Inteligentný ekodom z pneumatík

image 73530 25 v2

Deväťčlenný tím študentov z celej Európy postavil nedávno v Dánsku jeden z najunikátnejších inteligentných ekodomov. Základným materiálom je guma a drevo.

 Zaujímavé je, že dom je postavený z recyklovaných materiálov. Základná štrukturálna stena je z ojazdených automobilových pneumatík, ktoré však na hotovom dome vôbec nevidno. Je plne „automatizovaný“ priemyselným počítačom.

„Projekt sme odštartovali vo februári 2012 zrealizovaním neziskovej organizácie s názvom Building Tomorrow. V septembri 2014 sme dom slávnostne otvorili a uviedli do prevádzky. Darovali sme ho našej univerzite a bude slúžiť ako výskumné laboratórium ekodomov budúcnosti a tiež sa bude využívať ako učebná pomôcka v rámci normálnej výučby stavebno-technických odborov. Študenti budú mať možnosť robiť výskum, lebo získajú prístup k dátam z 30 senzorov, ktoré sme umiestnili do rôznych častí budovy,“ hovorí Dárius Moravčík, člen tímu študentov a mladý Slovák žijúci v zahraničí.

Dom je rozdelený na dve hlavné časti: Living Environment (obývacia časť) a Buffer Zone (zóna, ktorá pomáha regulovať teplo). Buffer Zone je čosi ako „poloskleník“ a poskytuje priestor na odpočívanie. Teplota a vlhkosť v Buffer Zone je vyššia ako v normálnom byte, preto v nej môže byť minizáhrada. Z tohto hľadiska je najzaujímavejšou časťou vertikálna záhrada – zelená stena (vertical garden/green wall), ktorá sa veľmi dlho stavala, no námaha sa vyplatila.

Prvé dva rady pneumatík, ktoré tvoria základ budovy, sú 1,6 m pod zemou, rovnako ako celá budova

Ľudia

Na začiatku bolo deväť študentov denného bakalárskeho štúdia vo veku od 22 do 28 rokov z Dánska, Bulharska, Lotyšska, Francúzska, Španielska, Anglicka a Slovenska. Všetci študovali na VIA University College v malom meste Horsens v Dánsku a dali sa dokopy ako tím len preto, že boli kamaráti a poznali sa zo školy. Spájalo ich však spoločné vedomie, že so svojím vzdelaním a možnosťami majú aj veľkú zodpovednosť a snažili sa nájsť riešenie na niektoré svetové problémy, aj keď by to bolo iba malé riešenie. Na stavbu inteligentného ekodomu potrebovali skúsenosti z viacerých odborov, nielen zo stavebníctva, takže vytvorili tzv. integrovaný dizajnový tím. Väčšina jeho členov bola v treťom alebo štvrtom semestri. Ani zďaleka však nemali všetky potrebné vedomosti, preto strávili veľa času samoštúdiom. Toto bol pre nich prvý projekt, ktorý nebol iba na papieri.

Dom je pomerne malý, ale možno ho ľahko rozšíriť. Do veľkej miestnosti sa dajú priečkové steny a Buffer Zone bude slúžiť ako hlavná chodba medzi izbami

„Ako študent som sa snažil založiť niekoľko firiem, ale tento projekt bol jednoznačne najambicióznejší. Môj otec takisto podniká v stavebníctve. Možno sa podvedome snažím kráčať v jeho stopách. Ekodomy ma zaujali, keď som sa dozvedel, že stavebníctvo vo svete vyprodukuje 50 až 70 % celosvetového množstva emisií CO2. Jedného večera som pozeral dokumentárny film The Garbage Warrior, kde sa hovorilo o problémoch v dnešnom stavebníctve a o budovách využívajúcich recyklované materiály, hlavne pneumatiky. V angličtine sa takéto stavby nazývajú Earthships.

Koncept to bol síce pekný, ale ja som si pomyslel, že by sme mohli skombinovať ich „Earthship nápady“ s najnovšími technológiami a tak vytvoriť dom budúcnosti,“ vysvetľuje Dárius Moravčík.

