Racionální způsob zacházení s energiemi

Administrativní budova Odborových svazů nedaleko pražského Karlova náměstí byla postavena podle návrhu Oktáva Koutského v polovině třicátých let minulého století. Na základě požadavků investora se měla proměnit v energeticky úsporný hotel. Její rekonstrukce tedy musela počítat se změnou způsobu užívání budovy a kromě toho byla omezena dispozicemi. Bylo při ní také třeba spolupracovat s památkáři a restaurátorem. Původní funkcionalistické prvky zde byly nejen zachovány, ale uplatnily se i při vytváření nové podoby domu.

Projekt se realizoval v období od srpna 2007 do června 2010, z toho stavební práce probíhaly posledních 18 měsíců. Po několika měsících provozu s plnou zátěží se oficiální otevření hotelu uskutečnilo 29. října letošního roku.

Z PRŮBĚHU REKONSTRUKCE

Čtyři původní patra zůstala zachována, uskočené páté patro se značně poškozenou fasádou bylo zbouráno a vystavěno nově v celém půdorysu. Kachle, které bylo možné z této části zachránit, se před demolicí pečlivě odřezaly, aby se mohly použít v nižších patrech na doplnění. Dále se pak postavilo ustupující šesté patro, které je replikou původního pátého patra se všemi funkcionalistickými detaily původní fasády, jako jsou parapety nebo řešení zábradlí terasy. U nástavby bylo tedy plně respektováno původní tvarosloví a vyvážené poměry budovy.

Hlavní budova teď má s přízemím sedm nadzemních podlaží a jedno podzemní. Její dvě nejvyšší patra mohla být konstruována již podle dnešních tepelně technických norem. Jejich keramický obklad přirozeně navazuje na původní ve spodní části budovy s rozhraním v nadpraží oken, kde je nejméně viditelné. Patra byla navázána vodorovnou dilatační spárou, jejíž provedení přesně kopíruje řešení ze 30. let minulého století.

Na hlavní trojtrakt navazuje kolmé dvorní křídlo, kde se jedno podzemní a jedno nadzemní podlaží s divadelním sálem doplnilo o tři nová patra s hotelovými pokoji.

ZACHOVÁNÍ PŮVODNÍCH PRVKŮ

Původní obvodové konstrukce nesplňovaly dnešní tepelně technické nároky. Všechny fasády ve dvorní části proto byly zatepleny minerální vatou tl. 120 - 180 mm. V případě uliční fasády se musel hledat kompromis mezi energetickou úsporou, kterou by představovalo její kompletní zateplení, a požadavky památkářů na maximální zachování původního obkladu. Do výše čtvrtého patra byla fasáda kompletně restaurována - vyčistila se pomocí speciální čisticí pasty, omyla tlakovou vodou, přespárovala a mechanicky poškozená místa byla vyplněna pryskyřicí.

Začernalé okraje kachlů, praskliny a opravovaná místa byla domalována restaurátorem, akad. sochařem Vojtěchem Paříkem, který tečkováním v různých odstínech barev docílil neznatelnost po opravách. Poškozené kachle se vyměnily zachovalými z posledního patra. Mírně odlišný odstín replik by totiž byl v ploše původního obložení viditelný. Tímto způsobem proběhla výměna asi 200 kusů kachlů. Podařilo se tak zachovat původní kachle s obtiskem výrobce Horní Bříza a také nejcennější kachli se jménem autora stavby, architekta Oktáva Koutského, kterou mohou návštěvníci vidět v levé části vedle hlavního vchodu. V závěrečné části byla celá fasáda, tedy stará i nová část, hydrofobizována tak, aby se zabránilo pronikání vody do konstrukce. Při úpravách na uliční fasádě byly použity výhradně materiály Remmers.

MOZAIKY

Vedle zachování kachle Oktáva Koutského je dalším dokladem o době původní výstavby mozaika s datem 1935. Nachází se na podlaze vstupní haly a zobrazuje symboly práce, vzdělání, umění a moudrosti. V sále navazují nástěnné mozaiky postav boha obchodu Merkura a bohyně umění, která v ruce drží model původní budovy.

