KŘEČEK, D. Vliv architektonického konceptu na potřebu tepla na vytápění energeticky úsporných budov pro bydlení. [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta architektury. 2012.
Stanovisko školitele k disertační práci Student: lng.arch.Davik KŘEČEK Studijní program: doktorský studijní program Studijní obor: architektura Školitel: doc.lng.Josef Chybík,CSc. Název disertační práce: Vliv architektonického konceptu na potřebu tepla na vytápění Energeticky úsporných budov pro bydlení Teoretická příprava, praktické zkušenosti: Doktorand se ve svém studiu průběžně, cílevědomě a aktivně vzdělával. V oblasti architektonické teorie, se jádrem jeho práce stalo sepětí architektonického navrhování s teoreticky zdůvodněným způsobem koncipování architektonického díla, ovlivněného aktuálním činitelem, kterým je energetická náročnost a snaha vedoucí k zachování a zkvalitnění životního prostředí. Pečlivě vedenou činností se mu na základě matematického modelování podařilo analyzovat vlivy působící na architektonické dílo a definovat celou škálu hledisek, která vedou k optimalizaci architektonické tvorby. Praktické zkušenosti doktorand nabyl ve vlastní projekční činnosti, která vyústila v zajímavou skladbu realizovaných objektů. Ty byly představeny širokému publiku prostřednictvím časopiseckých publikací a v jednom případě i v publikaci knižní a prezentacemi na národních i mezinárodních konferencích. Doktorand se také aktivně zapojil do výuky, kde společně se školitelem opakovaně působil v předmětu Pozemní stavby IV. V této činnosti se stal aktivním spolupracovníkem. Zvolená metoda zpracování: Z metodologického hlediska se vyšlo z analýzy procesů současného stavu, které ovlivňují optimální způsoby tvorby architektonického díla. Na ně navázal eXpenment, který proběhl ve dvou formách. První se věnoval vytváření výpočtových modelů, kterými byli ověřováni činitelé, kteří na způsob navrhování budov mají zásadní vliv. Druhý měl charakter experimentu, kdy na konkrétních stavbách, zpravidla vlastních realizacích došlo k verifikaci v teoretické úrovni získaných výsledků. Splnění stanovených cílů: Cíle stanoveny při zahájení doktorského studia mohu v celém rozsahu považovat za splněné. V mnoha směrech doktorand dosáhl výsledků, které mě opravfiují k názow, že je možno je vnímat jako překročené a také objevné. Přinášejí do oblasti architektonické teorie nové pohledy a mají potenciál stát se příspěvkem k rozvoji architektonické praxe. Publikování dílčích výsledků disertační práce: Portfolio aktivit má doktorand velmi široké. Podařilo se mu shromáždit poměrně rozsáhlý soubor prací, v nichž je buď jediným autorem, popřípadě spoluautorem. Publikační položky mají povahu časopiseckých článků nebo článků ve sbornících vydaných na konferencích. Celá řada prací doktoranda byla zveřejněna na webových stránkách odborných serverů. Nezanedbatelná je také pozice doktoranda jako přednášejícího na specializovaných kurzech, seminářích a školeních. Předloženou disertační práci doporučuji — nedoporučuji k obhajobě. Předloženou disertační práci Ing. arch. Davida Křečka velmi dobře znám. Považuji ji za komplexní a kvalitní teoretické dílo, které odpovídá nárokům na jeho předložení k obhajobě. Je příspěvkem k rozvoji architektury chápané jako vědní obor. Proto disertační práci k její obhajobě vřele doporučuji. Otázky k obhajobě a připomínky k dizertační práci: 1. Jak doktorand vnímá současný stav, kdy jsou očekávány zásadní změny v oblasti navrhování budov, které plynou z předpokladů definovaných směrnicí přijatou Evropským parlamentem? V Brně dne 14. prosince 2011 Školitel: doc. Ing. Josef Chybík, CSc.
