Nízkoenergetické domy Na Americe, Mníšek u Liberce
Na návrší nad Mníškem u Liberce, s výhledem na panorama Ještědu, vznikla lokalita se skupinou 25 nízkoenergetických domů, postavená na základě úspěšné předchozí realizace experimentálního podzemního domu. Stavba byla nominována na titul Stavba roku 2019.
Je absolventem ČVUT v Praze, Fakulty architektury, obor architektura. Po studiích nastoupil do Projektového ústavu dopravních a inženýrských staveb Praha, poté do Projekty Praha. Strávil sedm let v Nigérii, kde přednášel na University of Jos, Department of Architecture. Od roku 1994 vyučuje na ČVUT v Praze, kde byl roku 2015 jmenován profesorem. Od roku 2011 se věnuje architektonické tvorbě v ateliéru Hlaváček – architekti, s.r.o., jehož je majitelem, jednatelem a hlavním architektem.
Pojetí výstavby areálu
Hlavním cílem výstavby areálu bylo vytvoření modelového způsobu zástavby v krajině, která bude nenásilným způsobem začleněna do kontextu místa a jen minimálním způsobem změní stávající krajinný ráz. Toho bylo docíleno vytvořením „podzemních domů“, které jsou zakryty zeminou. Důsledkem je nejen minimální změna panoramatu krajiny, ale i např. energetické úspory související mj. s omezením dopravy vytěžené zeminy z místa staveniště z důvodu jejího zpětného využití k zásypu domů.
Urbanistické řešení
Areál je umístěn do zvlněného terénu návrší nad Mníškem, v nadmořské výšce cca 413–430 m n. m. Z jedné strany je ohraničen příjezdovou komunikací Na Americe, zbývající tři strany chrání lesní porost. Pozemek je potokem přirozeně rozdělen na dvě části. Všechny nově navržené pěší trasy i automobilové komunikace navazují na již existující silnice, chodníky nebo cesty a celá budoucí lokalita rodinných domů je tak přirozeně napojena na centrum Mníšku.
Architektonické řešení
Architektonický návrh areálu se vyvíjel ve dvou základních etapách. První etapa byla zahájena v roce 2009, kdy byla zpracována studie, která řešila především základní dopravní spojení, parcelaci a velmi schematické dispoziční řešení. Podstatnou částí studie bylo nalezení vhodné architektonické formy, která měla přesvědčivě řešit začlenění „podzemních“ rodinných domů do stávajícího terénu. Typově šlo v této fázi pouze o dva základní typy domů, které se lišily podle umístění „pod“ nebo „nad“ příjezdovou komunikaci. Studie byla proto řešena především situačně s řadou vizualizací. Vzhledem k nejasným majetkovým poměrům a problematickému zainvestování celé akce byla tato fáze přípravy v polovině roku 2010 v rozpracovanosti ukončena.
Druhá fáze návrhu nastala po vyjasnění majetkových a finančních vztahů v roce 2015. Rozsah původního návrhu byl rozšířen o území na protilehlém svahu. Vzhledem k rozšíření plochy byla navržena zástavba řidší než v roce 2010. Ke každému domu tak náleží pozemek o velikosti cca 2000 m². Kromě dvou základních typů domů bylo navrženo v podstatě pět alternativních řešení. Všechny domy mají společnou vlastnost – obytnými prostorami se snaží orientovat směrem k Ještědu. V případě jednopodlažního podzemního domu se jedná o natočení celého domu, což je poněkud problematické vzhledem ke skutečnosti, že dům by měl současně reagovat na směr svažitosti terénu a zároveň svými prosklenými stěnami směřovat, pokud možno k jihu, aby bylo možné získávat maximum energie ze slunečního záření. Ve všech ostatních případech jsou domy dvoupodlažní.
Jejich společným znakem je, že spodní část budovy je zapuštěna do terénu a reaguje na zmíněnou svažitost a sluneční orientaci. Horní patra domů se však snaží o orientaci k Ještědu, což vyvolává zvláštní, na první pohled konstrukčně nelogické vzájemné půdorysné natočení obou podlaží. Ve vnitřním uspořádání domů to pak vytváří zajímavá prostorová uspořádání.
Typy realizovaných rodinných domů
V obou etapách přípravy byly navrženy dva základní typy rodinných domů.
