Řízená centrálním počítačem s unikátní sádrokartonovou konstrukcí

Škola budoucnosti

Původní budova Střední školy – Centrum odborné přípravy technickohospodářské (COPTH) v Českobrodské ulici v Praze byla již delší dobu ve špatném stavu, a tak bylo rozhodnuto o její kompletní rekonstrukci. Vznikl zcela unikátní projekt, který kladl důraz na udržitelnost a maximální efektivitu z pohledu enviromentálního, sociálně-kulturního a ekonomicko-organizačního po celou dobu živostnosti stavby. Tato budova se nyní může pochlubit zlatým certifikátem SBToolCZ (Sustainable Building Tool). Praha tak získala chytrou, udržitelnou a energeticky plusovou školu, která může být velkou inspirací pro podobně realizované stavby, jejichž původ se datuje do sedmdesátých let minulého století.
Stavba získala cenu primátora hlavního města Prahy a cenu hlavního mediálního partnera časopisu Stavebnictví v soutěži Stavba roku 2022.
 

Původní budova Střední školy – Centrum odborné přípravy technickohospodářské (COPTH) v Českobrodské ulici v Praze byla již delší dobu ve špatném stavu, a tak bylo rozhodnuto o její kompletní rekonstrukci. Vznikl zcela unikátní projekt, který kladl důraz na udržitelnost a maximální efektivitu z pohledu enviromentálního, sociálně-kulturního a ekonomicko-organizačního po celou dobu živostnosti stavby. Tato budova se nyní může pochlubit zlatým certifikátem SBToolCZ (Sustainable Building Tool). Praha tak získala chytrou, udržitelnou a energeticky plusovou školu, která může být velkou inspirací pro podobně realizované stavby, jejichž původ se datuje do sedmdesátých let minulého století.

Originální projekt si vyžádal originální řešení, včetně unikátních sádrokartonových konstrukcí Knauf, které se staly nepostradatelnými pro interiérové uspořádání objektu. Ovšem bez intenzivních konzultací objektového manažera Knauf Romana Ludla, projektanta Marka Machače (ECOTEN), technika Tomáše Kleinera (ALLEGRO) a generálního dodavatele SUBTERRA by nebyl výsledek takový, jaký je. Dodejme, že autorem architektonického návrhu je společnost ECOTEN, s.r.o. (Ing. arch. Pavel Šulc, Ph.D.), autorem projektu Ing. Jiří Tencar, Ph.D. (ECOTEN), generální dodavatel stavby byla akciová společnost SUBTERRA a dodavatel suché výstavby firma ALLEGRO, s.r.o.    

Na začátku se bouralo

Budovu školy tvořily v podstatě dvě stavby. První byla viditelná z ulice Českobrodská a její plášť tvořila lehká zavěšená fasáda systému KORD. Druhá byla zděná přístavba z devadesátých let. Aby mohlo být docíleno záměru, bylo nutné prakticky celou stavbu odstrojit. Tedy až na původní ocelový skelet, kterému se nakonec projekt musel přizpůsobit. Stavba, respektive rekonstrukce, získala značnou finanční podporu z operačního programu Praha pól růstu ČR a výzvy týkající se pilotních přeměn budov na chytré stavby. Likvidace morálně i technicky zastaralých konstrukcí ukázala řadu dodatečných problémů, se kterými se museli projektanti i stavba vypořádat. Byla to například přítomnost azbestu, narušení některých ocelových prvků nebo proměnlivá kvalita až degradace částí betonových stropů s trapézovými plechy. Zděná část školy byla technicky i staticky v pořádku. Nosný ocelový systém se skládal z tenkostěnných ocelových sloupů rastru 3 x 3 metry a příčně uložených příhradových vazníků, na kterých byl železobetonový strop (plech a beton), který se nakonec musel kvůli degradaci vybourat. Protože tyto konstrukce nemají prakticky žádnou požární odolnost, bylo jasné, že se tato skutečnost bude muset vyřešit protipožárním obkladem ze sádrokartonu, který se ale stal vlastně základním stavebním kamenem celého interiéru.