1. Aktuálnost tématu Řešené téma je v současné době vysoce aktuální. Téma navazuje na vývoj stavebnictví, které v posledních několika desítkách let zažívá přelomové změny. Tento směr je dán ochranou životního prostředí, požadavky trvale udržitelného rozvoje, vyčerpáváním přírodních zdrojů a dalšími vlivy. To vše dalo podnět k výstavbě nízkoenergetických domů. Směrnice EU EPBD II dále vytyčuje požadavky na radikální snížení energetické náročnosti budov, které jednotlivé členské státy nyní rozpracovávají do svých národních předpisů. Je proto nutno změnit i zaběhnutý způsob projekční přípravy a usnadnit přechod projektantů - architektů a stavebních inženýrů na tento způsob výstavby. 2. Zvolená metoda zpracování Byla zvolena metoda zpracování vycházející z programu PHPP. Tento program je používán při navrhování pasivních domů a je dostatečně přesný pro tento účel. Bylo zvoleno 9 základních typů staveb, které jsou následně posuzovány, výběr typů je pro praxi dostatečný. Program PHPP pracuje s lokálními klimatickými daty stavby, pro zjednodušení byly zvoleny dvě klimatické oblasti. Zvolení základní největší oblasti s daty Hradce Králové umožňuje srovnávat výsledek s výpočty dle TNI, protože používají stejnou klimatickou oblast. Druhá zvolená, méně příznivá klimatická oblast, s daty Karlových Varů, pak spolu se základní oblastí Hradce Králové pokrývá cca 80% území, tím mají výsledky téměř univerzální použitelnou hodnotu pro praxi. Vytvořením tří maker v programu Excel bylo možno výsledky zpracovat do grafů, ze kterých se velmi názorně a přehledně ukazují vzájemné závislosti, jsou tak výbornou pomůckou architektům. 3. Splnění stanovených cílů Disertační práce řeší nejen vliv architektonického návrhu na snížení tepla na vytápění. Současně dává architektovi už při tvorbě konceptu cenné poznatky o chování jednotlivých prvků. Je tak možno navrhnout správné řešení již na začátku a tak usnadnit další optimalizaci v programu PHPP. Práce posuzuje i další vlivy na správný návrh – vliv zastínění, vliv větru, vliv umístění stavby apod. Disertační práce svým rozsahem splnila sledovaný cíl a v některých částech ho i překročila. 4. Původní výsledky řešení vědeckého problému Tímto vědeckým problémem se doktorant zabýval již dříve. Výsledky publikoval ve více zdrojích - od příspěvků na různých konferencích až po řadu článků v časopisech, tisku a na odborných webech. Toto téma v takovémto rozsahu nebylo v českých zemích zatím řešeno. 5. Význam práce pro další rozvoj vědního oboru a praxi Význam pro praxi disertační práce je významný. V současné době je velký odpor architektů k nízkoenergetickým a zejména pasivním domům. Odpor má více příčin, pramení jednak z obav o omezení architektonického návrhu, nechuti se učit novinkám a zvýšené pracnosti projektu. Odmítavý postoj zaujímá i Česká komora architektů. Tyto domy jsou již stále více investory vyžadovány a investoři obtížně hledají erudované architekty. Pokud nezkušený architekt takovou zakázku příjme, obvykle přistupuje k pasivnímu řešení jako k další profesi a nemůže takto dojít ke kvalitním výsledkům. Proto má velký význam pro přechod architektů na projektování nízkoenergetických a pasivních domů tato přechodová fáze, kdy si osvojí chování jednotlivých prvků a zefektivní tak prvotní návrh aniž by museli věnovat dlouhý čas při hledání variantních řešení metodou pokus omyl. Následující optimalizace návrhu je pak daleko jednodušší a reálnější. 6. Formální úprava disertační práce Po formální stránce je disertační práce správně členěna dle osvědčeného schématu. Práce je velmi kvalitní, autor se v problematice výborně orientuje, snad jen drobné připomínky: strana 34 – konference IPCC v Mexiku proběhla v prosinci 2010 ne 2011. strana 41 – v odstavci „V pasivním domě je výpadek proudu nebezpečný“ by mělo by být zdůrazněno, že i po výpadku zdroje se udržuje v domě trvale vyšší teplota než v běžném domě. Věta: Výměna vzduchu totiž funguje i při výpadku proudu – nevysvětleno jak strana 51- kapitola 2.2.3 počet PD domů ve světě - chybí odvolávka na zdroj Jako další rozšíření této problematiky by bylo vhodné řešit problematiku celoprosklených fasád včetně předsazených stěn a zabývat se sluneční obálkou budovy ve vztahu k energeticky úsporným domům. 7. Jednoznačné stanovisko zda práci doporučujete –nedoporučuje k obhajobě Disertační práci doporučuji k obhajobě.
