VEDECKÉ ŠTÚDIE
RESEARCH ON DOUBLE-SKIN TRANSPARENT FACADES: A CONCEPT OF MODULAR ADAPTIVE FACADE UTILIZING RENEWABLE ENERGY SOURCES (Alžbeta Danková, Michal Šveda)
Tento výskumný projekt predstavuje inovatívny prístup k modulárnym, adaptívnym dvojitým transparentným fasádam (DSF), špeciálne navrhnutým pre moderné inteligentné budovy. Tieto DSF sú navrhnuté tak, aby bezproblémovo integrovali pokročilé systémy pre obnoviteľné zdroje energie, vrátane vysokoúčinného solárneho energetického systému, ktorý prispieva k celkovej energetickej výkonnosti fasády, a inovatívnych ejektorových chladiacich systémov na tepelnú reguláciu, priamo do svojej štruktúry. Hlavným cieľom je vyvinúť pevný a funkčný prototyp DSF, ktorý efektívne využíva slnečné žiarenie na pasívne vykurovanie v zimnom období (prostredníctvom integrovanej rekuperačnej jednotky) a aktívne chladenie v letnom období (pomocou kompaktných ejektorových strojov). Naša metodológia zahŕňa dôkladnú analýzu a simuláciu energetickej spotreby pomocou pokročilých výpočtových nástrojov na zabezpečenie optimálneho výkonu, spolu s komplexným posúdením energetickej účinnosti a denného osvetlenia. Tento komplexný prístup má za cieľ vytvoriť prototyp pripravený na rozsiahlu validáciu prostredníctvom kontrolovaných laboratórnych experimentov a reálnych klimatických podmienok v experimentálnom zariadení Twin Rooms.
Kľúčové slová: dvojitá transparentná fasáda, obnoviteľné zdroje energie, administratívne budovy
SVĚTELNÁ PROPUSTNOST STŘEŠNÍHO SYSTÉMU Z PERFOROVANÝCH STŘEŠNÍCH PRVKŮ (Dagmar Richtrová, Lenka Prokopová)
Světelná propustnost materiálů nebo výrobků je významná veličina potřebná pro stanovení úrovně denního osvětlení uvnitř místností, která je důležitá pro hygienické a zdravotní pracovní a pobytové podmínky osob v interiérech. Světelná propustnost homogenních materiálů, kterými jsou například skla, se stanoví měřením nebo výpočtem v kolmém směru a poté se přepočte podle definovaného vztahu na potřebný sklon instalace výrobku. V architektuře můžou nastat případy, kdy je nutné nebo žádané použít před okenním otvorem z homogenního materiálu i materiál nehomogenní. U nehomogenních materiálů nelze aplikovat stejný postup stanovení světelné propustnosti, jako u materiálů homogenních. Je nutné světelnou propustnost naměřit nejen v kolmém, ale i v šikmém směru.
Klíčová slova: světelná propustnost, denní osvětlení
VLIV REŽIMU UŽÍVÁNÍ NA MIKROKLIMA DOCHOVANÝCH HORSKÝCH VESNICKÝCH DOMŮ: REGION KRASLICE (Dominika Výšková, Daniela Bošová)
Příspěvek se zaměřuje na vnitřní mikroklima dochovaných předválečných venkovských budov nacházejících se v regionu Kraslicko v Krušných horách. V této oblasti se dochovaly architektonicky hodnotné předválečné venkovské domy ve slohu Heimatstil. Studie metodou experimentálního měření v terénu analyzuje prvky režimu užívání, které jsou pro dobrou kvalitu vnitřního mikroklimatu příznivé. V příspěvku jsou představeny dvě případové studie, u kterých měření probíhalo. Jedna z případových studií ukázala vyhovující parametry vnitřního mikroklimatu a slouží jako „best practice“. U druhé případové studie byly překročeny některé z parametrů vnitřního mikroklimatu.
