Jak se učí navrhování energeticky efektivních staveb na ČVUT Praha

Na konferenci o pasivních domech jsem se setkal se svými  bývalými vyučujícími a vedoucími diplomové práce na Fakultě architektury ČVUT, panem docentem Petrem Mezerou, a panem architektem Ladislavem Kalivodou. Výsledkem setkání byla nabídka, zda bych neměl zájem problematiku energeticky efektivních staveb učit na katedře architektury fakulty stavební. Bral jsem to jako výzvu a naplnění snu, který se nám s kolegy z Centra pasivního domu doposud nedařilo uskutečnit – přenést zkušenosti z projektování, realizace a přednáškové činnosti pro odbornou veřejnost na některou z vysokých škol. S cílem připravovat včas a co nejlépe studenty, mladé architekty pro konkurenční prostředí, které nastane po roce 2020, vlivem implementace evropské směrnice EPBD II do českého právního prostředí.

Obr. 1. Pohled do výukového prostoru, části „D“ vysokoškolského kampusu ČVUT v Praze Dejvicích – sídlo katedry architektury.

Myšlenka se setkala s plnou podporou vedoucího katedry pana docenta Václava Dvořáka. Započala tak v současnosti již více jak dvouletá spolupráce. Předmětem následujícího textu je podělit se se čtenáři o postřehy a zpětnou vazbu z uplynulých semestrů.

Studijní program Architektura a stavitelství na Fakultě stavební ČVUT Praha

Studium architektury a její začlenění do výuky Fakulty stavební má dlouholetou tradici. Katedra architektury zabezpečuje výuku předmětů teoretického architektonického charakteru a dále jejich aplikaci v architektonických předmětech. Jsou to zejména dějiny architektury, dějiny umění, architektonické kreslení, architektonická kompozice, nauka o budovách a ateliéry.

Katedra K 129 garantuje výuku ve strukturovaném studijním programu "Architektura a stavitelství" (A+S). Tento studijní program (4+2 roky) bakalářského a navazujícího magisterského studia, je akreditován od školního roku 2003/2004. Katedra dále zajišťuje navazující výuku studia doktorského.

Cílem práce více jak jedné stovky pracovníků katedry (kmenoví zaměstnanci i externě vyučující) je vychovávat architekty s rozšířeným inženýrským vzděláním tak, aby se mohli hlásit k odpovědnosti za celý proces výstavby. Tedy zejména jako tvůrčí pracovníci v oblasti koncepčního navrhování a projektování všech druhů staveb ve všech projektových fázích včetně autorství konceptu technického řešení, jako koordinátoři projektového týmu, jako hlavní inženýři projektu, ale také aby mohli vykonávat autorský (architektonický) a technický dozor stavebníka, pracovat ve správních institucích a na úřadech, ve výzkumných pracovištích a v dalších oblastech investiční výstavby i mimo ni.

Zkrátka profil architekta s vyšším podílem výuky technických předmětů než je na tradičních školách architektury. Což odpovídá nejen aktuálním potřebám praxe, jak je známe, ale je i nezbytným předpokladem pro osvojení problematiky energeticky efektivních staveb, kde je nezbytná širší a hlubší znalost například stavební fyziky a problematiky technických zařízení budov. Zároveň je třeba i určitá úcta vůči těmto disciplínám.

Jsem toho názoru, že je to zároveň jediná možná cesta k faktickému (nikoliv jen formálnímu) naplňování první části akademického titulu absolventů programu A+S, „inženýr architekt“.

Těžištěm výuky budoucích architektů je ateliérová výuka. Každý student zpracovává v průběhu semestru projekt, jehož náročnost se s vyššími ročníky stupňuje. Jedná se o komplexní, multidisciplinární výuku. Ateliér zahrnuje nejvýše 20 studentů, kteří řeší, obvykle s podporou dvou vyučujících, obdobné úlohy. Výuka probíhá v nově revitalizované části „D“, vysokoškolského kampusu ČVUT v Praze Dejvicích. Dominantním prostorem je moderně řešená převýšená hala se zavěšenými barevnými boxy (obr. 1), s variabilní dispozicí, která umožňuje sledovat výuku i v jiných ateliérech a zároveň podporuje ducha týmové spolupráce, klíčovou schopnost, kterou by si architekt měl osvojit, chce-li být v praxi úspěšný. Dílčí problémy např. s akustikou, bohatě předčí příjemná atmosféra propojeného víceúrovňového prostoru – úlu, či chcete-li dílny na nové nápady.