1) aktuálnost tématu disertační práce Pragmatický přístup k akceptaci legislativního (normového) zpřísňování tepelně technických parametrů bez ohledu na architektonické ztvárnění objektu vede k jakési unifikaci bytových staveb.Uvedený trend je nejen na škodu k potlačení „inteligentní architektury, ale i mnohdy k dispoziční deformaci interiéru. Disertační práce svým tématem reaguje na současný obecný trend zabývající se úspornými stavbami (v pasivním příp. nízkoenergetickém standardu ) u bytových objektů.Je třeba si uvědomit,že generalizování zásad pro návrh obytného domu nemusí obecně platit pro ostatní druhy staveb , neboť každý typologický druh má své specifické požadavky a mnohdy i jiné energetické chování.Práce je dominantně zaměřena na architektonický koncept pasivního domu, bez ekonomických aspektů. 2) zvolená metoda zpracování Zvolená metoda zpracování disertační príce ve svých základech akceptuje novou směrnici Evropského parlamentu a rady 2010/31/EU o energetické náročnosti budov ze dne 19.května 2010 (EPBD 2), která zavazuje členské státy k akceptaci čtyř hlavních oblastí: -do 31.12.2020 realizovat všechny nové budovy ve standardu s „téměř nulovou spotřebou energie“u budov užívaných a vlastněných státem je termín do roku 2018 -snížení emisí skleníkových plynů do roku 2020 o 20% -zvýšení energetické účinnosti do roku 2020 o 20% -zvýšení podílu energie z OZE do roku 2020 o 20%. Obecně lze konstatovat , zvolené metody zpracování jsou vhodné a logicky nastavené; ukazují, že autor práce dokáže systematicky a analyticky pracovat s daty a transformovat je na dobře srozumitelné informace a údaje V rámci této dizertační práce je použito několik vědeckých metod. Data byla tříděna pomocí předem definovaných hodnotových kritérií. V přípravné fázi tohoto projektu bylo sbírání dat a informací, jejich vyhodnocování a systematizace. V rámci práce je vytvořen experiment na základě abstraktního virtuálního idealizovaného modelu (teoretického obrazu empirické reality), který je analyzován a data byla abstrahována do použitelných informací. Část práce, kde se posuzuje vzájemná symbióza parametrů, je použita metoda syntézy, která artikuluje vzájemné relace veličin. Na závěr jsou tyto údaje prezentovány v relativně zobecněné a redukované formě 3) splnění stanovených cílů Cíle disertační práce jsou uvedeny v kapitole 1.1 str.26-28.Lze je definovat jako zjednodušení problematiky navrhování obytných domů pasivního standardu do jednoduchých a názorných zobrazení s akceptací jednotlivých parametrů (tvar, stínění,prosklení ) a jejich vliv na potřebu energie na vytápění pasivního domu. Pro splnění výše uvedeného slouží uspořádání práce do několika logických a samostatných celků: širší analýza problematiky; charakteristika referenčních staveb; posuzování vlivů umístění stavby; posuzování vlivů geometrie stavby; posuzování vlivů architektonických prvků; příklady energetické optimalizace. 4) Původní výsledky řešení vědeckého problému Z použitých zdrojů literatury (viz odkazy) byly použity a následně analyzovány nové poznatky i když identické výsledky této práce zveřejněny nebyly. 5)Význam práce pro další rozvoj vědního oboru v praxi Výsledkem jsou přehledná znázornění použitelná hlavně v prvotní rozhodovací fázi konceptu, které prezentují chování staveb na přijatelně přesném podkladě. Architekt tak dostává použitelný nástroj, kterým doplňuje základní empirické znalosti, a který zefektivňuje jeho tvoru a dodává potřebný nadhled. Schémata lze použít i při prezentování a diskuzi s klientem, kdy se dá dobře ukázat, proč se architekt takto rozhodl, tzn. že použil i pragmatičtější uvažování. Podklady práce mohou být využity pro výuku studentů architektury a stavitelství na vysokých školách. Mají ambici, že budou použity při vytváření odborných výukových materiálů pro studium na školách i v jiném odborném sektoru. 