Inovativní fasáda a složité napojení příček

Koncepce architektonického řešení musela respektovat jednak stávající nosnou ocelovou konstrukci, ale současně přihlížela k transparentnosti vzdělávacího procesu i samotné nové budovy. Vnější plášť hlavního objektu dnes formuje inovativní fasáda ENVILOP, která je z 92 % tvořena materiály na bázi dřeva. Byla vymyšlena na UCEEB ČVUT v Praze a poprvé použita právě při stavbě této školy. Protože v ČR existuje ještě mnoho školních zařízení postavených podobným způsobem jako škola na Českobrodské, je tato koncepce motivem pro budoucí rekonstrukce. Panely tloušťky 240 mm mají zajímavý koeficient prostupu tepla U = 0,167 W/m2K. Hmotnost jednoho panelu je cca 500 kg. Spoje panelů byly před montáží opatřeny pásem minerální izolace a na okrajích doplněny těsnicími pásky. Vnitřní část panelu je ukončena OSB deskou, zatímco vnější je opatřena černou difuzně otevřenou fólií. Na ní je připevněn rošt, který nese finální povrchovou úpravu převážně v podobě robustních dřevěných tyčí ze sibiřského modřínu. Tu doplňují částečně cembritové desky nebo fotovoltaické panely. Bylo tedy nad slunce jasné, že napojení dělicích příček sádrokartonové konstrukce bude muset být provedeno jako kluzné, protože v rámci tepelné roztažnosti se logicky očekává pohyb fasádních prvků. Což o to, takové napojení není nic neobvyklého a technický list Knauf s tím počítá, ale komplikací byla skutečnost, že nové panely ENVILOP byly vyrobeny přesně v šířce 3 metrů, zatímco ocelový skelet tak přesný nebyl. Tím pádem se musely řešit detaily napojení příčky mimo osu okenního sloupku. Někde to byly 2 cm, jinde zase 3 cm. Což už tak standardní nebylo. Ke všemu na montáž bylo extrémně málo místa. Pro zajímavost: v zúžení se použily desky Diamant.

Náročné požárně akustické řešení 

Ochrana ocelových konstrukcí byla řešena v převážné míře sádrokartonem, to znamená opláštěním nebo požárními podhledy. Současně s tím se ale musela řešit také akustika všech konstrukcí, protože požadavky na ni byly vzhledem k povaze objektu náročné. Proto byly sádrokartonové konstrukce velmi komplikované. Podívejme se na jeden konkrétní příklad. V příčkách mezi učebnami jsou ocelové sloupy. Požární odolnost musela být dodržena nejen mezi oběma učebnami (45 minut), ale také u vlastního ocelového sloupu (rovněž 45 minut). Jenže požární odolnost příčky je dána z jedné strany na druhou, ale nikoliv do poloviny. Proto musel být každý sloup brán jako samostatný požární úsek a až potom se řešila požární odolnost příčky jako takové. Podobně komplikovaných rébusů se ukázalo na stavbě ještě mnohem více. Požadavky na požární bezpečnost byly různé, ale většinou 30 nebo 45 minut. Podle toho se volil typ desky – White nebo RED Piano.

