Parametrický pasivní rodinný dům

Návrh rodinného domu ukazuje, že pasivní dům nemusí být pouze ekvivalentem stavařské rutiny, a je zároveň příkladem úspěšného využití parametrického modelu, který sloužil jak k optimalizaci, tak k architektonickým experimentům v průběhu navrhování.

Projekt na úrovni studie vznikl za pomoci parametrických nástrojů, jejímž výsledkem byl parametrický 3D model. Hlavním důvodem pro volbu parametrického modelu byla možnost analyzování a optimalizace výsledného tvaru. Díky metodě parametrického navrhování lze měnit vytvořený 3D model podle případných budoucích potřeb. To znamená, že parametrické vazby vložené do modelu při jeho vytváření tak umožňují ve fázi studie pružně reagovat na změny, které se zákonitě dodatečně objevují a provázejí průběh každého návrhového procesu.

Návrh byl od samého začátku optimalizován i z hlediska tepelné bilance a dispozičních nároků. Jednou z podmínek byla například možnost využít horní patro pro samostatný byt. Díky této optimalizaci splňuje dům přísná kritéria pro pasivní standard.

Půdorys a exteriér

Specifický tvar pozemku podobný písmenu P definoval obrys domu. Spolu s konstrukčními omezeními určil i výslednou geometrii, která je založena na prostém, ale důsledném vytažení tohoto obrysu vzhůru. Návrh již od počátku počítal i s variantou, že klient může později dokoupit vedlejší pozemek, což se v průběhu realizace stalo.

Dvakrát zalomená jižní fasáda dodává objektu v kombinaci s výškově proměnlivou atikou jistý prvek napětí a pohybu. Ten je navíc umocněn opakujícím se rytmem červených pruhů, vertikálně spojujících okenní nebo dveřní otvory. Hlavní obytné místnosti jsou přirozeně orientovány za sluncem. Z tohoto důvodu byl navržen venkovní systém předokenních žaluzií, který pomáhá eliminovat letní přehřívání při zachování optimální hladiny denního osvětlení. Jinak působí stavba kompaktně a téměř nedobytně,neboť okenních otvorů je na ostatních fasádách tohoto pasivního domu poskrovnu.

Interiér

Vnitřní prostor je podobně jako exteriér veden v minimalistickém duchu. Opět pouze dvoubarevný, čekající na své oživení obyčejnými předměty každodenní potřeby. I zde se objevuje teplý hnědý odstín, použitý důsledně jak na podlahách a schodišti, tak na vestavěném i mobilním nábytku. Čistota jednoduchosti je zde dotažená až do detailu. To platí i o koupelnách, jejichž stěny jsou obloženy oranžovou mozaikou.

Dispozice

Jedná se o průměrně velký rodinný domek se dvěma bytovými jednotkami o celkové podlahové ploše 150 m2. Zádveří díky skleněným dveřím, umístěným ve skleněné příčce, umožňuje okamžitý vizuální kontakt s hlavním schodištěm a odpadá nepříjemný pocit ze stísněného vstupního prostoru.

Chodba stejně jako prostor jídelny s kuchyní prostupuje výškově celým domem. To jsou dvě místnosti s největší světlou výškou v domě. Hned u vstupu je šatna a dále po levé straně WC a naproti technická místnost prádelny s kotelnou. Obytná část je tvořena již zmíněnou jídelnou s kuchyní, která plynule přechází v obývací pokoj. Jediné, co naznačuje hranici mezi těmito dvěma prostory, je snížený podhled obývacího pokoje s výústkami vzduchotechniky. Na obývací pokoj navazuje ložnice s koupelnou a pracovna.

V patře nalezneme druhý byt, který je velikostně o něco skromnější. Opět je zde ložnice s vlastní koupelnou, malá kuchyňka, oddělená od jídelny, která plní zároveň funkci obývacího pokoje. Vedle kuchyně je ještě samostatné WC se sprchovým koutem.

Technologie a konstrukční detaily

Větrání je použito řízené s rekuperací tepla. Vytápění je dvouzónové cirkulační teplovzdušné, kde zdrojem tepla je tepelné čerpadlo v kombinaci s integrovaným zásobníkem. Stejný zdroj je použit také pro ohřev užitkové vody. Dodatkové topení zajišťují otopné žebříky v koupelnách a podlahová topení na zpátečkách z otopných žebříků.

Obvodové stěny jsou tvořeny dvěma vrstvami tepelné izolace tloušťky 150 mm, které vytvářejí takzvané ztracené bednění. Mezi nimi pak je železobetonové jádro tl. 150 mm. Celková mocnost obvodové stěny tak činí 450 mm. Okna a dveře jsou dřevohliníkové, kryté hliníkovými žaluziemi.

Střešní plášť tvoří tepelná izolace tloušťky 350 mm, krytá hydroizolací z měkčeného PVC a drenážní vrstvou kameniva.

Parametrický model

Vzhledem k neurčitosti některých aspektů zadání (velikost místností a rozpočet) a nutnosti optimalizace energetické bilance domu byl v průběhu celého procesu využíván trojrozměrný parametrický model. Tento asociativní model se v reálném čase měnil v návaznosti na zadaných parametrech (např. obrys domu, světlá výška podlaží, tloušťka izolace nebo konstrukce). Některé z těchto parametrů jako například nejmenší vzdálenost od hranice pozemku nebo velikost pokojů měly i jistou kritickou mez, která vždy držela návrh v reálné poloze. Zároveň bylo možné model kdykoli analyzovat v simulačních programech, a optimalizovat tak jeho energetickou bilanci, množství oslunění nebo kvalitu osvětlení. Tato strategie, i když vyžadovala počáteční časovou investici, se nakonec vyplatila. Ušetřila mnoho času a práce později díky rychlosti adaptace každé změny, která se v průběhu návrhu objevila.

Analýzy a optimalizace výsledného tvaru byly prováděny v programu Ecotect a PHPP. Řešení, které posloužilo k nalezení formy pasivního domu, není rozhodně tradiční metodou práce architektů a lze ji rozhodně označit za metodu progresivní. V dalších fázích projektových prací již přišly na řadu tradičnější postupy, i když je určitě škoda, že nedošlo na experimenty s výměnou dat mezi parametrickým softwarem a ArchiCADem.

Z hlediska předávání a výměny dat projekt pro stavební povolení vznikal od začátku na základě 2D podkladů od architekta v ArchiCADu 13. Pro generování 2D dokumentace pro stavební povolení byl vytvořen zcela nový datový model, který sloužil pro generování výkresové dokumentace pro stavební úřad. V případě prováděcího projektu byly 2D výkresy stavební části i profesí do-pracovávány podle aktuálních potřeb pouze jako 2D již bez vazby na 3D model.Integrované navrhování

V průběhu návrhu se osvědčila těsná spolupráce investora, architekta, projektanta a stavební firmy. Výsledná podoba byla definitivně uzavřena až po skloubení představ všech. Investor kladl důraz na řešení vnitřní dispozice, výslednou architektonickou podobu a samozřejmě pro něj byla důležitá cena. Z pohledu architekta bylo nutné dodržet celkovou architektonickou podobu a koncepci návrhu, tepelnou bilanci a optimalizaci. Stavební firma pak nesla odpovědnost především za proveditelnost a funkčnost jednotlivých stavebních konstrukcí a technických systémů.