Ateliéry se uskutečňují jednou týdně po dobu šesti hodin, období mimo tuto obligatorní výuku využívají studenti k individuálním konzultacím, samostudiu a samostatné práci na projektu.

Obr. 2 - Prezentace prací studentů na konci semestru ve formě výstavy

Výsledek práce studenti celého ročníku prezentují na konci semestru ve formě  výstavy odevzdaných prací (obr.2). Výstava je přístupná veřejnosti. Rozhodující částí jsou 1–2 postery rozměru 700/1000/1400, popřípadě 2000 mm, dále fyzický model z předepsaného materiálu a skicář, který dokumentuje průběh a vývoj práce. (Velikost posteru je odvozena od zadání většiny architektonických soutěží, kde jsou požadovány obdobné formáty). Hodnocení A až F navrhuje vedení ateliéru, následně je potvrzeno konciliem katedry, které zejména garantuje kompatibilitu obdobné hladiny kvality mezi jednotlivými ateliéry. Výjimeční studenti jsou nominováni na „Žlutou kartu“, což je nejvyšší možné ocenění v rámci semestru.

Vybrané ateliéry prezentují studentské práce formou výstavy ve významných pražských veřejných budovách.

Metodika ateliérové výuky

Kromě naplňování harmonogramu výuky s určenými postupy a kontrolními „checkpointy“ jednotnými v rámci ročníku pro všechny ateliéry, se nám osvědčily následující disciplíny, některé jsou charakteristické pro náš ateliér. Základ pro kvalitní výuku zároveň vidíme ve vytváření pohodové atmosféry v ateliéru okořeněné prvky humoru. To vnímáme jako nezbytný předpoklad svobodné tvorby.

Úvodní přednáška

Všem tématům řešeným v ateliéru předchází přednáška o principech a požadavcích na návrh pasivního domu, včetně ukázek z realizací. Nezřídka si ji přijdou poslechnout i studenti z jiných ateliérů. Důraz je kladen na kvalitu architektonického návrhu, která je zcela přirozeně podpořena velmi nízkou energetickou náročností.

Rešerše

V následujícím období zpracovávají a prezentují studenti individuálně rešerše, tematicky zaměřené již na konkrétní námět projektu. Teorie architektury, počínaje historií, vývojem typologického druhu, ukázkami zajímavých realizací doma i v zahraničí. Zohledňujeme požadavky právních předpisů, technických norem, bezbariérovosti, ekonomické aspekty výstavby. To vše v rámci celkového zaměření ateliéru na udržitelné energeticky vysoce efektivní stavby. Zpracované podklady studenti sdílí na společném úložišti, které mají trvale k dispozici po celou dobu studia.

„Špión"

Každý student postupně vypracuje v průběhu semestru přehled významných kulturních událostí v oblasti architektury, a navazujících oborů doma i ve světě, které ho zaujaly. Špión tím tvoří prostor umožňující věnovat diskuzi o aktuálních událostech v profesi.

Komunikační dovednosti

Lidé obecně přicházejí o schopnost se pohotově, srozumitelně a rovněž jednoznačně vyjadřovat, ať už písemnou nebo ústní formou. Přitom jde o schopnost v technických profesích velice důležitou. Příčinou je zejména rychlý rozvoj internetu a mobilních telefonů. Pro studenty to platí dvojnásob. V rámci výuky se proto zaměřujeme na průběžně korektní poskytování zpětné vazby, posílení argumentačních a verbálních schopností. Pro studenty jde zároveň o přípravu na státní závěrečnou zkoušku. V posledním období rovněž s důrazem na vedení zakázky, korektní argumentaci vůči klientovi, přesvědčení klienta o kvalitě řešení i s ohledem na možné kolizní situace, ekonomické souvislosti staveb. S tím souvisí i přednes oblíbené básně, s důrazem na formální náležitosti přednesu. Cílem je trénování hlasového projevu, vystoupení na veřejnosti, naučit se potlačit trému.

