Prvá škola v energeticky pasívnom štandarde na Slovensku

Slovensko bude už čoskoro mať svoju prvú školu v energeticky pasívnom štandarde. Žiaci základnej školy v Starej Turej nielenže budú mať praktickú ukážku ekologického zmýšľania, ale pobyt v škole sa im aj výrazne spríjemní. Nepretržitá cirkulácia kvalitného čerstvého vzduchu spôsobí, že učenie pre nich už nebude unavujúce. Súhra predstáv mesta a projektantov umožnila realizovať tento unikátny projekt aj u nás.

V učebniach základnej školy v Starej Turej sa v máji teploty blížili k nevydržateľným 40 °C. Deti po niekoľkých minútach vyučovania začínali zívať. Domov prichádzali nadmerne unavené. Vyučovanie sa koncom druhého polroka muselo predčasne ukončovať. Riaditeľku i predstaviteľov mesta však trápili aj plesnivé steny, nehospodárna prevádzka, nedostatočne dimenzované hygienické zariadenia a ďalšie poruchy dosluhujúcej stavby. Škola v spolupráci s mestom preto podala žiadosť o nenávratný finančný príspevok z Regionálneho operačného programu. Oddelenie výstavby, územného plánu a životného prostredia mesta Stará Turá zároveň vypísalo súťaž na projekt rekonštrukcie školy. Prihlásených bolo niekoľko návrhov, vrátane projektu ateliéru Ing. Jána Miklánka, CSc., ktorý obsahoval rekonštrukciu v energeticky pasívnom štandarde.

Podľa slov autora ambíciou tohto riešenia bolo dokázať, že pasívne budovy majú svoje opodstatnenie nielen z hľadiska úspor energií, ale najmä pre kvalitu pobytu v nich. Predstaviteľov mesta táto myšlienka oslovila. Jaroslava Beniana z odboru výstavby a jeho kolegov presvedčili nielen odhady budúcich nízkych nákladov na prevádzku budovy počas celej životnosti stavby.

„Mal som možnosť navštíviť niekoľko pasívnych budov v Olomouci v školiacom stredisku Sluňákov. Na vlastnej koži som sa presvedčil o vysokej kvalite mikroklímy v nich. V iných mestách sa školy zatepľujú na spodnej hranici súčasnej tepelnotechnickej normy. Nielenže to prináša len veľmi nízke úspory energií, ale je to aj krátkozraké. Už dnes je zrejmé, že norma sa bude v blízkej budúcnosti sprísňovať,“ dodáva J. Benian.

Finančný príspevok Európskej únie sa síce podarilo získať, ale pre vysoký záujem škôl z celého Slovenska pokryla suma 1,66 milióna eur iba tretinu nákladov na komplexnú rekonštrukciu v pasívnom štandarde. V prvej etape sa preto zrekonštruoval pavilón s 24 učebňami, čo predstavuje 66 % učební. „Pokiaľ by sa projekt rekonštrukcie v pasívnom štandarde podarilo dotiahnuť do konca, škola by svojou prevádzkou ročne priniesla úsporu okolo 33 000 eur,“ kalkuluje J. Miklánek. Ak by sa cena plynu pre školy vyrovnala s cenou pre domácnosti, úspora by sa blížila k dvojnásobku, čím by sa celá rekonštrukcia splatila za približne 25 rokov. Zateplenie s takýmito hrúbkami izolácií (25 až 30 cm) sa splatí už za 2 až 3 roky. Dotáciu na vykurovacie palivo, ktorú naše školy od štátu dostávajú, je teda rozhodne vhodnejšie premeniť na dotáciu na vyššiu hrúbku izolácie.

Budova školy zaujala aj v zahraničí Stavbu školy prezentovali krátkou prednáškou aj počas Medzinárodnej konferencie o pasívnych stavbách a takisto v rámci exkurzie. Koncom októbra 2009 navštívil stavbu na vlastnú žiadosť aj Wolfgang Feist z Darmstadtu, svetová kapacita v oblasti navrhovania a výstavby pasívnych domov. Fotografickú dokumentáciu z realizácie použil v prezentácii a prednáške na konferencii o pasívnych stavbách v Drážďanoch. O návštevu 30-triednej základnej školy prejavili záujem aj reprezentanti českých technických univerzít. Možno to považovať za znamenie, že Slovensko je po úspešných realizáciách rodinných domov v pasívnom energetickom štandarde pripravené už aj na stavbu väčších budov.

