Master's Thesis

Environmentally advenced office building in Vyškov

Final Thesis 1.05 MB Appendix 16.43 MB

Author of thesis: Ing. Radek Cupák

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Olga Rubinová, Ph.D.

Reviewer: Ing. Pavel Uher, Ph.D.

Abstract:

This master’s thesis deals with the design of an environmentally advanced administrative building with a strong emphasis on energy efficiency, high technical standards, and indoor environmental quality. The thesis is elaborated as project documentation for a newly designed office building located in the city of Vyškov and covers architectural and structural design, building services engineering, fire safety solutions, and building physics assessment. The proposed building is designed as a detached administrative facility consisting of one underground floor and two above-ground floors. The structural concept is based on a reinforced concrete frame with monolithic reinforced concrete slabs. The building envelope is designed as a thermally insulated system using mineral wool insulation, ensuring compliance with requirements for thermal performance, acoustics, and fire safety. The roof structure is designed as a flat green roof, contributing to reduced heat losses and improved microclimatic conditions around the building.
The building services systems are designed to ensure efficient operation and reduced energy demand. Heating and cooling of office spaces are provided by active chilled beams combined with a central mechanical ventilation system equipped with heat recovery and reversible operation. All technical systems are centrally controlled through a Building Management System (BMS). A portion of the electrical energy demand is covered by on-site photovoltaic power generation. According to the energy performance assessment, the building achieves energy performance class A – exceptionally energy-efficient.
The final part of the thesis focuses on numerical simulations of airflow and temperature distribution in selected office areas. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations carried out in the DesignBuilder software are used to evaluate air distribution patterns, temperature stratification, and occupants’ thermal comfort expressed by the PMV and PPD indices. The results are applied to verify the suitability of the proposed ventilation concept and to optimize air supply parameters in order to achieve a stable and comfortable indoor environment within the administrative building.

Keywords:

office building; energy performance of buildings; active chilled beams; controlled ventilation; CFD simulation

Date of defence

04.02.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student nejprve představil svou práci formou prezentace v PowerPointu, kde popsal: Environmentálně vyspělá administrativní budova ve Vyškově. Vyjádřil se k připomínkám oponenta a odpovídal na připomínky členů komise. 1. Ve svém návrhu počítáte s entalpickým výměníkem pro stabilizaci vlhkosti. Dokážete odhadnout, o kolik procent se díky němu zvýší relativní vlhkost v kancelářích během extrémních mrazů v porovnání s klasickou rekuperací? 2. Z vašich simulací vyplynulo, že rovnoběžné osazení aktivních trámů vůči fasádě vykazuje rovnoměrnější tepelný komfort. Čím si vysvětlujete, že kolmé osazení vykazovalo častější posuny PMV do záporných (chladnějších) hodnot, i když celkový výkon byl shodný? 3. Objekt je situován v urbanizované části Vyškova. Prověřoval jste hydrogeologické podmínky pro hlubinné vrty a narazil jste v této lokalitě na nějaká omezení (např. ochranná pásma), která by mohla realizaci vrtů pro tepelná čerpadla zkomplikovat? 4. Druhy systémů pro vytápění. Které jsou nejvýhodnější pro váši budovu? 5. Počet vtrů a jejich umístění? 6. Umístění fotovoltaiky? Jak je orientována? 7. Využití provozu kanceláře pro provoz VZT? 8. Schodiště: rozdíly výšky schodišťových stupňů? 9. Skladba konstrukce - perforace nopů? 7. Účel čerpací jímky? Na všechny otázky komise odpověděl student výborně a prokázal vysokou úroveň vědomostí ze studovaného oboru.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Institute of Building Services

Study programme

Sustainable Building Design (NPC-EVB)

Composition of Committee

doc. Ing. Zuzana Straková, PhD. (předseda)
doc. Ing. Petr Horák, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Marian Formánek, Ph.D. (člen)
Ing. Alena Vaščáková (člen)
Ing. Josef Remeš, Ph.D. (člen)
Ing. Roman Brzoň, Ph.D. (člen)
Ing. Petra Píšová, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Olga Rubinová, Ph.D.

Grade proposed by supervisor: A

File inserted by supervisor Size
VE_Cupak.pdf 87,24 kB

Reviewer’s report
Ing. Pavel Uher, Ph.D.

Grade proposed by reviewer: A

File inserted by the reviewer Size
oponent_DP_EVB_Cupák.pdf 154,68 kB

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová