Lehký obvodový plášť na bázi dřeva (Envilop)

  • Evropská unie si stanovila cíl snížit do roku 2020 roční spotřebu primární energie o 20 %. Navržená opatření se soustřeďují na přednostně na obory, ve kterých je potenciál úspor nejvyšší, a to na dopravu a stavebnictví. Ve stavebnictví je pro ČR prioritou zejména energetická sanace stávajících budov. Jedním typem výstavby, který je v současné době potřeba rekonstruovat, jsou budovy občanské vybavenosti ze šedesátých až osmdesátých let 20. století (kancelářské budovy, školy, školky, zdravotní střediska, policejní a hasičské stanice, apod.). Potenciál úspory energie na vytápění pomocí stavebních opatření je až 80%, další významné úspory je možné dosáhnout úpravami na otopné soustavě (zdroj, rozvody, prediktivní řízení).
  • Výzkumný tým v Univerzitním centru energeticky efektivních budov ČVUT se pod vedením prof. Tywoniaka zaměřil na nutné inovace této skupiny budov, a soustředil se na výstavbu, která se vyznačuje fasádou tvořenou lehkým obvodovým pláštěm. Toto, ve své době progresivní řešení, přináší dnes po 30-50 letech provozu řadu potíží, které ústí v nehospodárnost provozu. Hlavními problémy jsou: morálně zastaralý vzhled (a z toho vyplývající nízká atraktivita pro potenciální nájemce), oproti dnešním požadavkům nevyhovující parametry obvodového pláště (úroveň tepelné izolace, letní přehřívání), poruchy a netěsnosti obvodového pláště (poruchy zavěšení okenních křídel a zamykání, zatékání, průvan), nevyhovující rozvody (datové sítě, elektřina, voda, otopné soustavy), chybějící vzduchotechnika (větrání, chlazení), a v některých případech i použití zdravotně závadných materiálů (azbest).
  • Část těchto obvodových plášťů již byla rekonstruována či vyměněna, velké množství budov ale stále ještě zůstává v původním neuspokojivém stavu (například téměř tři stovky školních budov s rizikem výskytu azbestu).
  • Problém nevyhovujících obvodových plášťů má čtyři standardní řešení: dodatečné zateplení pláště, částečná výměna s využitím stávající konstrukce, odstranění pláště s následným dozděním lehkými vyzdívkami s klasickými okny a nakonec kompletní výměna starého lehkého obvodového pláště za nový. Nejčistším systémovým řešením je poslední varianta, a tou se výzkumný tým zabýval podrobně.
  • Jako náhrada za původní pláště z takzvaných boletických panelů (typizovaná výroba v Boleticích nad Labem) se dnes obvykle používají metalické lehké obvodové pláště (hliníkové, ocelové). Výzkumný tým modeloval celý životní cyklus různých výrobků (od výroby, přes montáž, provoz budovy až po výměnu za nový plášť na konci životnosti). Soustředil se na silná a slabá místa jednotlivých systémů a na environmentální dopady různých typů skladeb konstrukcí s cílem minimalizovat celkovou potřebu energie a negativní vlivy na životní prostředí v celém životním cyklu. Zároveň probíhal průzkum trhu mezi cílovými zákazníky (správci budov, zřizovatelé škol, obce, podniky).
  • Výsledkem je koncept obvodového pláště na bázi dřeva, který v listopadu 2012 v soutěži Český energetický a ekologický projekt získal cenu" Inovace roku" a "Cenu ERSTE CORPORATE BANKING".
  • Envilop využívá dřeva a jeho moderních derivátů pro různé funkce v plášti – odolné, tepelně upravené dřevo chrání před povětrnostními vlivy, vrstvené nosníky tvoří hlavní nosný rám a dřevovláknitá izolace poskytuje potřebné tepelně technické parametry. Na druhou stranu systém v některých detailech využívá i nejnovější izolační materiály (vakuová izolace, aerogel). Integrace aktivních stínicích prvků, příprava pro integrace fotovoltaických či fototermických panelů a strojního větrání je samozřejmostí. Rozměrové řešení panelů obvodového pláště pro modernizace budov odpovídá původnímu členění, je možné variabilně přizpůsobit konkrétní budově (dle konstrukční výšky, šířka obvykle od 0,6 do 1,5 m, tloušťka 40 cm), systém je doplněn o soklové a atikové panely. Styk prvků je proveden v úrovni parapetu pro snadnou kontrolu sesazení dílců bez použití lešení. Panely se dodávají jako plné nebo s integrovanou okenní výplní s trojsklem. Tepelné mosty v konstrukci jsou optimalizovány pro efektivní tepelnou ochranu budovy.
  • Použitím Envilopu pro komplexní renovaci budov je možné dosáhnout až 80% snížení tepelné ztráty budovy, na výrobu panelů je potřeba o 30 % méně primární energie z neobnovitelných zdrojů a jejich uhlíková stopa je pouze 6 kgCO2, ekv./m2 (oproti 168 kgCO2, ekv./m2 u hliníkových plášťů). Bonusem je příjemný vzhled přírodních materiálů.
  • V současné době probíhá důkladné laboratorní testovaní předvýrobních prototypů v laboratořích UCEEB (klimatické komory, termovize, odolnost UV záření, test dlouhodobé životnosti) a v externích akreditovaných laboratořích (vodotěsnost, vzduchotěsnost, akustické vlastnosti, požární odolnost). 
  • Po dokončení všech potřebných zkoušek bude Envilop připraven k uvedení na český trh a ČVUT veřejně nabídne licence k výrobě. Vypsání soutěže se očekává v první polovině roku 2015.
  • Poděkování: Výzkum byl podpořen Evropskou unií v rámci projektu OP VaVpI č. CZ.1.05/3.1.00/13.0283 – Inteligentní budovy a projektu OP VaVpI č. CZ.1.05/2.1.00/03.0091 – Univerzitní centrum energeticky efektivních budov.
  • Webové stránky projektu zde.