Klíčová slova: vnitřní mikroklima, venkovská architektura, lidová architektura, oxid uhličitý, relativní vlhkost vzduchu
REFLEXNÍ MIKROMATERIÁL NA BÁZI SKLENĚNÝCH MIKROKULIČEK PRO FASÁDNÍ PLÁŠTĚ: EXPERIMENTÁLNÍ OVĚŘENÍ VLIVU NA VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ BUDOV (František Novotný, Zuzana Vyoralová)
Tento výzkum se zabývá vlivem reflexních tenkovrstvých povlaků na bázi dutých skleněných mikrokuliček na tepelně-technické vlastnosti transparentních fasádních plášťů. Cílem je ověřit schopnost těchto materiálů snižovat solární zisky a tepelné ztráty bez nutnosti změny konstrukce či přidání stínících prvků. Experiment probíhal na třech kontejnerových modulech s odlišnými typy aplikace reflexní vrstvy. Výsledky ukazují výrazné zlepšení teplotní stability v interiéru, potvrzující potenciál těchto materiálů pro rekonstrukce budov se zachováním původních obalových konstrukcí.
Kľúčové slová: Mladá veda, vedecký časopis, skleněné mikrokuličky, reflexní vrstva, fasádní plášť, solární zisky, tepelný tok, vnitřní prostředí
VPLYV VONKAJŠÍCH PODMIENOK NA ZMENU FAREBNOSTI FASÁD Z KONOPNÉHO BETÓNU (Gabriela Rolenčíková, Eva Vojteková)
V kontexte snahy o dosiahnutie uhlíkovej neutrality v Európe sa dizertačná práca venuje výskumu možností využitia konopného betónu v architektúre. Tento prírodný materiál so zápornou uhlíkovou stopou predstavuje významný potenciál pre súčasnú výstavbu. Práca analyzuje jeho vlastnosti, limity a hľadá cesty, ako efektívnejšie uplatniť konopný betón v architektonickej praxi. Vďaka svojmu osobitému vizuálnemu prejavu a ekologickým kvalitám má potenciál stať sa materiálom budúcej generácie architektov. Hlavným cieľom práce je systematizácia poznatkov o použití konopného betónu a príspevok k rozšíreniu súčasného poznania tohto materiálu z architektonického hľadiska prostredníctvom experimentálneho výskumu zameraného na vizuálne procesy starnutia materiálu.
Kľúčové slová: konopný betón, udržateľné konštrukcie, stavebné materiály na prírodnej báze
ENERGETICKÁ NÁROČNOST HISTORICKÝCH VENKOVSKÝCH DOMŮ – BUDOUCNOST TRADIČNÍ VENKOVSKÉ ZÁSTAVBY PODLE NOVÉ ENERGETICKÉ LEGISLATIVY (Jaroslava Rolínková, Zuzana Vyoralová)
Příspěvek se věnuje stávající a připavované legislativě, zaměřené na energetickou náročnost budov. Cílem je shrnout body související s renovacemi histrických venkovských domů a ověřit na příkladu konkrétních obcí zjistit, rozsah potřebných renovací.
Klíčová slova: energetická náročnost budov, renovace, venkovské obytné domy, směrnice (EU) 2024/1275
VYUŽITIE KOMPOZITOV NA BÁZE MYCÉLIA V ARCHITEKTÚRE (Michal Križo)
Článok sa zaoberá výskumom, charakteristikou a možnosťami využitia mycélia ako bio-kompozitného materiálu v architektúre a stavebníctve. Mycéliové bio-kompozity (MBC) vznikajú procesom bio-fabrikácie, ktorý namiesto tradičnej priemyselnej výroby využíva rast materiálu ako prirodzený konštrukčný princíp. Výskum sa koncentruje na výhody aj slabé stránky MBC, na technologický potenciál aj výzvy i riziká spojené s kultiváciou, stabilizáciou a aplikáciou MBC v stavebnej praxi. Pozornosť je venovaná uplatneniu MBC v architektúre, typológii konštrukcií či procesu tzv. bio-zvárania, ktorý umožňuje tvorbu monolitických štruktúr. Praktická časť výskumu predstavuje experimentálny materiálový výskum a sled materiálových testov, rovnako ako vývoj experimentálneho softvérového nástroja CELLIA, vyvinutého v prostredí Rhino 8 + Grasshopper, určeného na automatizáciu návrhu, optimalizáciu produkcie tvárnic a výpočet materiálových výmer mycéliových konštrukcií. Výskum preukazuje potenciál mycélia ako ekologicky udržateľného stavebného materiálu, ktorý svojou schopnosťou rastu môže zásadne predefinovať paradigmu súčasného staviteľstva, smerovať k uhlíkovo neutrálnej architektúre a otvárať nové možnosti využitia živých materiálov v architektúre.