Mozaika ve vstupní hale byla v průběhu rekonstrukce domu ze 60. let minulého století překryta příčkou vedenou středem motivu. Její integritu narušila i dveřní konstrukce a zakrytí linoleem. Při rekonstrukci bylo zjištěno, že mozaika je založena na násypu. Restaurátorská zpráva proto doporučila nahrazení její věrnou kopií. Cílem bylo zachovat a odhalit původní motiv (materiál byl v tomto případě podružný). Umělecky hodnotné nástěnné mozaiky v divadelním sále, které jsou naopak tvořeny pečlivě vybranými dílky (materiál je klíčový), se podařilo uchovat v originální podobě bez nutnosti jakéhokoliv zásahu s výjimkou vyčištění vodou.

ÚSPORY ENERGIÍ

Původní dispoziční řešení bránilo jednoduché instalaci úsporných zařízení a proto musela být věnována značná pozornost koordinaci jednotlivých systémů s budovou. Autoři se zaměřili na její obálku a na regulaci přirozeného tepla ze slunečního záření. S tím souvisí zejména kompletní výměna původních, již zcela nevyhovujících oken za repliky špaletových oken (dvojsklo na vnější straně, jedno sklo na vnitřní straně). V nových částech byla použita dřevěná okna Euro 78 s trojitým zasklením. K regulaci tepelných zisků a ztrát napomáhají také instalované automatické žaluzie na jižní části budovy. V letních měsících zamezují nežádoucím tepelným ziskům, v zimních měsících se přizpůsobují slunečnímu záření. Okna jsou dále osazena senzory, které slouží k vypínání topení nebo chlazení při jejich otevření. Na střeše jsou instalována další čidla - kromě slunce také čidla deště a větru, která slouží automatickému přizpůsobování budovy venkovnímu prostředí.

Pro dohřev vody jsou na střeše umístěny solární panely. Neslouží tedy k výrobě elektrické energie, ačkoli návratnost tohoto zařízení by byla vzhledem k příznivé dotační politice poloviční. Instalace solárních panelů byla zvolena především z důvodu vlastní spotřeby TUV hotelu v letní sezóně.

V hotelu se dále uplatňuje získávání energie ze všech zdrojů, kde je teplo odpadním produktem. Využívají se všechny standardní způsoby, jako je rekuperace tepla ze vzduchotechniky nebo rekuperace tepla z chlazení na předehřev TUV.

SYSTÉM ŠEDÉ ODPADNÍ VODY

Vedle tradičních způsobů úspory energie byla v projektu Mosaic House věnována pozornost také hospodárnému využívání vody.

Sprchové hlavice EcoSmart udržují množství protékající vody na konstantní nízké hodnotě bez ohledu na tlak. Technologie Air Power spočívá v províření vody se vzduchem v poměru 1 : 3 a přispívá tak nejen k úspornému nakládaní s vodou, ale zároveň zvyšuje komfort sprchování. K němu dále přispívá horní sprcha s technologií RainDance.

Odpadní voda ze sprch a umyvadel se v hotelu zpracovává. Pitná voda se obecně užívá i tam, kde již vlastně není potřeba, především pro svou dostupnost a relativně nízkou cenu. Postavit se proti této tradici bylo jedním z dílčích cílů celé koncepce. V budově byl proto instalován - jako první v ČR - komplexní systém recyklace tzv. šedé odpadní vody. Jeho základem je oddělený systém kanalizačních trubek ze sprch a vodovodních trubek pro splachování. V suterénu je pak instalované recyklační a rekuperační zařízení AquaCycle firmy Pontos, které v třífázovém cyklu šedou odpadní vodu filtruje. Tato voda se pak užívá při splachování WC nebo pro úklid.