Po vykopaní jamy s dostatočnou hĺbkou sa zem zakryla geotextíliou, na ktorú sa následne vysypal štrk

V stene z pneumatík je otvor na ventiláciu, elektrické káble, potrubie na vodu a pod. V budove sa nachádzajú tri také otvory

Zelená stena je lacná a jednoduchá. Vrstva preglejky sa prekryla jednou vrstvou parozábrany a dvoma vrstvami geotextílie. Do nej sa vložili rastliny. Sú najdrahšou položkou

Stavba

Po odprezentovaní nápadu univerzite sa študenti dozvedeli, že sú šialení a nevedia, do čoho sa púšťajú…

„Našťastie nám však verili dosť na to, aby nám dali pozemok na stavbu. Všetko ostatné bolo na nás. Naším iniciálnym plánom bolo postaviť dom za dva semestre (asi 10 mesiacov) a za 10-tisíc eur (vrátane projektu a hľadania sponzorov), čo je dôkazom toho, že sme naozaj nemali potuchy, do čoho ideme – za dva a pol roka trvania projektu sme prekročili rozpočet 130-tisíc eur, v čom je len cena materiálu. Celý dom sme stavali s dobrovoľníkmi z celej Európy. Sme veľmi vďační, že viac ako 50 firiem v Dánsku verilo našej vízii a rozhodli sa nás sponzorovať. Budova bola drahá hlavne pre výskumné vybavenie, ako je priemyselný počítač, senzory a pod. Najdrahšími časťami sú predné okná s tromi vrstvami skla (od firmy Scandia Windows) a veterná turbína (Turbina). Myslíme si, že zjednodušená verzia by sa dala postaviť za menej ako 30-tisíc eur. Základnými stavebnými materiálmi sú totiž pneumatiky a hlina, ktoré sú zadarmo, a drevo (na strešnú konštrukciu),“ hovorí Dárius.

Po projektovaní si študenti museli veľmi rýchlo osvojiť aj tesárske a inštalatérske práce. Najdlhšie trvala stavba hlavnej štrukturálnej steny z pneumatík, čo je fyzicky veľmi náročná práca – pneumatika sa napĺňa hlinou a tá sa utláča veľkým kladivom. Naplnená váži asi 100 kg. V realizovanej budove ich použili približne 800.

Montoval sa filtračný systém, priemyselný počítač (sponzorovaný firmou Lindab) a vedenia na ovládanie elektrických systémov a zhromažďovanie dát

Voda, vzduch a energia

Dom nie je napojený na mestskú infraštruktúru, čiže si sám vyrába elektrinu, pitnú vodu, teplo, chlad, privádza čerstvý vzduch atď.

Elektrina

Na produkovanie elektriny slúži veterná turbína s vertikálnou osou v kombinácii so solárnymi panelmi. Momentálne sa pracuje na inteligentnom systéme, ktorý by bral do úvahy predpoveď počasia (vietor a slnko) – aby vedel, koľko elektriny bude v batériách, a informoval obyvateľov o možnej spotrebe na ďalší týždeň.

Predné okná majú výšku 3,4 m a tri vrstvy skla. Medzi sklami je špeciálny plyn, ktorý zvyšuje izoláciu a energetické úspory (Scandia-Windows)

Kúrenie/ochladzovanie

Hlavným dôvodom na použitie pneumatík je udržiavanie stabilnej teploty interiéru, pretože pneumatika naplnená zeminou funguje ako tepelný akumulátor. Počas dňa, keď svieti slnko, sa pneumatiky s hlinou zohrejú a večer vypustia túto energiu do izby, takže je v nej stále príjemná vnútorná teplota, aj bez externých vykurovacích zdrojov. Cez deň a večer tento princíp funguje v malom, vo veľkom sa uplatňuje pri striedaní leta a zimy. Dom však možno ohrievať a ochladzovať aj podlahovým a stenovým kúrením. Podľa výpočtov by sa však mala vhodná teplota dosiahnuť aj bez kúrenia či chladenia – aby dom fungoval iba na princípe akumulačných pneumatík. Správnosť výpočtov však musí ukázať čas.

