Galéria Černopolní

Abstract

Predmetom diplomovej práce bolo vypracovanie projektovej dokumentácie pre stavebné povolenie. Ide o trojpodlažnú, čiastočne podsklepenú novostavbu polyfunkčného objektu v Brne v mestskej časti Černá pole. Práca má 3 hlavné časti. Prvá časť obsahuje architektonicko - stavebné riešenie objektu. Ide o stenový nosný systém, so zvislými nosnými časťami z pórobetónu a s vodorovnými nosnými časťami z predpätých železobetónových dosiek. Vetraná fasáda je zateplená minerálnou vatou. Strecha je plochá extenzívna vegetačná. Druhá časť sa zaoberá návrhom technicky prostredia stavby. Vykurovanie aj chladenie objektu je zabezpečené tepelným čerpadlom zem-voda. Chlad je ďalej distribuovaný jednotkami fancoil, kým teplo je rozvádzané pomocou podlahového vykurovania. Ohrev teplej vody je zaistený pomocou nepriamotopného zásobníku. Objekt je nútene vetraný pomocou 2 vzduchotechnických jednotiek. Vlastnú výrobu elektrickej energie zabezpečujú fotovoltaické panely umiestnené na streche objektu. Tretia časť je zameraná na optimalizáciu a energetickú náročnosť navrhnutého objektu. Niekoľko možností zdrojov tepla a chladu bolo navrhnutých a zhodnotených: tepelné čerpadlo vzduch-voda, tepelné čerpadlo zem-voda, kotol na biomasu a CZT s chillerom. Iné varianty obsahovali zmeny v fotovoltaike alebo materiále nosných stien na keramiku. Program Energie bol použitý pri všetkých variantách na výpočet celkovej dodanej energie a primárnej energie z neobnoviteľných zdrojov. Výsledky ukázali, že pôvodná varianta s tepelným čerpadlom vzduch-voda mala PENB s 50 kWh/m2.rok. Varianta s tepelným čerpadlom zem-voda mala PENB na úrovni 42 kWh/m2.rok. Varianta s kotlom na biomasu vyšla ešte lepšie, a to s 24 kWh/m2.rok, ale má vyššie emisie skleníkových plynov. Ostatné varianty vyšli horšie než originál: Varianta s CZT mala PENB s 52 kWh/m2.rok, varianta bez fotovoltaiky 59 kWh/m2.rok a varianta so zmenou materiálu stien mala PENB na úrovni 43 kWh/m2.rok. Z toho vyplýva, že varianta s tepelným čerpadlom zem-voda vyšla najlepšie a bola implementovaná do finálneho návrhu objektu.The subject of the master’s thesis was the preparation of project documentation for a building permit. The project concerns a three-storey, partially basemented new polyfunctional building located in Brno, in the Černá Pole district. The thesis is divided into three main parts. The first part describes the architectural and structural design of the building. The structural system is designed as a load-bearing wall system with vertical load-bearing elements made of aerated concrete and horizontal loadbearing elements consisting of prestressed reinforced concrete slabs. The ventilated façade is insulated with mineral wool. The roof is designed as a flat extensive green. The second part focuses on the design of the building’s technical systems. Heating and cooling of the building are provided by a ground-water heat pump. Cooling is distributed via fan coil units, while heating is delivered through underfloor heating. Domestic hot water is heated using an indirect hot water storage tank. Mechanical ventilation of the building is ensured by two air-handling units. On-site electricity generation is provided by photovoltaic panels installed on the roof of the building. The third part of the Master’s thesis focuses on optimization of the energy performance of the designed building. Several variants of heat (and cold) sources were designed and assessed: air-water heat pump, ground-water heat pump, biomass boiler, and district heating with a chiller. Other variables are addition of photovoltaics and replacement of the original wall material with ceramic blocks. Energie software was used to calculate the total energy supplied to the building, the primary energy from non-renewable sources (PENR), of all variants. The results show that the original variant with an airwater heat pump has PENR of 7 kWh/m2.year. The variant with the groundwater heat pump has PENR of –1 kWh/m2.year. Variant with biomass boiler came out even better with -21 kWh/m2.year, but it has higher greenhouse gas emissions. Other variants came out worse than the original: Variant with district heating has PENR of 30 kWh/m2.year, variant without photovoltaics has PENR of 61 kWh/m2.year and variant with change of wall material has PENR of 9 kWh/m2.year. Therefore, the variant with ground-water heat pump came out best and it was implemented in the final design of the building.