zahradě jako výminek. Vnitřní dispozice kombinuje jeden obytný prostor a prefabrikovaný technologický modul s koupelnou, technickou místností, venkovní kuchyní a skladem. Velká terasa funguje jako rozšíření vnitřního prostoru.
Koncept „domu v domě" pracuje s principem dvou „kůží". První kůži tvoří tepelně izolovaná obálka obytného prostoru. Druhá kůže (dřevěná pergola, horizontální a vertikální stínící lamely) funguje jako „nárazníková" zóna a zmírňuje tepelnou zátěž. Vodorovná orientace lamel směrem na jih stíní fasádu proti vysoko položenému polednímu slunci, svisle orientované lamely na západní straně proti nízkému západnímu slunci. Prostor mezi oběma kůžemi funguje jako prostředník mezi interiérem a exteriérem. Hra světla a stínu vytváří jedinečnou atmosféru v průběhu dne i celého roku.
Vnitřní uspořádání AIR HOUSE je založeno na takzvaném „single room concept". Hlavní aktivity obyvatel domu jako společenské vyžití, odpočívání, vaření, stolování, práce a spaní jsou koncentrovány v jednom obytném prostoru, jak to známe z chalup našich babiček. Tento prostor je rozšířen o velkorysou venkovní terasu, která je opticky i funkčně jeho nedílnou součástí. Na hlavní obytný prostor navazuje technologický box, který obsahuje veškeré technologie (koupelnu, kuchyň, technickou místnost) a může být vcelku transportován v jednom námořním kontejneru. V případě potřeby je možné dům využívat jako kancelář nebo prodejní prostor. Tím je podpořena udržitelnost celého projektu.
Přímá vazba venkovního a vnitřního prostoru a jeho tvarová jednoduchost a bezbariérový přístup umožňuje provozování společenských aktivit a tím začlenění obyvatel domu do lokálního sociálního života. Prostor terasy je vhodný pro venkovní promítání, pořádání vzdělávacích besed, tanečních večerů nebo hraní společenských her. Vnější povrch fasády směrem na terasu tvoří překližkové desky natřené tabulovou barvou. Je tak vytvořena interaktivní fasáda, kde si obyvatelé mohou zanechávat vzkazy a děti kreslit.
Jaký vliv na řešení domu by mělo zasazení do zdejších klimatických podmínek?
Náš návrh je vymyšlený tak, aby fungoval jak v klimatických podmínkách soutěže, tedy v Kalifornii, tak i v našich podmínkách.
Tou základní nutnou změnou je úprava orientace domu. Pro Kalifornii byl dům koncipován tak, aby byl stále stíněný - terasa je orientovaná k severu, stejně tak i celoprosklená stěna obytného prostoru. Samotný domek, tedy zmiňovaná "první kůže", je chráněný z jihu svislými stínícími panely s vodorovnými lamelami, na západní straně jsou lamely svislé a natočené, aby lomily nízké a horké večerní kalifornské slunce, a samozřejmě též shora, kde jsou nad lamelami (nad prostorem domu) umístěny ještě fotovoltaické panely. Díky tomu se dům vůbec neohřívá a dle našich výpočtů lze takto ušetřit asi 60% energie na chlazení domu.
Pro naše podmínky by domek byl prostě otočený terasou a prosklením k jihu, aby využíval v zimě pasivního solárního ohřevu - pergola je navřzena tak, aby nízké zimní slunce snadno pronikalo hluboko do interiéru a ohřivalo jej. Proti našemu letnímu slunci je domek chráněn i při změně orientace. A svislé stínící panely, které se otočením dostávají na sever? Ty pak dům chrání před větrem a směhem. A stejně jako v Kalifornii, kde návštěvníci přicházeli od jihu, dům přirozeně chrání před pohledy dovnitř a vytváří dojem intimity a určité uzavřenosti kontrastující s otevřenější druhou stranou domu (s terasou), která má být vždy orientovaná do soukromé zahrady či do přírody.
Samozřejmě pro ČR musí proběhnout i jiné úpravy - otočení a změna sklonu fotovoltaiky, pro udržení nulové energetické bilance též asi zvýšení jejich počtu. Ideální by též byla výměna skla v oknech za izolační trojsklo, které bylo do Kalifornie zbytečné a těžké.