Z najhoršieho k najlepšiemu
Budova pred rekonštrukciou nespĺňala súčasné technické požiadavky. Vybudovaná bola technológiou stenovo-skeletového systému podľa typizovaného pavilónového projektu školy z 50. rokov minulého storočia. Z hľadiska akustiky mala nevhodné parametre. Horšie to však bolo s tepelnoizolačnými vlastnosťami, ktoré nedosahovali požiadavky akejkoľvek tepelnotechnickej normy. Obvodové steny boli vymurované 25 cm hrubými tehlami. Dôsledkom bola nielen nehospodárna prevádzka budovy, ale aj plesnivejúce steny či parapety.
Kostra budovy bola v relatívne dobrom stave, preto sa ju projektanti rozhodli zachovať. Zmenou prešla najmä severne orientovaná stena budovy. Paralelne s ňou vedie chodba, v ktorej pôvodne boli okná osadené vo výške 175 cm. Deti ani učitelia cez ne nemohli nič vidieť. Okenné otvory sa preto rozšírili tak, aby vznikli okná s bežnou výškou a žiaci mohli mať vizuál­ny kontakt s okolím. Zároveň to umožnilo umiestniť v hornej časti chodbových priestorov rozvody kúrenia a vzduchotechniky.

Škola v Starej Turej má ambíciu stať sa učebnicovým príkladom, že rekonštrukcia pomocou moderných stavebných technológií umožňuje prejsť z najhoršej energetickej triedy G do najlepšej triedy A. Výpočtami sa preukázalo, že pri dodržaní všetkých predpísaných technologických postupov dosiahne škola parametre pasívnej budovy. „Pokiaľ by po dokončení nesplnila dané parametre, máme pripravenú rezervu, pomocou ktorej ich určite dosiahneme. Dodatočným zaizolovaním strechy 45 cm vrstvou polystyrénu môžeme aj po ukončení stavby doladiť požadované parametre,“ dodáva projektant.

Ing. Miklánek konzultoval návrh aj postup prác na škole s najväčšou autoritou pre stavbu nízkoenergetických domov – Inštitútom pre pasívne domy Dr. Wolfganga Feista v Darmstadte. „Upozornili nás na fakt, že aj deti vedia vytvoriť množstvo tepla, v hodnote až 3,6 kW za hodinu, pokiaľ berieme do úvahy normu podľa veku a váhy. Počas prestávky sa teplo, ktoré vydávajú zvyšuje na 5 – 6 kW. Deti tak môžu byť v zimnom období zdrojom tepla v energeticky pasívnej budove školy,“ vysvetľuje projektant. Popri tom vykurovanie v mrazivých obdobiach zabezpečí plynová kotolňa. V budúcnosti sa na severnej strane pozemku plánuje inštalácia podzemného tepelného kvapalinového výmenníka. Ten bude v zime slúžiť na prihrievanie čerstvého vzduchu a v lete zas na jeho ochladzovanie zemným chladom pri zachovaní hospodárnej prevádzky.

Pasívne parametre hospodárne
Verejná mienka ešte stále nie je naklonená pasívnym budovám. Kritici oponujú predražovaním stavby a otáznou návratnosťou. Projektant preto kládol dôraz najmä na dosiahnutie optimálnych nákladov na výstavbu pasívnej školy. „Technológie výrobcov stavebných materiálov sú už v súčasnosti na takej úrovni, že stavby najvyšších energetických parametrov možno stavať už aj hospodárne,“ konštatuje projektant.

Výhodou, ktorá pootvorila dvere k rekonštrukcii v energeticky pasívnom štandarde, bola južná orientácia stavby. Správna orientácia prispeje v zimných obdobiach k maximalizácii tepelných ziskov zo slnečného žiarenia. V letných mesiacoch preto bude učebne pred prehrievaním chrániť tienenie na oknách.

O tom, či je štandard budovy pasívny alebo nízkoenergetický, rozhoduje najmä hrúbka izolácie, ktorá v konečnom dôsledku vplýva na stavebné náklady. Projektant navrhol pre zateplenie obvodového muriva stavby novú technológiu – kontaktný izolačný polystyrénový obklad stien s lepiacimi kotvami s hrúbkou 20 cm. Zjednodušením manipulácie a zrýchlením výstavby sa významne zlepšila ekonómia stavby. Dosky z vytlačovaného polystyrénu boli použité aj na izoláciu betónových základov.

