asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví
Partneři kategorie

Stěnové topení pro střední školu

22.10.2014

V rámci rozsáhlé energetické rekonstrukce byl na střední škole v Ehrenfriedersdorfu průběžně instalován místo zastaralých otopných těles stěnový vytápěcí systém Fonterra Side Clip od firmy Viega. Jen tak mohly být dodrženy podmínky památkové ochrany a současně pokryta potřeba tepla v učebnách a na chodbách. Střední škola v horském důlním městě Ehrenfriedersdorfu v Krušných horách je architektonickým klenotem. Na nákladně obnovené fasádě se například znovu objevují až do detailu rekonstruované přímočaré struktury a konstrukční prvky klasicismu – a tyto samotné byly již dostatečným důvodem k tomu, aby budova byla zařazena do ochrany památek.

Druhá strana mince

Protože na fasádě nesmělo být po stavební stránce nic změněno, vyžadovala rozsáhlá energetická rekonstrukce budovy mnoho kreativity a technicky poněkud neobvyklá řešení. Proto bylo při řešení požadovaného snížení tepelných ztrát od samého začátku vyloučeno použití cenově výhodné tepelné izolace budovy. Nicméně aby se snížila (horentní) tepelná ztráta, zvolili architektka Andrea Brauer ze Zschopau a projektant TZB Dipl.-Ing. Andreas Schaufuß z inženýrské kanceláře Schaufuß & Dörner (Augustusburg) deset centimetrů silnou, difuzně propustnou vnitřní minerální izolaci. Toto řešení zkombinovali s velkoplošným stěnovým vytápěním z programu Fonterra od výrobce systému Viega. Stávající desková otopná tělesa včetně přívodního a vratného potrubí musela být v každém případě demontována. Ze strany stavby musela být pouze provedena druhá vrstva omítky. Jak uvádí Dipl.-Ing. Schaufuß, jsou toto podstatné důvody, proč bude 340 středoškoláků v budoucnu profitovat z pohodlného sálavého tepla místo nestejnoměrného konvekčního tepla. K tomu dodejme: stávající vytápěcí systém vyžadoval tak jako tak rekonstrukci a nemohl vůbec využít energii šetřící potenciál, který nabízelo tepelné čerpadlo voda/voda, instalované již před značnou dobou jako zdroj tepla. Díky stěnovému vytápění se naproti tomu znatelně sníží provozní náklady školy, očekává Wolfgang Wendler z městské rady Ehrenfriedersdorfu: „Díky izolaci a velkoplošnému vytápění se vstupní/výstupní  teplotou ve výši  40/35 °C se předpokládá, že spotřeba energie klesne o asi 40 % – více než úctyhodné množství.“  

Stěnové vytápění ve střední škole po omítnutí stěn. Foto: Viega

Optimální zdroj tepla

Střední škola v Ehrenfriedersdorfu je vytápěna tepelným čerpadlem voda/voda. Tady je jedna zvláštnost: Jako zdroj tepla neslouží jako obvykle spodní voda, nýbrž zachovaná zatopená důlní štola. V okolí bývalého důlního města Ehrenfriedersdorf existuje množství takových štol. Vývrt, provedený Technickou univerzitou Drážďany, potvrdil možnost využití štoly jako zdroje energie, protože díky vysokému objemu a využitelnému vodnímu sloupci 25 metrů vykazuje celoročně konstantní teplotu vody 11 °C. To je asi o 2 K více než průměrná teplotní úroveň přírodní spodní vody. Tepelné čerpadlo tedy může produkovat při rovnoměrném provozu podstatně více tepla se znatelně nižší spotřebou primární energie (< 20 %).

Trubní uzel – trubky systému Fonterra Side Clip jsou položeny meandrovitě. Foto: Viega

Připojení programu Prestabo

Aby se toho dosáhlo, bylo instalováno více než 1 100 m² systému stěnového vytápění Fonterra Side Clip. Výsledek výpočtu potřeby tepla určoval potřebné plochy. V menších učebnách například navzdory množství oken vnější zeď zcela postačovala. Ve větších učebnách musel být naproti tomu jeden nebo druhý topný okruh protažen až bezprostředně pod strop nebo do vnitřních stěn. Skutečnost, že zde mohly být využity i ty nejmenší plochy na základě polybutenového potrubí o rozměrech 12 x 1,3 mm, ohýbatelného i v nejmenších poloměrech, byla podstatným aspektem, který hovořil pro použití systému Fonterra Side Clip. Jiný vyplýval z enormního časového požadavku na kompletní rekonstrukci: v zadání byl požadavek uskutečnit kompletně veškerá opatření během šesti týdnů letních prázdnin. Z pohledu topenářů se jedná o lehce realizovatelný termín, protože po montáži upínacích lišt na stěnách je trubka Fonterra pouze odvinuta z role, meandrovitě uchycena ve vzdálenosti 10 cm a připojena na příslušný rozdělovač topného okruhu. Připojení trubek na zdroj tepla, příp. na akumulační zásobník ve sklepě střední školy, se uskutečnilo hospodárně a rychle dle systémové filozofie firmy Viega pomocí kovových sklepních rozvodů a stoupajících potrubí, a sice z programu Prestabo. Pozitivním vedlejším efektem bylo, že pro tato lisovaná spojení mohlo být použito stejné akumulátorové lisovací zařízení (Pressgun 4B) jako pro většinu trubkových spojení u plošných vytápění Fonterra. „V praxi se vyplatí takové systémové spojení zejména v případě, že práce jsou v časové tísni jako zde,“ míní kvalifikovaný řemeslník David Göhler, „neboť několik málo minut, které jsou nutné například pro opatření jiného nářadí, se rychle sčítá na několik hodin, které později chybí.“