■ Typ A: Jednopodlažní podzemní (zapuštěný) rodinný dům
Z celého domu je viditelná pouze jedna fasáda (jižní). Zbývající tři stěny a střecha jsou skryty pod upraveným terénem. Zadní prostory podzemního domu jsou prosvětleny buď malými atrii se světlíky, nebo světlovody. Všechny podzemní domy mají intenzivní zelené střechy. Jejich odvodnění je řešeno drenážním systémem do vsakovacích jímek.
Vybavení odpovídá polozapuštěnému typu domu – každá parcela má rovněž na svém pozemku zahradní domek, přístřešek pro parkovací stání, zpevněné příjezdové cesty a terasy; jejich umístění je závislé na poloze příjezdové cesty a směru sklonu terénu. Podzemní dům je řešen z tepelného hlediska jako nízkoenergetický. Jediná viditelná fasáda podzemního domu je obložena kamenem (břidlice). Celkem bylo postaveno pět čistě podzemních rodinných domů.
■ Typ B–G: Dvoupodlažní polozapuštěný rodinný dům
Spodní podlaží domu je vždy podzemní, kde je viditelná pouze jedna fasáda (jižní). Horní podlaží je jediné, nadzemní. Jedno podlaží je vždy obytné a druhé ložnicové. Orientace domu je závislá na poloze příjezdové komunikace, zda je na svahu pod domem, nebo nad ním. Jednotlivá podlaží jsou pak navzájem pootočena z důvodů orientace ke světovým stranám, svahu a výhledu na Ještěd. Všechny polozapuštěné domy mají ploché střechy. Jejich odvodnění je řešeno drenážním systémem do vsakovacích jímek.
Každý dům má na svém pozemku zahradní domek, přístřešek pro parkovací stání, zpevněné příjezdové cesty a terasy. Jejich umístění je opět závislé na poloze příjezdové cesty a směru sklonu terénu.
Dům je řešen z tepelného hlediska rovněž jako nízkoenergetický. Tomu odpovídají všechny druhy tepelných izolací a oken. Viditelné fasády podzemního podlaží jsou obloženy kamenem (břidlice). Fasády nadzemního podlaží mají buď odvětraný dřevěný obklad z Thermowoodu (zapečená borovice), nebo probarvené omítky v kombinaci s obkladem z kamene. Celkem bylo postaveno dvacet polozapuštěných rodinných domů. Jedná se o následující typy:
■ B – polozapuštěný dům s horním podlažím šikmo natočeným k Ještědu (,,kompas“) a s příjezdem do spodního podlaží;
■ C – polozapuštěný dům s horním podlažím šikmo natočeným na Ještěd (,,kompas“) a s příjezdem do horního podlaží;
■ D – polozapuštěný dům s horním podlažím rovnoběžným se spodním podlažím (,,rovný kompas“) a natočeným na Ještěd, příjezd ke spodnímu podlaží;
■ E – podzemní dům s integrovanou garáží;
■ F – polozapuštěný dům s děleným horním podlažím natočeným na Ještěd a s integrovanou garáží ve spodním patře (,,véčko“);
■ G – polozapuštěný dům s příjezdem do horního podlaží a s jeho natočením směrem na Ještěd.
Konstrukční řešení
Po stránce konstrukční a materiálové jsou všechny typy rodinných domů víceméně totožné. V lokalitě je povoleno jedno nadzemní podlaží a obytné podzemní podlaží. Domy jsou proto navrženy do tvaru dvou různě pootočených kvádrů. Respektují charakter okolní krajiny (kámen, dřevo a zelené střechy), přirozeně zapadají do okolního prostředí.
Všechny domy jsou založeny na monolitických betonových základových pasech cca 600 mm širokých a 400 mm vysokých. V místech, kde je nutno dosáhnout nezámrzné hloubky 1200 mm, je na tyto pasy vyzděna stěna ze ztraceného bednění. Základové pasy a ztracené bednění je propojeno tenkou základovou deskou tl. cca 160 mm, vyztuženou kari sítí při obou površích. Podzemní obvodové nosné stěny kolem všech 1.PP tvoří železobetonové monolitické stěny tl. 250 (200) mm. Části stěn 1.PP, které nejsou pod zemí, jsou vyzděny z velkoplošných bloků VAPIS. Obvodové nosné stěny nadzemích podlaží jsou vyzdívány z velkoplošných bloků VAPIS v tloušťce 200 mm.
Vodorovné stropní konstrukce nad 1.PP jsou tvořeny monolitickou železobetonovou stropní deskou tlustou 250 mm. Stropní konstrukce nad 1.NP je vyskládána z panelů SPIROLL.