Stěny domu jsou složené z konstrukčních panelů, na něž je zavěšen fasádní plášť. Idea je taková, že izolační panely je prostě možné nahradit jinými, více izolovanými, bez nutnosti upravovat konstrukci domu nebo do něj nějak výrazně zasahovat. Dům by tedy mohl být po určitých úpravách použitelným i do drsnější ho klimatu, než je u nás.
Jak probíhala spolupráce, kdo všechno je zapojen do celého procesu?
Na návrhu a realizaci projektu pracovalo přibližně 25 studentů z celého ČVUT, a to pod vedením Fakulty architektury, jejíž studenti zajišťovali mimo vlastního architektonického návrhu i veškeré administrativní a organizační činnosti, věnovali se fund raisingu, PR, vytvářeli webové stránky, či řešili finance.
Celkem na projektu pracovali studenti (převážně doktorského stupně) z pěti fakult ČVUT: architektury, stavební, strojní, elektrotechnické, dopravní. Dále s námi spolupracovali jěstě kolegové z VŠUP, FIT ČVUT a Univerzity Karlovy. A samozřejmě byly do projektu zapojeny partnerské firmy, tj. naši sponzoři, bez jejichž pomoci bychom nikdy žádný AIR House postavit nedokázali.
Těch, kteří nám poskytli přímou finanční podporu (nebudeme-li počítat naší univerzitu a fakultu architektury), mnoho nebylo. Spíše nás podpořili dodávkou materiálu, odbornou radou, pomocí s výrobou a tím, že nám věnovali čas svých odborných pracovníků, kteří nás hodně naučili, a několik z nich jelo s námi i do USA a pomohli nám stavbu dotáhnout do úspěšného konce.
Na co jste jako tým nejvíce hrdí?
Nejvíce hrdí jsme pochopitelně na náš úspěch v Americe. Neméně pak na to, že jsme dokázali pracovat jako tým a splnit vše, co jsme chtěli. Jsme hrdí na náš dům, na jeho řešení, které fungovalo. Jsme samozřejmě hrdí, že jsme dokázali vlastními silami realizovat to, co jsme předtím sami, v téže sestavě, vymysleli. A konečně, jsme všichni také hrdí, že jsme mohli reprezentovat naši školu i zemi a že náš úspěch spolu s úspěchem rakouského týmu v USA ukázal, že v architektuře a technice je Evropa v myšlení přeci jen asi trochu napřed.
Já osobně jsem hrdý na to, že se nám povedlo skloubit architekturu a techniku tak, že obě tyto disciplíny tvořily jediný celek, navíc celek fungující a krásný, který byl porotou i veřejností vysoce ceněn.
Potvrdilo se mi to, co říká portugalský architekt, nositel Pritzkerovy ceny, Eduardo Souto dé Moura - "není žádná ekologická architektura, je jen dobrá architektura."
Co osobně považujete za největší zkušenost?
Největší zkušenost pro mě osobně? Postavit dům vlastníma rukama. Sám realizovat to, co jsem navrhl a nakreslil.
A co vidím jako zkušenost pro všechny zúčastněné, často studenty bez jakékoliv předešlé praxe se stavbou či alespoň realizací? Naučili jsme se hodně o týmové práci. Zjistili jsme, jaká je cena (ale i význam) našich chyb. Poznali jsme, jak důležitou roli hraje komunikace. Nejen uvnitř týmu, ale i na venek, pokud má projekt získat širší podporu.
Mnozí z nás měli skvělou příležitost si uvědomit, jaká je role architekta v procesu návrhu a realizace a jak musí probíhat spolupráce se všemi ostatními profesemi, aby výsledek byl nejen efektní, ale hlavně efektivní. Stavba pro nás byla též hrou. Ale také velkou dřinou a neskutečným žroutem času. Uvědomili jsme si význam nejmenších detailů i jejich hodnotu vyčíslenou v penězích (a u těch jsme zjistili, jak obtížné je získat je). A konečně, uvědomili jsme si, jak má vypadat ekologie v praxi a co vše má na ekologické řešení stavby vliv.
Solar Decathlon pro nás byl jedinečným, neopakovatelným a nenahraditelnům zážitkem.
Připravila Lucie Němcová
Náklonnost k přirozeným materiálům a dřevu jsem objevila již při studiích architektury a šíření osvěty a inspirace z této oblasti mi dává velký smysl. Baví mě lidi motivovat k tomu, aby bydleli zdravě, komfortně a více či méně soběstačně.
Vytvořeno v xart.cz