Majstrštyk s atypickou příčkou a proskleným světlíkem 

Zcela atypickou konstrukcí jsou příčky mezi chodbami a učebnami. Zde se opět setkaly dva naprosto stěžejní požadavky, to znamená požární odolnost a akustika. Navíc se technici a stavba museli přizpůsobit malému prostoru, který byl ještě ovlivněn přítomnými ocelový sloupy. Byla zde navržena příčka s proskleným nadsvětlíkem, který je v učebně situován naproti okenním otvorům. Důvodem tohoto návrhu bylo zlepšit osvětlení třídy, které tak nebylo pouze jednostranné. Vyjma umělého osvětlení pochopitelně. Příčka je tedy požárním předělem a musela splnit požární odolnost EI 45. Současně je učebna chráněným prostorem a chodba naopak hlučným prostorem, přičemž dle požadavku musela být splněna vážená stavební neprůzvučnost příčky 47 dB a dveří 32 dB. Co to ale znamená? Především to, že sádrokartonové konstrukce musí být navrženy tak, aby jejich provedení splňovalo laboratorní stavební neprůzvučnost 62 dB a prosklení 47 dB. To znamenalo použít v konstrukci dvojité opláštění deskami Knauf Diamant, které mají k tomuto účelu špičkové akustické vlastnosti. Prakticky jsou zde ale použité kombinace instalačních příček W116, dále příček W112 a v některých případech i W115. Z důvodu stability takto složité konstrukce byla ve stěnách vytvořena kolmá žebra a samotné příčky jsou kotveny do podlahy. Při pohledu z učebny nebo z chodby vypadá tato stěna velmi jednoduše, jenže skutečnost byla mnohem složitější.
Je třeba říci, že škola je přímo nabitá technologiemi, které mají jednu nevýhodu – zaberou hodně místa. V učebně byl navržen akustický kazetový podhled, který má vytvořit příslušný akustický komfort důležitý pro účely vyučování. V podhledu jsou zapuštěna světla, ale také koncové jednotky vzduchotechniky, které však byly větší než mezera mezi podhledy. A samozřejmě musely být protipožárně ochráněny. To znamenalo vyrobit netradiční protipožární kastlíky. U požárních podhledů a kastlíků se používaly červené desky Knauf RED Piano. A teď si představte, že celou situaci stěžovaly ještě přítomné vazníky. Proto se muselo s požárním podhledem uskakovat mezi vazníky tak, aby byla dodržena požární odolnost celku. Nakonec se vše podařilo na výbornou. Dodejme, že převážná část příček v celé škole je z diamantových desek právě kvůli svým akustickým vlastnostem. Jejich tvrdost a pevnost se ve škole rovněž hodí, protože lépe odolávají zubu času.

Tvrdý a pevný Diamant v tělocvičně 

Při vstupu z ulice Českobrodská projdete halou třípodlažní budovy, napravo je jídelna s kuchyní a kavárnou, cvičná kuchyně se zázemím. Vlevo procházíte chodbou, až se dostanete k tělocvičně, která je částečně dvoupodlažní. V dolní části se nachází technické zázemí, rozvodna a herní plocha. V horní – menší – části je umístěna posilovna. Nosnou konstrukci tělocvičny formuje rovněž ocelový skelet a vyzdívky. Stropy tvoří minerální kazetové a sádrokartonové podhledy, které jsou připevněny noniusovými závěsy. Původně byla střecha plná, ale nově je doplněná světlíky, aby se více využilo přírodního světla. Kromě toho jsou na střeše umístěny fotovoltaické panely. Po obvodě tělocvičny jsou postaveny sádrokartonové předstěny konstrukce W626, které jsou z desek Knauf Diamant, podobně jako podhledy. Důvod byl prostý, aby vydržely nárazy při míčových hrách. Místy jsou tu také příčky W112 a z důvodu optimalizace se dvojité opláštění skládá z jedné desky Diamant a druhé desky White. 

Dilatační spáry: nezbytné i oku lahodící 


Někteří architekti nemají z estetického hlediska rádi dilatační spáry. Ano, možná to nevypadá tak krásně jako čistá plocha, ale bez nich je zaděláno na velké problémy. V tomto případě potřebu dilatace respektovaly všechny zainteresované strany, což bylo ku prospěchu věci. Už jen z pohledu kombinace dřevěného pláště a ocelových nosníků. Jak jsme již řekli, počítá se s pohyby konstrukce, a tak za pozornost stojí perfektně provedené dilatační spáry prakticky všude tam, kde bylo potřeba, třeba i v kanceláři ředitele. Majitel objektu přistupoval k realizaci jako k vlastnímu domu a skutečně každý detail včetně dilatačních spár vzal osobně.

