V moderní architektuře 21. století se stále více projevuje odklon od konvenčních systémů vytápění a chlazení směrem k inovativním řešením, jako jsou tepelně aktivní systémy budov (TABS) nebo systémy aktivace betonového jádra. Tyto systémy využívají stávající hmotu budovy pro akumulaci tepelné energie, což eliminuje potřebu dalších instalačních prostor pro konvenční HVAC systémy.
Principy aktivace betonového jádra (TABS)
Základním konceptem aktivace betonového jádra je využití vlastních charakteristik stavebního materiálu k uskladnění tepelné energie. Chladicí nebo otopná voda cirkuluje potrubím, které je instalováno přímo do konstrukce betonové desky. Systém aktivace betonového jádra je tak skrytý a bezhlučný.
- Sálavé vytápění a chlazení: Teplo se šíří sáláním od zdroje všemi směry rovnoměrně, podobně jako světlo. Teplý povrch stropu osálá okolní plochy, které potom předávají teplo do prostoru. V sálavých chladicích systétech se chladicí voda ovlivňuje teplotu betonu a aktivuje přenos energie sáláním do prostoru.
- Nízká spotřeba energie: Díky průměrné provozní teplotě vody (18-28 °C) si systém vyžaduje pouze nízkou spotřebu energie. To umožňuje energeticky účinné využití obnovitelných zdrojů energie a výrazně snižuje provozní náklady.
- Celoroční komfort: Systémy jako Uponor TABS Contec jsou navrženy tak, aby zvládaly pokrýt požadavky na chlazení nebo vytápění pro budovy se základním tepelným zatížením, udržujíce trvale příjemné vnitřní klima nezávisle na ročním období.
- Využití akumulačních vlastností betonu: V administrativních budovách je možné využít kompletní betonovou konstrukci jako úložiště tepla nebo chladu. Jedná se o systém contec, kdy je potrubí instalováno na střed betonové desky.
Jak funguje aktivace betonového jádra?
Chladicí nebo otopná voda cirkuluje potrubím Uponor, které je instalováno do konstrukce betonové desky. V létě se strop v noci ochlazuje, poté může absorbovat teplo z budovy během dne - v kancelářských budovách je tak udržováno konstantní a produktivní pracovní prostředí.
Systém je instalován ve speciálních plastových rohožích, které zajišťují přesnou polohu potrubí s ohledem na instalovanou hloubku a rozteč potrubí. Potrubí PE-Xa, které je za tímto účelem instalováno, má životnost 50 let při tlaku 6 bar a teplotě 80 °C. Obvyklé teploty při vytápění se pohybují do 35 °C a tlak je obvykle do 3 bar.
Celý systém prochází tlakovou zkouškou po dokončení instalace a před litím samotného betonu. Po celou dobu betonáže je systém pod tlakem, aby bylo možné odhalit případné mechanické poškození.
Čtěte také: Průvodce aktivními dlaždicemi
Výhody a aplikace TABS
Systémy aktivace betonového jádra přináší celou řadu výhod, především ekonomiku a efektivitu provozu. BKT dokáže vytvořit optimální tepelnou zátěž na m2 při správném navržení architektury objektu a nastavení samotné technologie.
- Energetická úspora: Voda má mnohem vyšší tepelnou kapacitu než vzduch, což znamená, že přenos energie v budovách se může uskutečňovat s vyšší účinností s použitím podstatně menšího prostoru. V praxi to znamená využití cca 5 % energie, kterou by spotřeboval ventilátor v běžném HVAC systému.
- Nízké investiční náklady a udržitelnost: Jednoduché zabudování, nízké investiční náklady, udržitelnost a využívání obnovitelných zdrojů činí z TABS atraktivní řešení.
- Designový bonus: Technologie je ukryta v konstrukci stropu, což znamená, že nezabírá žádný další prostor.
- Tepelná pohoda: Sálavé teplo a chlad z obvodových konstrukcí umožňují vytápět místnosti na nižší teplotu v topném období a naopak připustit vyšší teplotu v letním období při zachování tepelné pohody.
- Využití obnovitelných energií: Protože systém funguje v režimu vysokoteplotního chlazení nebo nízkoteplotního vytápění, jsou systémové teploty optimální pro využívání obnovitelných energií, jako jsou tepelná čerpadla voda/voda.
Aktivace betonového jádra je vhodná pro kompaktní budovy s nízkými tepelnými ztrátami i tepelnými zisky, s velkoprostorovými sály, a s prostory, kde není vyžadována přesná regulace teploty zejména v letních měsících.