Na závěr každého dne výuky v ateliéru je vedena o práci společná rozprava. Studenti buď v digitální podobě na velkoformátových obrazovkách, či v papírové podobě prezentují výsledky svého postupu vedení ateliéru i kolegům, ve formě workshopu. Získávají tak cennou zpětnou vazbu a korekci pro další vývoj práce, ale mohou pravidelně cvičit a rozvíjet svoje vyjadřovací a formulační schopnosti.

Obr. 3 - Studentská práce Jakuba Melouna, Dům stromů v Praze Průhonicích.

Témata pro semestrální projekty

Zadání bez výjimky vycházejí z potřeb praxe. Obvyklé je řešení konkrétních zakázek, s kterými se setkali vedoucí ateliéru. Preferovaná je forma spolupráce s konkrétním investorem: společná prohlídka lokality, úvodní komentář investora v rámci ateliérové výuky v místě, vyjádření k rozpracovanosti v průběhu semestru, podíl na hodnocení odevzdaných prací.

Z konkrétních zadání jsou to například:

Dům stromů

Informační a edukační centrum pro dendrologickou zahradu v Praze Průhonicích v pasivním standardu. Toto téma jsme zadali opakovaně, nejprve zahraničním studentům programu Erasmus, poté našim studentům bakalářského studia. Zajímavé bylo porovnat přístup obou skupin, kdy zejména pro účastníky z jižních krajin, bylo velké překvapení užití větších vrstev tepelné izolace v tuzemských klimatických poměrech. Na obrázku č. 3 najdete práci Jakuba Melouna.

Obr. 4 - Zástavba proluky na Vítězném náměstí v Praze 6, studentská práce Tomáše Jelínka.

„Lední medvěd“ na Vítězném náměstí

V tomto případě jsme využili akademické půdy k vypracování návrhu alternativního řešení rozsáhlé polyfunkční budovy na volné parcele u Vítězného náměstí. Studenti řešili shodný stavební program, opět v pasivním standardu. Dospěli, dle našeho názoru k několika velice zajímavým výsledkům. Práce Tomáše Jelínka obr.4 (Žlutá karta) a Kateřiny Mišákové, obr. č. 5.

Obr. 5 - Zástavba proluky na Vítězném náměstí v Praze 6, studentská práce Kateřiny Mišákové

Zástavba proluky je ve městech velice vděčné a frekventované téma. Zde konkrétní parcela v ulici generála H. Píky, Praha 6,  návrh bytového domu Víta Coufala, obr. 6.

Obr. 6 - Dostavba proluky v ulici generála H. Píky, student Vít Coufal

Otočná výletní restaurace s rozhlednou v golfovém resortu v Mladé Boleslavi byla předmětem zadání v zimním semestru 2014 pro bakaláře. Atraktivní úlohy s prvky pasivního domu se nápaditě zhostil například Duc Pham Ngoc, obr. 7.   

Obr. 7 - Otočná výletní restaurace s rozhlednou v centru golfového resortu v Mladé Boleslavi, student Duc Pham Ngoc.

Pasivní Informační centrum, penzion a škola v přírodě do Dvora v Seleticích jsme zadali v témže semestru pro studenty magisterského studia. Nedílnou součástí výuky byla prohlídka místa, včetně návštěvy stávající ekofarmy, obr. 8.

Důraz na nízkou energetickou náročnost a environmetální souvislosti

Specialitou ateliéru Kalivoda - Smola je, že studenti jsou cíleně vedeni rovněž k úvahám o energetickém konceptu stavby: systémy zásobení primárními energiemi, ohřev vody, využití obnovitelných zdrojů energie a aplikace odpovídající formy řízeného větrání s rekuperací. Výsledky k nimž studenti dospěli, jsou prezentovány ve formě schémat na výsledném posteru (viz ukázka, obr.9).
Podstatou této části výuky je, aby si uvědomili vztah mezi architektonickým návrhem s výtvarnou licencí a nezbytnými technickými zařízeními. A to ve vzájemné interakci.