Kľúčové slová: mycélium, bio-kompozit, bio-fabrikácia, udržateľná architektúra, výpočtový dizajn
ANALYSIS OF THE PHYSICAL PROPERTIES OF A DOUBLE-SKIN FAÇADE DURING REAL OPERATION ON THE TECHNICOM BUILDING (Michal Šveda, Daniel Szabó, Alžbeta Danková, Martin Lopušniak, František Vranay, Dominika Husáriková)
Článok sa zaoberá experimentálnou analýzou systému pozostávajúceho z dvojitej transparentnej fasády (DTF) a tepelného čerpadla vzduch–voda, realizovanou na budove Technicom v Košiciach. Merania zahŕňali teploty a prúdenie vzduchu v medzipriestore fasády, ako aj vonkajšie meteorologické podmienky. Výsledky ukazujú, že fasáda dokáže efektívne akumulovať solárnu energiu a predhrievať vzduch, čo prispieva k zvýšeniu účinnosti tepelného čerpadla. Zároveň však bola zistená cyklická prevádzka zariadenia v dôsledku nedostatočného odberu tepla, čo obmedzuje plnohodnotné využitie potenciálu systému. Na základe týchto poznatkov článok zdôrazňuje potrebu správneho návrhu geometrie DTF a presného nadimenzovania vykurovacieho systému. Získané údaje poslúžia ako referenčný základ pre tvorbu počítačového modelu, ktorý umožní optimalizáciu návrhu ešte pred realizáciou.
Kľúčové slová: dvojitá fasáda, tepelné čerpadlo, meranie in situ, cyklická prevádzka, optimalizácia
HYDROLOGICKÉ DÔSLEDKY URBANIZÁCIE A FUNKČNÁ ÚLOHA VEGETAČNÝCH STRIECH (Jozef Olašák, Milan Palko)
Urbanizácia zásadným spôsobom mení hydrologické procesy v krajine, najmä v dôsledku nárastu podielu nepriepustných povrchov, redukcie vegetačného krytu a narušenia malého vodného cyklu. Tieto zmeny vedú k urýchleniu povrchového odtoku, poklesu zásob podzemných vôd, zvyšovaniu povodňového rizika a k zhoršovaniu mikroklimatických podmienok. Súčasne prebiehajúca klimatická zmena spôsobuje nárast frekvencie extrémnych zrážkových udalostí a výskytu období sucha, čo ďalej prehlbuje hydrologickú nestabilitu urbanizovaných území. Štúdia je založená na kvalitatívnej syntéze, pričom sa zameriava na identifikáciu kľúčových hydrologických mechanizmov ovplyvnených urbanizáciou a na hodnotenie efektívnosti vybraných adaptačných opatrení. Osobitná pozornosť je venovaná vegetačným strechám ako prvku modro – zelenej infraštruktúry, ktorý obnovuje retenčné, infiltračné a evapotranspiračné funkcie urbanizovaného územia. Analýza ukazuje, že vegetačné strechy dokážu zadržať významnú časť zrážkových úhrnov, redukovať objem a intenzitu odtoku dažďovej vody a prispievať k ochladzovaniu mikroklímy. Ich účinnosť závisí od konštrukčných vlastností strešného súvrstvia vegetačnej strechy, klimatických podmienok a sezónnej dynamiky zrážok. Z výsledkov vyplýva, že integrácia vegetačných striech do systému manažmentu zrážkových vôd predstavuje efektívnu adaptačnú stratégiu, ktorá môže výrazne zmierniť hydrologické dôsledky urbanizácie a zvýšiť odolnosť mestského prostredia voči prejavom klimatickej zmeny. Štúdia zároveň poukazuje na potrebu ďalšieho výskumu v podmienkach Slovenskej republiky, najmä v oblasti kvantifikácie retenčných parametrov a ich implementácie do technických noriem či územnoplánovacích procesov.