Škola přímo nadupaná chytrými technologiemi 

Určujícím faktorem pro volbu technologie bylo zajistit komfortní a zdravé vnitřní prostředí pro potřeby efektivního procesu vzdělávání. Všechny prostory jsou vytápěny, větrány a osvětleny s ohledem na zvolené parametry vnitřního prostředí, které je možné kdykoliv měnit a přizpůsobovat potřebám. Učebny jsou také chlazeny. Je potřeba zmínit, že průběžně probíhá optimalizace veškerých technologií, aby bylo dosaženo maximální efektivity. Škola má několik zdrojů energie. Jsou zde k dispozici dvě tepelná čerpadla země-voda o výkonu 55,83 kW (topný faktor 4,81 při teplotním spádu B0/W35), která jsou napájena 16 zemními vrty hlubokými 112 metrů. Dále je na škole instalováno 456 fotovoltaických panelů o výkonu 147 kWp v kombinaci s bateriovým úložištěm o kapacitě 300 kWh a výkonu 174 kW. Kromě toho se zde využívá systém zpětného získávání tepla z odpadní šedé vody ze sprch, jež slouží k předehřívání teplé vody (výměník je instalován v podlaze dámské šatny u tělocvičny). Jako doplňkový zdroj energie slouží elektrokotel o výkonu 30 kW. Naproti tomu v režimu aktivního chlazení budou tepelná čerpadla dodávat chladnou vodu o teplotě 6 °C (chlazení s teplotním spádem 10/15 °C), ale předpokládá se, že zhruba polovina chladicí sezóny bude probíhat v režimu pasivních chlazení. Ve třídách je vytápění/chlazení realizováno prostřednictvím fancoilů, jinde jsou instalovány radiátory.
Součástí chytrých technologií je řízené větrání, které pracuje s pěti rovnotlakými větracími jednotkami spojenými (umístění je na střeše) s rekuperačními/regeneračními výměníky a frekvenčními měniči, filtry, ohřívači a chladiči. Kvalita vzduchu je permanentně hlídána, včetně přítomnosti CO2. Další technickou zajímavostí je osvětlení, které zajištují moderní LED světelná tělesa. Ve společných prostorách a v učebnách jsou pohybová čidla. Tam, kde je k dispozici denní světlo, jsou instalovány senzory úrovně osvětlení, které automaticky upravují intenzitu světla podle požadavků jednotlivých místností. Osvětlení ještě ovlivňují žaluziové systémy. Učebny mají totiž nastaveny určité režimy odpovídající rozvrhu vyučování. Na základě vyhodnocování rozvrhu i světelných podmínek včetně informací z meteostanice, která predikuje vývoj počasí v nejbližší době, je vše přizpůsobeno. Prostě a jednoduše shrnuto: nikde nic nesvítí a nevyužívá se zbytečně. Škola rovněž zužitkovává dešťovou vodu, která následně slouží k zalévání zeleně a sadových úprav na pozemku v okolí školy. Tzv. šedá voda (získaná ze sprch a umyvadel) se využívá pro účely splachování WC.

Centrum odborné přípravy a gymnázium v Českobrodské ulici má nyní k dispozici neobyčejně chytrý objekt, který bude pracovat převážně v autonomním režimu, ve kterém jsou všechny parametry sledovány, detailně vyhodnocovány a zpracovávány a následně využívány pro optimalizaci provozu celé školy včetně všech spotřebičů a zařízení. Společně s unikátní konstrukcí fasády a složitého interiéru, ve kterém významnou roli sehrály špičkové desky Knauf Diamant, se jedná o unikátní až vizionářskou stavbu, která, doufejme, bude inspirací pro další podobné stavby či rekonstrukce. Dodejme, že hlavním mozkem celého projektu je firma ECOTEN, s.r.o., která byla založena v roce 2012 a tvoří ji tým energetických specialistů, stavebních inženýrů, architektů, environmentálních inženýrů, programátorů a datových analytiků. Společnost má tři hlavní pilíře činností: energetiku, projektování pozemních staveb a analýzy tepelných ostrovů měst a dynamické simulace tepelného komfortu ve vystavěném prostředí.

Investror: Střední škola - Centrum odborné přípravy a gymnázium

Generální dodavatel: SUBTERRA, a.s.

Projektant: ECOTEN, s.r.o., Ing. Jiří Tencar, Ph.D.  

Realizátor suché výstavby: ALLEGRO, s.r.o.

Použité materiály Knauf: SDK Diamant, RED Piano, GREENH, White, tmely Uniflotrt a další 
                                           přílušenství

                                                            

Centrum odborné přípravy technickohospodářské - COPTH

Českobrodská 9, Praha


Najít trasu

Související stránky