Obr. 8 - Návštěva Dvora v Seleticích za doprovodu investora – seznámení s místem a příprava podkladů pro dostavbu ekofarmy.  

Přáli bychom si, aby si naši studenti odnesli do praxe zjištění, že nejdůležitějším nástrojem k ovlivnění energetické bilance stavby je korektní a od prvopočátku optimalizované stavebně konstrukční řešení stavby již v úrovni studie, respektive od první skici. V tom spočívá klíčová role, kompetence a zodpovědnost architekta/projektanta.

Pevně věříme, že naši absolventi nebudou navrhovat např. obvyklé klišé tzv. moderní minimalistické architektury – plně prosklené fasády, a pokud, tak s plným vědomím, jaké to má důsledky pro vnitřní chráněné prostředí, včetně návrhu, jak těmto neekonomickým řešením kvalifikovaně čelit.

Magisterský Ateliér udržitelné, energeticky efektivní architektury

Od zimního semestru roku 2014 jsme, na základě nabídky vedoucího katedry, otevřeli specializovaný „Ateliér udržitelné a energeticky efektivní architektury, Kalivoda – Smola“. Cituji z anotace ateliéru zveřejněné na stránkách katedry:

„Ateliér je zaměřen na novostavby i rekonstrukce obytných budov a občanské výstavby ve všech aspektech návrhu, se zvláštním přihlédnutím k udržitelnosti staveb – jejich vlivu na životní prostředí, zohlednění sociálních a ekonomických faktorů, flexibility v průběhu životnosti a velmi nízké energetické náročnosti.

Součástí výuky jsou specializované přednášky. 

Umožní studentům připravit se na konkurenční prostředí od roku 2018/2020 – projektování ve standardu téměř nulových budov. 
Udržitelnost a energetickou úspornost chápeme jako nedílnou součást kvalitní moderní a odpovědné architektury, nikoliv jako omezení, ale novou výzvu. Stejně tak jako například bezpečnost aut a větší šetrnost vůči životnímu prostředí, nad kterou dnes již nikdo významně nezamýšlí.

Ateliér má záštitu Centra pasivního domu, a umožňuje studentům využít potenciál konzultantů, lektorů centra. Nabízí výhodnější podmínky při návštěvě akcí pořádaných CPD a snadnější přístup k informacím.

Výuku umíme zajistit rovněž v anglickém či francouzském jazyce.

V letním semestru 2015 akademického roku 2014/2015 plánujeme rozšířit výuku v komplexním konstrukčním magisterském ateliéru zaměřenou na výuku stavebně konstrukčního detailu (téměř nulových a pasivních staveb) ve vztahu k jeho designu pro vybrané budovy s chráněným vnitřním prostředím. Tedy řešení problematiky na pomezí dvou dosud oddělených profesí architekta a stavebního inženýra, kde spatřuji v praxi velké nedostatky a zároveň velký prostor pro nápravu.

Obr. 9 - Příklad skici schématu systémů vytápění a přípravy teplé vody.

Závěr

Kromě výuky v ateliérech vyústila spolupráce s katedrou architektury FSv ČVUT i v zajištění dvou bloků přednášek vždy pro všechny studenty 2. ročníku v rámci předmětu nauka o stavbách. Čtyřhodinový blok je zaměřen na požadavky pro navrhování pasivních domů a ukázky domácích i zahraničních architektonicky kvalitních staveb. Druhý blok na problematiku konstrukční ochrany moderních dřevostaveb se zvláštním důrazem na konstrukční detail, versus design, opět doplněný o příklady větších dřevostaveb ze zahraničí. Přednášky jsou vedeny v kritickém duchu, zčásti jako forma diskuze, a doplněny o ukázky sofistikovaných konstrukčních materiálů a pokročilých tepelných izolací.

Důležitým zdrojem informací o skutečném profilu absolventa našeho studijního programu je pravidelná účast autora článku při státních závěrečných zkouškách na bakalářském i magisterském stupni ve funkci předsedy komise.