Kľúčové slová: urbanizácia, hospodárenie so zrážkovými vodami, vegetačné strechy
VPLYV VONKAJŠÍCH TIENIACICH PRVKOV NA KVALITU VNÚTORNÉHO PROSTREDIA (TEPELNÁ POHODA) (Patrícia Jánošková)
Hlavnou témou práce je eliminácia prehrievania interiérov vplyvom klimatických zmien. Zameriava sa hlavne na letné obdobie, nakoľko sa letné obdobie predlžuje, je suchšie a počet tropických dní narastá. Je dôležité nájsť optimálne riešenie, ako čo najefektívnejšie zabrániť prehrievaniu interiérov, zaoberať sa viacerými faktormi – vnútornou pohodou a to tepelnou a zrakovou, ako aj ekonomickými a environmentálnymi aspektmi problematiky. Použitie klimatizácie je ekonomický náročné riešenie a zároveň prispieva k zvýšenej produkcii emisií. Exteriérové tienenie je multifunkčný prvok, ktorý pri správnom návrhu dokáže efektívne odrážať slnečné žiarenie, zabraňovať oslneniu a zároveň prispievať k estetickému vzhľadu budovy. Dôležité je hľadať ďalšie opatrenia, napríklad vplyv vlastností povrchov v okolí budovy na vnútornú teplotu. Ktorá veličina vonkajšia teplota, intenzita slnečného žiarenia, vnútorná teplota, teplota okolitých povrchov predstavuje najvhodnejší riadiaci parameter na zlepšenie kvality vnútorného prostredia?
Kľúčové slová: prehrievanie, vnútorná teplota, vnútorná pohoda
EVALUATING THE PERFORMANCE OF ACTIVE GLAZING TYPE AND DECIDUOUS TREES FOR SEASONAL SHADING OF TROMBE WALLS (Tomáš Hakszer, Peter Hanuliak)
Trombeho steny, efektívne pre pasívne solárne vykurovanie, často trpia letným prehrievaním. Táto štúdia hodnotí aktívne zasklenie a listnaté stromy ako stratégie sezónneho tienenia. Dynamické simulácie kvantifikovali dopadajúce slnečné žiarenie na Trombeho stenu v Bratislave. Porovnávali sa tri varianty: základný (V1), aktívne zasklenie (V2) a listnaté stromy (V3). Analyzované boli konfigurácie Trombeho steny orientované na juh, východ a západ. Aktívne zasklenie (V2) preukázalo najvyššiu ročnú redukciu slnečného žiarenia (napr. 73,7 % pre juh). V2 zabezpečilo presné letné tienenie, drasticky znižujúc zisky (napr. juh júl: 4,6 kWh/m² z 55,1 kWh/m²). Listnaté stromy (V3) ponúkli významné pasívne tienenie (46,7 % ročná redukcia pre juh). Obe stratégie podstatne zvyšujú využiteľnosť Trombeho stien znížením rizika prehrievania. Výber optimálnej stratégie závisí od konkrétnych cieľov projektu a priorít návrhu.
Kľúčové slová: trombeho stena, pasívna solárna energia, sezónne tienenie, aktívne zasklenie, listnaté stromy
MOŽNOSTI INTEGRÁCIE FOTOVOLTIKY DO FASÁD BUDOV POSSIBILITIES OF PHOTOVOLTAIC INTEGRATION INTO BUILDING FACADES Veronika Blahunková, Eva Vojteková)
Článok sa zaoberá integráciou fotovoltických technológií do súčasnej architektúry so zameraním na ich aplikáciu v rámci fasád ako významného prvku energeticky efektívnych budov. Kým využívanie obnoviteľných zdrojov energie v architektúre je často redukované na technické systémy, v príspevku poukazujeme na potenciál aplikácie fotovoltiky na fasádach budov ako nového výrazového a funkčného prvku architektonického riešenia. Analyzuje význam fasádnej fotovoltiky pri optimalizácii energetickej bilancie, znižovaní závislosti od fosílnych palív a zlepšovaní environmentálnej udržateľnosti. Vo výskume sa venujeme prepojeniu medzi technologickými možnosťami, materiálovým riešením a vizuálnym účinkom fotovoltických systémov v mestskom prostredí. Fotovoltické fasády predstavujú inovatívny prístup k hľadaniu súčasných vizuálnych prejavov udržateľnej architektúry, ktorý umožňuje spájať energetickú sebestačnosť, funkčnú efektivitu a tvorbu architektonickej identity.
Kľúčové slová: fasáda, fotovoltika integrovaná do obvodového plášťa