Významnú časť fasády budovy tvoria okná. Bolo preto dôležité dbať na to, aby dosahovali dostatočné tepelnoizolačné parametre. Koeficient prechodu tepla oknami spĺňa hodnoty odporúčané pre pasívne domy U_w = 0,8 W/m² . K. Okenné rámy sa navyše prekryli tepelnou izoláciou, čím sa odstránili tepelné straty v ostení. Okná budú pre jednoduchú údržbu otvárateľné. Projektant si však myslí, že užívatelia ani nebudú mať potrebu otvárať ich. V miestnostiach by mal byť vždy čerstvý a kvalitný vzduch.

Kvalitná vzduchotechnika s rekuperáciou tepla zabezpečí nepretržitý prísun čerstvého vzduchu do učební a odvod použitého vzduchu. Rozvody vzduchotechniky sú vedené pod stropmi chodieb. Vyústením v učebniach sa čerstvý vzduch bude privádzať dnu a vydýchaný vzduch sa spolu s prachom odvedie odsávacími mriežkami v chodbových priečkach. Samostatne podtlakovo odvetrané budú sociálne zariadenia.

Dvojpodlažná budova je ukončená nízkou šikmou strechou so sklonom 25°, ktorej funkciou je, okrem priestoru pre vzduchotechniku, aj odvetrávanie tepla v lete a odstránenie problémov so zatekaním.
Rekonštrukcia je optimalizovaná na náročné parametre pasívnych budov a použili sa na ňu najlepšie, ale cenovo dostupné materiály, ktoré prinášajú zrýchlenú návratnosť. Rekonštrukcia by si mala na seba „zarobiť sama“.

Pórobetón v rekonštruovanej škole
Napriek tomu, že biely pórobetón Ytong nebol kľúčovým materiálom na dosiahnutie parametrov pasívnej budovy, bolo jeho použitie v priebehu rekonštrukcie nevyhnutné. Na pórobetónových stenách sú uložené strešné väzby, tento materiál sa takisto použil na vybudovanie nových priestorov sociálnych zariadení a rozšírenie pôvodných. Pre svoju výbornú opracovateľnosť je tento materiál veľmi vhodný na rekonštrukcie. Možno ho presne prirezať a ľahko prispôsobiť požiadavkám architektka či stavebníka. V tejto škole použitie Ytongu umožnilo plynule nadviazať na šikmé betónové atiky. Jeho výhodou je aj presné a rýchle murovanie na tenkovrstvovú maltu, ktorá skôr pripomína lepiaci tmel.

Kostra školy bola daná a jednotlivé konštrukcie, ktoré v rámci nej vznikali, museli byť prispôsobené daným možnostiam. Vyžadovalo si to použitie ľahko prispôsobiteľného materiálu, ktorý sa jednoducho prirezáva na požadovaný formát a ktorý možno ľubovoľne tvarovať. Výhodou bola aj nízka hmotnosť tvárnic, ktorá vyhovovala statickému zaťaženiu stropov i obvodových stien. Materiál presvedčil projektanta aj svojimi tepelnoizolačnými vlastnosťami.

Úspech potvrdí prevádzka
Rekonštrukcia by mala byť dokončená v priebehu prvého polroka 2010. Momentálne finišujú práce na zatepľovaní, tak aby bolo možné pracovať vnútri aj počas zimných mesiacov. „Pasívny štandard budovy predstavuje kompromis medzi požiadavkami a možnosťami. Naším cieľom bola čo možno najhospodárnejšia rekonštrukcia bez zbytočného navýšenia nákladov,“ konštatuje Ján Miklánek. Či sa želanie podarilo naplniť, o tom by sme sa mali presvedčiť už v školskom roku 2010/2011. Vynovená škola s množstvom technologických zariadení si bude vyžadovať špeciálne vyškoleného školníka. Pravidlá pobytu v budove pasívneho štandardu, medzi ktoré patrí napr. neotváranie okien, sa bude musieť naučiť pedagogický zbor aj žiaci.

Okrem rekonštrukcie ďalších pavilónov sa v dlhodobom horizonte plánuje revitalizácia okolia školy. Medzi jednotlivými pavilónmi sa vytvorí nový široký „reprezentačný“ chodník bez terajších schodísk (bude bezbariérový). Okolie školy bude záhradnícky upravené, tak aby areál školy pôsobil príjemne a esteticky.

Ing. Martin Mihál
Foto: Xella Slovensko

Autor je poradcom projektantov spoločnosti Xella Slovensko, spol. s r. o.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.