6) Formální úprava práce Předložená disertační práce splňuje všechny náležitosti úpravy jak co do přehlednosti,logické posloupnosti a výstupní analýzy. Níže uvádím náměty , příp připomínky, které neovlivní kladné posouzení práce. -Práce je úzce specializovaná na stavby s nízkou potřebou tepla na vytápění (nízkoenergetické a hlavně pasivní domy definované TNI 73 0329/30 a především dle PHPP 2007) – tzn. nelze použít pro běžnou výstavbu dle ČSN 73 0540-2. Úsporné stavby mají jiné energetické chování a citlivost na změny parametrů než klasická výstavba. -Práce je zaměřená jen na rodinné a bytové domy (stavby pro bydlení) – tzn. není použitelná pro jiné typologické druhy (administrativa, atd.). -Správné pochopení celé práce vyžaduje odbornost a orientaci v problematice (znalost software PHPP), naopak výsledky jsou pochopitelné i pro laiky. -Práce nevystihuje všechny reálně dosažitelné kombinace parametrů a tvarů staveb (je to idealizovaný model). -Definování teoretického modelu staveb je na základě zkušenosti z praxe autora – tj. definování velikostí domů, vytápěné plochy, lineární mosty, atd. U některých projektů se můžou základní nastavení lišit, a tak se můžou lišit i výsledky (v určitých mezích). -Práce hodnotí „kvalitu“ staveb dle energetické bilance, tj. potřeby tepla na vytápění (kWh/m2a). Je možné posuzovat stavby i z hledisek topné zátěže a letní stability. -okrajové podmínky nelze generalizovat , jedná se o konkrétní situaci. -Je vhodné pokračovat i na jiných typologických druzích staveb např.občanské objekty, je ovšem si třeba uvědomit, že každý druh má jiné specifické energetické chování a predikci využitelnosti. -Ověření teorie na skutečných zrealizovaných stavbách. -Hodnocení jiných kombinací parametrů s jinými nastaveními, kvalitou (jiná okna, zdi, rekuperace, atd.), příp. porovnání s jiným výpočetním modelem ZÁVĚREČNÉ HODNOCENÍ PRÁCE Předložená doktorská disertační práce, jak svou náplní-zejména vědeckými samostatnými přínosy do vědního oboru, tak i svou grafickou úpravou splňuje všechny náležitosti a proto ji doporučuji k obhajobě.
na dizertačnú prácu Vliv architektonického konceptu na potřebu tepla na vytápění energeticky úsporných budov pro bydleni študent Ing. arch. David Křeček u školiteľa: doc. Ing. Josef Chybík, CSc. spracovanej na Ústave stavitelstvi VUT v Brně študijny program Architektúra a urbanizmus (P3501) Studijny odbor Architektúra (3501 V002) Práca na 190 stranách komplexne popisuje problematiku vplyvu architektonického konceptu na potrebu tepla na vykurovanie energeticky úsporných budov pre bývanie. Je členená na nasledovné okruhy: 1. širšia analýza problematiky 2. charakteristika referenčných stavieb 3. posudzovanie vplyvu umiestnenia stavby 4. posudzovanie vplyvu geometrie stavby 5. posudzovanie vplyvu architektonických prvkov 6. priklad energetickej optimalizácie a.) Aktuálnosť zvolenej fémy dizertačnej prace: Požiadavka na navrhovanie nízkoenergetických a pasívriych domov sa stretáva u investorov s čoraz váčším záujmom. Súčasne, ale mnohi architekti nemajů o tejto problematike dostatočné informácie a tak vznikajú projekty, ktoré dodatočne upraviť na takýto