REKUPERACE TEPLA ZE SYSTÉMU ŠEDÉ VODY

Pomocí recyklace šedé odpadní vody se šetří nejen objem vody. V posledních fázích výstavby se podařilo do projektu implementovat technologickou novinku, a to zpětné získávání tepla z procesu recyklace šedé odpadní vody pro předehřev TUV. Mosaic House byl teprve druhou budovou na světě, kde byl tento systém instalován (1. Freiburg, 2. Praha, 3. Hamburg). Výsledky z prvních čtyř měsíců provozu ukazují, že se podařilo uspořit jen v tomto zařízení 280 m3 pitné vody a 8150 kWh pro ohřev TUV. V nejbližší době se plánuje spuštění webové aplikace, kde bude možné sledovat aktuální data energetických úspor ze systému odpadní šedé vody.

Ohřev teplé užitkové vody je v projektu realizován kaskádou: (1) rekuperace tepla z šedé odpadní vody - předehřev studené vody z 10 °C na 25 °C, (2) rekuperace tepla z chlazení - ohřívá vodu z 25 °C na 35 °C a (3) solární panely - dohřev na potřebných 60 °C. V případě, že solární panely vyprodukují přes poledne teplo, které se nespotřebuje, ukládá se voda o teplotě až 90 °C v akumulační nádobě. Domíchává se pak se studenou vodou a využívá ve večerní špičce.

Všechna získaná tepla jsou svedena do dvou nádob zvaných PAST (Předávací Akumulační Stanice Tepla - vyvinuto českým výrobcem Techtrans), což jsou v podstatě velké průtokové ohřívače s několika výměníky. Zde probíhá finální dohřev TUV a příprava topné vody. Dle aktuálního využití jednotlivých odpadních zdrojů a solárních panelů dohřev dále zajišťuje šest plynových závěsných kotlů Therm Trio 90 s celkovým výkonem 540 kW, zapojených do kaskády. Výhodou kaskádového zapojení je především to, že se malé kotle zapojují postupně dle potřeby. Přednostně se však využívá teplo z šedé odpadní vody a dalších technologických zařízení a spotřeba plynu je tak přirozeně regulována.

Z provozu v letní sezóně lze konstatovat, že v průběhu dne a večerní špičky je možné zajistit teplou vodu bez dohřevu plynovými kotli, pouze za pomoci odpadního tepla získaného z instalovaných zařízení, podpořených dohřevem ze solárních panelů. V ranní špičce, kdy přes noc solární panely neběží, se pro dohřev TUV využívají jeden až dva kotle. V zimním období je velká část výkonu pochopitelně rezervována pro vytápění celé budovy. Topná voda je rovněž připravována přes zařízení PAST.

MĚŘENÍ A REGULACE

Všechny procesy jsou řízeny centrálním systémem Měření a regulace. Vybrán byl ověřený výrobce komponentů Sauter, ale veškerá instalace systému včetně vývoje a naprogramování centrální stanice na míru hotelu byla provedena českým dodavatelem MSP Automatik. Systém umožňuje měření a vyhodnocování všech veličin, na jejichž základě se regulují jednotlivé subsystémy: vzduchotechnika, vytápění nebo chlazení, chování žaluzií, ovládání světel bez nutnosti vkládání vstupních karet, nastavování obsazenosti pokoje atd. Tento dispečerský systém umožňuje personálu kromě monitorování provozu, otevření oken a dveří, také přepínání režimů v jednotlivých pokojích nebo nastavení lokální korekce na základě požadavků hostů. V ostatních případech systém automaticky udržuje provoz hotelu na optimálním energetickém výdeji.

Efektivní využití a zapojení všech systémů se ladilo v několika krocích, a to i v průběhu realizace. Na vývoji a optimalizaci systémů se kromě společnosti IMPACT engineering podíleli také lokální dodavatelé technologií jako AirClim nebo L. KRET. Na vzniku tohoto projektu má podíl také mladý a odvážný projektant dokumentace pro provedení stavby Kamil Dvoráček a jeho Studio DD+.

Miroslava Fišková
IMPACT engineering

01 > Hotel Mosaic House po rekonstrukci

02 > Zelená střecha dvorního křídla

03 > Schéma ohřevu teplé vody a rekuperace tepla