Ventilácia

Automatizáciou domu a pripojením priemyselného počítača sa podarilo vytvoriť pohodlné prostredie bez nutnosti ľudskej kontroly. V dome je naturálna aj mechanická ventilácia, ktorá je ovládaná počítačom. Softvér inteligentne spracúva dáta z 30 senzorov umiestnených v dome a ovláda rôzne systémy, ako napríklad ventiláciu. Napríklad, ak teplota stúpne nad určitú mieru, strešné okná sa otvoria, teplý vzduch začne stúpať a unikne z budovy. Studený vzduch sa zospodu sám začne ťahať do domu vďaka podtlaku. Ventilačné potrubie je umiestnené pod domom, takže vzduch je vždy ochladený. Keď začne pršať, senzory pošlú upozornenie počítaču, ten zatvorí strešné okná, prirodzená ventilácia prestane fungovať a automaticky sa zapojí doplnková mechanická ventilácia.

Čerstvý vzduch zabezpečuje kombinácia prirodzeného a mechanického vetrania a veľa rastlín. Atmosféru spríjemňuje podlahové kúrenie a chladenie pod bambusovou podlahou

Pitná voda

Na dome je zelená strecha. Pod strešnou vegetáciou sú malé plastové vrecká, ktoré zhromažďujú dažďovú vodu. Voda steká do nádrže, kde prechádza štvornásobnou filtráciou, a potom do kohútika. Prefiltrovaná voda je dokonca čistejšia ako voda z „normálneho“ kohútika, ktorý je napojený na mestskú infraštruktúru. Po použití voda ďalej odteká do „poloskleníka“ na zavlažovanie rastlín, zeleniny a zelenej steny. Odtiaľ vyteká von z domu a zavlažuje vonkajšie rastliny. Týmto spôsobom sa použije tá istá voda v dome viackrát, čo je dôležité, pretože vo svete jej už nie je dostatok. Ľudia v Európe ju však používajú aj na splachovanie záchodov.

Na vrchu zelenej steny je automatický zavlažovací systém, ktorý využíva filtrovanú dažďovú vodu. Voda steká cez geotextíliu až naspodok steny a ďalej pokračuje do veľkého kvetináča

Úradné schvaľovanie a príležitosť do budúcna

Stavebné povolenie bolo veľkým problémom hlavne pre pneumatiky, pretože nemožno presne vykalkulovať ich stabilitu, keďže každá pneumatika má inú veľkosť, inú značku, teda iné vlastnosti. „Navyše, celkom presne sme nevedeli, aké pneumatiky použiť v stavbe. Nakoniec sa nám podarilo zmeniť celý lokálny plán a stavebné povolenie sme dostali. Myslím si, že na Slovensku by to bol tiež problém, ale iba preto, že doteraz ne­existovala žiadna odborná literatúra, ktorá by dokumentovala vlastnosti podobnej budovy. Ťažkosť dostať stavebné povolenie je jedným z dôvodov, prečo sme všetky nákresy, kalkulácie a dáta zo senzorov dali na webovú stránku na stiahnutie zadarmo.

Veríme, že ľudia po celom svete môžu využiť naše nápady. Vieme, že keď bude niekto stavať ďalší podobný dom, vylepší ho na základe našich chýb a skúseností. Na našej stránke www.buildingtomorrow.dk sú tri galérie – proces stavby (hlavne práca s pneumatikami), gala otvorenie a dokončený dom,“ vysvetľuje Dárius pohnútky, ktoré ich viedli k zverejneniu materiálov v nádeji, že progresívne myšlienky budú napredovať.

Dom z pneumatík
Čas výstavby: 2,5 roka (jar, leto jeseň)
Náklady: 130 000 €
Potrební ľudia: 110

(sf)

Text vznikol z podkladov Dáriusa Moravčíka, člena tímu študentov dánskej neziskovej organizácie Building Tomorrow.

Foto: Building Tomorrow

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.