Příklady úspěšných realizací
Centrála banky ČSOB
Nová budova centrály ČSOB využívá aktivaci betonového jádra pro vytápění a chlazení a splňuje nejvyšší ekologické standardy v souladu s mezinárodní certifikací LEED Platinum. Celá budova je vybavena kombinací systémů Contec a Contec ON, přičemž Contec ON je instalován v blízkosti fasády a Contec ve středu budovy. Zdrojem tepla jsou tepelná čerpadla se 173 vrty hloubky 150 m.
NTK Praha
Technické řešení TZB v Národní technické knihovně v Praze se stalo unikátním. Systém BKT se poprvé instaloval do obousměrně předpínaných betonů, což kladlo extrémní důraz na koordinaci na stavbě, protože veškeré potrubí bylo nutné pokládat ručně. Celkem bylo instalováno bez mála 50 km potrubí na celkové ploše přesahující 10 000 m2.
MŠ pro 110 dětí v Semilech
Novostavba MŠ v Semilech splňuje parametry energeticky pasivního standardu a udržitelnosti. Objekt je tepelně stabilizován systémem stropního chlazení a topení. Zdrojem tepla pro vytápění je tepelné čerpadlo vzduch-voda a plynový kondenzační kotel. Řízené větrání zabezpečují dvě centrální vzduchotechnické jednotky s rekuperací tepla a stínící rolety redukují nežádoucí solární tepelné zisky.
Čtěte také: Složení betonu
Srovnání vlastností aktivního betonového jádra
| Vlastnost | Systém Contec ON (instalace pod spodní výztuž) | Systém Contec (instalace na střed betonové desky) |
|---|---|---|
| Umístění potrubí | Pod spodní výztuž | Na střed betonové desky |
| Odezva systému | Rychlejší | Výrazně delší (řádově v hodinách) |
| Využití | Plné pokrytí tepelných ztrát/kompenzace tepelné zátěže, sálavé vnímání teploty | Snížení výkonu zdroje chladu, vytvoření sálavého pocitu tepla/chladu, úložiště tepla/chladu |
| Instalace | Ve speciálních plastových rohožích pro přesnou polohu | Standardní instalace potrubí |
Beton v architektuře chalup: estetika a praktičnost
I když si beton obvykle spojujeme s minimalistickými nebo industriálními stavbami, jeho využití v chalupách a venkovských obydlích nabízí zajímavé možnosti, a to jak z praktického, tak estetického hlediska.
Dekorativní využití betonu
Beton je směsí z drobného či hrubého kameniva (písku, štěrku), cementu a vody. Má šedou barvu, která je univerzální a hodí se k různým materiálům.
- Betonová barva: Umožňuje vytvořit efekt vibrovaného betonu a rovněž povrch s charakteristickými hrboly, nedostatky a prohlubeninami. Je vhodná zejména pro budovy v industriálním stylu, ale skvěle se hodí i ke dřevu, sklu a kovu, což otevírá široké možnosti pro kombinace v interiéru chalupy.
- Penetrace: Dokáže betonu pomoci, snižuje prašnost a uzavře povrch. Vrstva betonu nesmí být sprašná, proto je nutné z ní odstranit drobné nečistoty. Penetraci je vhodné nanášet štětcem v první vrstvě, aby více pronikla do podkladu, až v druhé použijte váleček.
Betonové podlahy a dlažby
Betonové podlahy jsou oblíbené v průmyslových objektech díky své jednoduché údržbě, odolnosti a nízké pořizovací ceně. V posledních letech však získávají na popularitě i v domácnostech.
- Odolnost a údržba: Betonovou podlahu nic nepoškodí a oceníte i možnost kdykoli na ni položit další povrch v podobě dlažby, koberců apod.
- Zámková dlažba: V betonových dlažbách je nejpopulárnější zámkový typ. Zámková dlažba odvádí vodu, vyžaduje minimální údržbu a hlavní výhodou je možnost kdykoli ji rozebrat a zase složit - to oceníte třeba při opravě potrubí.
Betonové ploty a obrubníky
Betonové ploty a obrubníky nabízejí soukromí, bezpečnost a estetický vzhled.
- Betonové zahradní obrubníky: Zřetelně a bezpečně oddělují pochozí plochy od těch, kde nechcete nevítané ťápoty. Obrubníky se běžně vyrábějí hladké i reliéfní a v nejrůznějších barvách.
- Betonové ploty: Nejzřetelnější výhodou je soukromí a pevná ochrana pozemku. Jejich instalace neponičí zahradu a lze je pořídit v libovolné barvě s unikátním zakončením.
Naznačená univerzálnost betonu, jeho fyzikální vlastnosti a velmi dostupná cena z něj činí oblíbený stavební materiál profesionálních firem i domácích kutilů. Hrubé přírodní materiály si navíc báječně rozumí s betonem.
Čtěte také: Betonová dlažba Brož
tags: #aktivní #beton #architektura #chalupy