Významný přírůstek pohodlí

Z těchto instalačních fines ale žákyně a žáci z Ehrenfriedersdorfu a okolí už nic nevidí – a „technika ve stěně“ by asi zajímala jen málokoho. Co jim ale bezpochyby bude nápadné, je vyšší tepelná pohoda, která panuje v učebnách. Tepelné vyzařování stěnového topení se totiž stará o rovnoměrnou vertikální teplotní úroveň v prostoru. Kromě toho pracuje stěnové topení na rozdíl od dřívějších radiátorů bez průvanu. A to všechno, zdůrazňuje specializovaný projektant Schaufuß z TGA (TGA = Technische Gebäudeausrüstung – technické zařízení budov), bez funkčních omezení: „Stěnové topení reaguje velmi rychle na teplotní změny. To je způsobeno kromě jiného takzvaným samoregulačním efektem. To znamená, že dodávka výkonu se uskutečňuje téměř proporcionálně k teplotnímu rozdílu mezi topnou plochou a prostorem.“ Přesto mohou být jednotlivé prostory ve škole tak jako doposud regulovány i jednotlivě – místo ztráty pohodlí, které se mnozí z neznalosti obávají, dochází ve všech ohledech k jeho podstatnému zvýšení. V neposlední řadě i vzhledem k regulaci, protože místo paušálních jednorázových řešení bylo diferencovaně zohledněno prostorové využití. V učebnách zjišťují skutečný stav například prostorová teplotní čidla, napojená na regulaci DDC 3000 (výrobce Kieback & Peter), zatímco ve funkčních prostorách – například v sekretariátu nebo v místnosti rektora – jsou instalovány regulátory teploty prostoru s přednastavenou požadovanou hodnotou. Nadřazený regulační systém budovy tedy může díky této chytře nastavené automatice řídit rozdělování tepla s ohledem na potřebu a současně šetřit energii. To se ale nevztahuje jen na rozvody tepla, nýbrž eventuálně také na temperování prostoru, tedy chlazení školních prostor, neboť systém Fonterra je vhodný i k tomuto účelu. Aby se tato funkce aktivovala, musel by být do regulace integrován pouze jeden přídavný modul. Wolfgang Wendler z městské rady Ehrenfriedersdorfu tvrdí: „Podle dnešního stavu však není pasivní chlazení prostor bezpodmínečně nutné. Důležité ale bylo, s ohledem na celkový objem investice ve výši okolo 400 000 eur, udržet každopádně tuto možnost otevřenou.“

Využití ploch místností dle potřeby tepla. Foto: Viega

Plošné temperování

Zajímavé by bylo vytvořit ze stěnového vytápění plošné temperování (vytápění/chlazení) Fonterra, a to nejen během horkých letních dnů pro školáky z Ehrenfriedersdorfu, ale také pro studenty Technické univerzity v Drážďanech. Ti od začátku sledovali projekt „Energetická rekonstrukce památkově chráněné střední školy“, neboť kombinace klasicistního způsobu výstavby, historických stavebních materiálů, propustné vnitřní izolace a velkoplošného stěnového vytápění se vyskytuje zřídka. Současně by se ale mohl takový „mix materiálů“ vyskytnout v budouc­nosti častěji, na základě vysoké potřeby rekonstrukcí – na rozdíl od novostaveb nemůže nikdo předpovědět exaktní chování materiálů a regulace, resp. tepelnou nerovnováhu, která se na malém prostoru eventuál­ně vyskytne. A tak byla v případě střední školy věnována velká pozornost montážním návodům a doporučením výrobce (výběr izolačního materiálu, správné nanesení omítkových vrstev). To samé platilo pro správnou aplikaci armovacích tkanin nebo uvedení vytápěcího systému do provozu pro dosažení rovnoměrného vysušení omítky. Ze stavebněfyzikálního hlediska přispěli studenti z Drážďan rovněž k úspěchu projektu. Na základě jejich výpočtů je vnitřní izolace vnějších stěn dimenzována tak, že asi 10 až 15 % transmisních tepelných ztrát je považováno za přijatelné. Neexistuje tak žádný problém s rosným bodem a tvorba plísní je při správném větrání vyloučena. Bez ohledu na nejmodernější, energii šetřící izolaci a rozdělení tepla bude tedy také v budoucnosti zacházeno s konstrukcí budovy střední školy v Ehrenfriedersdorfu velmi pečlivě, aby byli návštěvníci městečka v Krušných horách uchváceni klasicistní architekturou ještě i po desetiletích.

Foto: Viega
Stanislav Šeliga
Autor je jednatelem společnosti Viega.

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.

Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media