Tepelná optimalizace vyšehradských panelových domů z dob socialismu vedoucí k udržitelným řešením
Doba řešení: 01/03/2025 – 31/08/2026
Odpovědná osoba (VSB): Kateřina Stejskalová ()
Odpovědná osoba (SZE): Ajtayné Károlyfi Kitti ()
Odpovědná osoba (UWM): Aldona Skotnicka-Siepsiak ()
Odpovědná osoba (UNIZA): Radoslav Ponechal ()
O projektu
Masivní výstavba panelových domů začala po skončení druhé světové války a v zemích V4 pokračovala až do konce 90. let 20. století. Země V4 byly touto výstavbou silně ovlivněny a dnes v nich stále žije přibližně 25 % obyvatel V4 (15 milionů obyvatel). Rekonstrukce železobetonových panelových domů začala v 80. letech 20. století a zaměřila se především na zlepšení tepelně technických vlastností obvodových stěn pomocí systému ETICS. Z tehdejší tloušťky tepelného izolantu 80 mm jsme se dnes dostali k tloušťkám přes 200 mm. V důsledku minimalizace tepelných ztrát se snížila přirozená infiltrace v místnostech, což vedlo ke zhoršení vnitřního mikroklimatu a nutnosti instalovat nucené větrání. Instalace těchto systémů do stávajících budov je často problematická a v kombinaci se změnou zdroje vytápění (např. fotovoltaické panely, solární kolektory atd.) je nutné ověřit i únosnost stávajících konstrukcí. S ohledem na životní prostředí a udržitelnost staveb je třeba pečlivě vybírat i materiály použité při rekonstrukcích. Při optimalizaci návrhu rekonstrukce panelových domů je třeba vzít v úvahu mnoho aspektů a vyhodnotit velké množství variant, k čemuž by měl sloužit náš optimalizační nástroj. Cílem tohoto projektu je proto vytvořit systém pro podporu rozhodování při rekonstrukci železobetonových panelových domů s využitím BIM a parametrického navrhování, který zahrnuje metodu vícekriteriální optimalizace.
V rámci výzkumu budou vybrány panelové domy z dob socialismu v zemích V4, které dosud neprošly rekonstrukcí, a také ty, které byly rekonstruovány před 20-30 lety a nyní už nesplňují přísnější požadavky na tepelné ztráty budov. Na základě stavebních průzkumů, měření a laserového skenování se vytvoří BIM modely těchto budov, které budou sloužit jako základ pro parametrický návrh optimálních variant rekonstrukcí s ohledem na tepelnou vodivost, udržitelnost, finanční náklady a životnost. Navíc bude u nově navržených variant řešení posouzena únosnost konstrukcí. Schůzky a konference plánované v rámci tohoto projektu jsou ideální příležitostí ke sdílení znalostí o vývoji BIM modelů, výběru nejlepších materiálů pro tepelné izolace, parametrickém navrhování a posuzování konstrukcí. Model BIM také vyhodnotí množství stavebního odpadu vzniklého při plánované rekonstrukci (např. objem demontované tepelné izolace, objem omítky z demontované staré fasády). Výsledkem projektu by mělo být vytvoření optimalizačního nástroje/aplikace, která umí převzít potřebné informace z modelu BIM (plochy, objemy, materiály, skladby, vlastnosti atd.) a bude schopna posoudit různé možnosti rekonstrukce obvodového pláště panelových domů a najít optimální řešení navržené na základě zvolených kritérií (např. tepelné ztráty, LCA, únosnost a bezpečnost konstrukce).
O partnerech
Fakulta stavební VŠB - Technické univerzity Ostrava má rozsáhlé zkušenosti s navrhovaným tématem, zejména v oblasti BIM modelování, modernizace budov, energetické náročnosti a stavební mechaniky. Podíleli jsme se na významném projektu, jehož cílem byla renovace a modernizace prefabrikovaných budov. Spolupracovali jsme také s partnery na projektech zaměřených na snížení ekologické zátěže betonových směsí a výpočet indexu udržitelnosti staveb. V rámci univerzitních projektů vypracovali studenti doktorského studia projekty energeticky efektivní rekonstrukce obytných budov. Univerzita Széchenyi István byla vybrána pro své odborné znalosti v oblasti parametrického navrhování, optimalizačních metod, modelování BIM a analýzy životního cyklu, které jsou pro cíle projektu klíčové. Warmińsko-Mazurská univerzita v Olštýně byla vybrána díky dlouholeté spolupráci s profesorem Katzerem, vedoucím Centra stavebního inženýrství na UWM. Kolegové z UWM mají zkušenosti s hodnocením tepelné pohody, energetickou náročností, navrhováním ekologických budov, stavební mechanikou a BIM modelováním. Žilinská univerzita byla vybrána na základě dlouholeté spolupráce s profesorem Kotešem v oblasti statické analýzy železobetonových konstrukcí a rizika koroze výztuže. Kolegové z UNIZA přispějí odbornými znalostmi z oblasti železobetonových konstrukcí, statiky, trvanlivosti betonu, energetické náročnosti a tepelné pohody.