Schodiště propojující 1.PP a 1.NP je buď přímé, nebo do tvaru U. V obou případech je celé schodiště železobetonové, prefabrikované. Staticky je opřeno o základovou desku dole a také o železobetonový strop nad 1.PP.
Všechny příčky jsou jednotně vyzdívány z příčkovek VAPIS s dutinami pro elektroinstalaci (Quadro E). Tloušťka příček činí 115 mm.
V obytných místnostech je plovoucí laminátová podlaha. Na chodbách, technických místnostech, koupelnách a hygienických zařízeních jsou keramické dlažby. Povrchem schodiště je pohledový beton prefa výrobku opatřený nátěrem. Garáže a zahradní domky mají podlahy z betonové skládané dlažby. Terasy jsou z betonových dlaždic 400/400/40 mm.
Vnitřní omítky stěn jsou jednovrstvé sádrové. V koupelnách a na hygienických zařízeních jsou keramické obklady do výšky podhledu. Ve všech prostorách kromě technické místnosti je proveden SDK podhled s malbou.
Střecha nad vyčnívajícím 1.PPpolozapuštěných dvoupodlažních domů je rovněž „zelená“. Střechy nad 1.NP polozapuštěných domů jsou fóliové s tloušťkou fólie 1,5 mm. Fólie je přitížena kačírkem frakce 16–32 mm. Nad přístřeškem pro automobily je střecha „zelená“. Zahradní domek má jednoduchou střechu s fóliovou hydroizolací přitíženou kačírkem. Okna, dveře a balkonové dveře na fasádách jsou z izolačního trojskla uloženého do dřevěných rámů v šedé barvě. Vnitřní dveře jsou dřevěné plné a hladké, osazené do dřevěné obložkové zárubně.
Opěrné stěny jsou monolitické, železobetonové, tl. cca 250 mm. Koruna opěrných stěn je oplechována titanzinkem. Za každou opěrnou stěnou je položeno drenážní potrubí ve dvou úrovních.
Z oplocení byly využito dva druhy. Prvním je uliční část, navržená z ocelových plotových dílců s obdélníkovými oky. Druhým je oplocení pozemku ze zbývajících stran. To je navrženo jako typové, z poplastovaného pletiva do žárově zinkovaných sloupků. Vjezdové brány na elektrický pohon jsou buď dvoukřídlové, nebo posuvné (podle typu domu a poloze vjezdu vůči domu).
Nosná konstrukce zahradních domků a parkovacích přístřešků je ocelová z jäklových profilů. Obklad zahradních domků je dřevěný a u přístřešků je obklad z tahokovu. Střechy obou objektů jsou zelené – extenzivní.
Technická zařízení budov
Po stránce technického zařízení budov jsou všechny typy rodinných domů řešeny totožně, a to s ohledem na zařazení domů do skupiny nízkoenergetických staveb.
Systémy vytápění domů jsou řešeny jako teplovodní uzavřené, s expanzní tlakovou nádobou a oběhovým čerpadlem. Zdrojem tepla pro vytápění domu a přípravu TV je tepelné čerpadlo vzduch/voda, typ IVT AIR X s venkovní jednotkou AIR X 70 a vnitřním modulem AIR modul E9. Teplosměnnou plochou pro vytápění všech objektů jsou plochy podlahového vytápění se smyčkami rozvodu otopné vody. Jako nadstavba vytápění pro zvýšení komfortu bydlení je řešeno podlahové chlazení pomocí podlahových ploch. Podlahové chlazení tvoří pouze doplněk systému, jeho primární funkcí je vytápění domu v zimním období.
Systém větrání jednotlivých domů je řešen jako rovnotlaký s nuceným přívodem i odvodem vzduchu ventilátory VZT jednotky. Vnitřní distribuce vzduchu je řešena tak, aby prostory trvalého pobytu osob byly v přetlaku proti prostorám hygienického zázemí a komunikací. Větrání pobytových prostor rodinných domů a hygienických zázemí je řešeno instalací jedné větrací jednotky (referenční zařízení PAUL NOVUS 300) se zabudovaným deskovým rekuperátorem ZZT a elektrickým předehřevem venkovního vzduchu. VZT jednotka je osazena v prostoru technické místnosti.
Sání venkovního vzduchu je provedeno přes protidešťovou žaluzii, která je osazena nad úrovní terénu.