Environmentálně vyspělá administrativní budova ve Vyškově

Abstract

Cílem diplomové práce je návrh environmentálně vyspělé administrativní budovy s důrazem na energetickou hospodárnost, technickou kvalitu a komfort vnitřního prostředí. Práce je zpracována formou projektové dokumentace novostavby administrativního objektu situovaného ve městě Vyškov a zahrnuje řešení stavební části, technických zařízení budovy, požární bezpečnosti a stavebně-fyzikálního posouzení. Objekt je navržen jako samostatně stojící administrativní budova s jedním podzemním a dvěma nadzemními podlažími. Nosný konstrukční systém je řešen jako železobetonový skelet s monolitickými stropními deskami. Obvodový plášť budovy je navržen jako zateplený systém s tepelnou izolací z minerální vlny, splňující požadavky na tepelnou ochranu, akustiku a požární bezpečnost. Střešní konstrukce je řešena jako plochá vegetační střecha, která přispívá ke snížení energetických ztrát objektu a ke zlepšení mikroklimatických podmínek. Technická zařízení budovy jsou navržena s cílem optimalizace provozu a minimalizace energetické náročnosti. Vytápění a chlazení administrativních prostor je řešeno pomocí aktivních trámů ve vazbě na centrální systém větrání se zpětným získáváním tepla a možností reverzního provozu. Jednotlivé systémy jsou integrovány do centrálního systému řízení budovy (BMS). Část spotřeby elektrické energie je kryta výrobou z fotovoltaické elektrárny. Na základě provedeného energetického hodnocení je objekt zařazen do třídy energetické náročnosti A – mimořádně úsporná. Závěrečná část práce se zabývá numerickým modelováním proudění vzduchu a teplotního pole ve vybraných kancelářských prostorech. Pomocí CFD simulací provedených v softwaru DesignBuilder je hodnocena distribuce vzduchu, teplotní stratifikace a tepelná pohoda osob vyjádřená pomocí indexů PMV a PPD. Výsledky simulací slouží k ověření vhodnosti navrženého způsobu větrání a k optimalizaci parametrů přívodu vzduchu s cílem dosažení stabilního a komfortního vnitřního prostředí administrativní budovy.This master’s thesis deals with the design of an environmentally advanced administrative building with a strong emphasis on energy efficiency, high technical standards, and indoor environmental quality. The thesis is elaborated as project documentation for a newly designed office building located in the city of Vyškov and covers architectural and structural design, building services engineering, fire safety solutions, and building physics assessment. The proposed building is designed as a detached administrative facility consisting of one underground floor and two above-ground floors. The structural concept is based on a reinforced concrete frame with monolithic reinforced concrete slabs. The building envelope is designed as a thermally insulated system using mineral wool insulation, ensuring compliance with requirements for thermal performance, acoustics, and fire safety. The roof structure is designed as a flat green roof, contributing to reduced heat losses and improved microclimatic conditions around the building. The building services systems are designed to ensure efficient operation and reduced energy demand. Heating and cooling of office spaces are provided by active chilled beams combined with a central mechanical ventilation system equipped with heat recovery and reversible operation. All technical systems are centrally controlled through a Building Management System (BMS). A portion of the electrical energy demand is covered by on-site photovoltaic power generation. According to the energy performance assessment, the building achieves energy performance class A – exceptionally energy-efficient. The final part of the thesis focuses on numerical simulations of airflow and temperature distribution in selected office areas. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations carried out in the DesignBuilder software are used to evaluate air distribution patterns, temperature stratification, and occupants’ thermal comfort expressed by the PMV and PPD indices. The results are applied to verify the suitability of the proposed ventilation concept and to optimize air supply parameters in order to achieve a stable and comfortable indoor environment within the administrative building.