štandard je buď nemožné, alebo možné za cenu vysokých investícii. Pokiaľ architekt nemá dostatočnú skúsenosť s takouto formou výstavby, je preňho veími obtiažne vytvoriť energeticky úsporný architektonicky koncept. Preto hodnotím dizertačnú prácu ako vel‘mi aktuálnu. Jej výstupy by mohli napomócť architektom, no súčasne nemožno očakávať, že by iba s ich pomocou bez presných energetických bilancií bob možné navrhnúť pasívny dom. b.) Zvolené metódy dizertačnej práce: Práca sa zamenava na hodnotenie vplyvu jednotlivých faktorov budovy ako je jej bokalizácia, tvar resp. využitie ráznych architektonických prvkov na mernú potrebu tepla na vykurovanie pomocou výpočtovej metódy PHPP 2007. Využíva pritom sériu parametrických modebov róznych veľkostných kategórii obytných budov s primeranou mierou zjednodušenia a variáciu ich parametrov. Následne sú zvolené výstupy sú syntetizované a prezentované. PHPP sa osvedčilo ako veľmi prehradný a presný kalkulačný nástroj, preto považujem zvolenú metódu a metódu syntézy za primeranú očakávaným výstupom. c.) Splnenie ciefov: Ciel‘om práce bob zjednodušenie problematiky návrhu energeticky úspornej stavby do zrozumiternej formy spracovanej relatívne jednoduchými zobrazeniami, ktoré problematiku primerane zovšeobecňujú a názorne ukazujú vplyv jednotlivých parametrov na mernú potrebu tepla na vykurovanie. Práca graficky formou názorných schém a grafov pri jednotlivých parametroch tento cieľ spĺňa a móžem konštatovat‘, že cieť práce sa podaribo naplniť. Ako verký prí nos hodnotím posúdenie vplyvu okenných prvkov, ich veľkosti a proporcie na energetickú bilanciu, hlavne poznatok:,, V reálnej rovine lze vybírat pouze okna, která mají minimálně jeden rozmeť cca 1,4 rn, aby sluneční zisky prevažovali nad tepelnými ztrátami.“ Uvítal by som aj všeobecnejšie porovnanie významnosti jednotlivých parametrov, tak ako je to v kapitole 5.4 d.) Póvodné výsledky riešenia vedeckého problému S prácamí popisujúcimi vzťahy budovy a energie sme sa stretli už niekoľkokrát. Spomenul by som len prácu prof. Bieleka Budova a energia z polovice deväťdesiatych rokov a publikáciu O. Humma Nízkoenergetický dom. Práca pána Křečka posúva túto problematiku do oblasti pasívnych domov, kde je vplyv slnečného žiarenia ešte dominantnejší, čo jednoznačne potvrdzujú aj výstupy. e.) Význam práce pre ďalší rozvoj vedného odboru a prax Význam práce hodnotím hlavne pre architektonickú praX, na základe ktorej si móžu architekti vytvonť reálnejší obraz o vplyve jednotlivých prvkov na energeticků bilanciu domu a uvedomenie si týchto súvislostí. Práca potvrdzuje, že pri návrhu pasívnych domov je nevyhnutné brat‘ väčší ohľad na vplyvy vonkajšieho prostredia a reagovat‘ na ne už architektonickým konceptom budovy, hlavne využití solámych ziskov a tienenia okolitým prostredím. f.) Formálna úprava dizertačnej práce: Práca je jasne a formálne správne štwktúrovaná. Svojim rozsahom spňa požiadavky kladené na dizertačnú prácu. Záver: Predložená dizertačná práca Vliv architektonického konceptu na potřebu tepla na vytápění energeticky úsporných budov pro bydleni“ spíňa požiadavky, ktoré sú kladené na tento typ vedeckej práce. Dizertačnú prácu odporúčam k obhajobe a navrhujem po jej úspešnom obhájení udelit‘ doktorandovi Ing. arch. Davidovi Křečekovi vedecko-akademickú hodnosť philosophiae doctor v študijnom odbore architektúra. V Bratislave, marec 2012 / Ing. arch.4.orant Krajcsovics, PhD. Ústav ekologickej eXpenmentálnej architektúry Fa STU v Bratíslave
eVSKP id 33573