Rozmowa z architektem Grzegorzem Krawczakiem
Żaluzje na oknach w sposób wydatny wpływają na energooszczędność. Fot. Fakro
- To prawda, znajomość zagadnień związanych z budownictwem o znikomym zużyciu energii jest w społeczeństwie niezbyt wysoka. Uważam, że niezbędna jest szeroka akcja edukacyjna w tym zakresie, a także zmiany w prawie oraz wsparcie przez państwo realizacji tego typu projektów. Budowa domu pasywnego jest bowiem nawet o 50% droższa od tradycyjnego. Ale zanim przejdziemy do problemów, na jakie napotykają w Polsce pasjonaci oszczędnego budownictwa, wyjaśnijmy, czym jest budownictwo pasywne.
- energooszczędne – czyli budynki o znacznie niższym niż wymagają normy zużyciu energii, obniżonej w stosunku do wymagań normowych wartości współczynnika U dla ścian, stropów, podłóg i stolarki okiennej i drzwiowej, z kontrolowaną wentylacją mechaniczną, szczelne i o dobrej izolacyjności cieplnej (warstwa izolacji nie powinna być mniejsza niż 15 cm), o rocznym zapotrzebowaniu na ciepło poniżej 70 kWh/(m2a), przynajmniej częściowo zaspokajający potrzeby energetyczne przez wykorzystanie odnawialnych źródeł ciepła;
- niskoenergetyczne – czyli budynki o zapotrzebowaniu na ciepło na poziomie do 45% tego, co zużywa budynek tradycyjny (zużywają 30-60 kWh/Wm2xrok); cechuje je bardzo dobra izolacja wszelkich przegród zewnętrznych, wyposażone są w okna o niskim współczynniku przenikania ciepła; do minimum zredukowane są mostki termiczne; lokalizacja pomieszczeń umożliwia wykorzystanie energii słonecznej do ich dogrzewania i oświetlenia; wyposażone są w system wentylacji z odzyskiem ciepła; wykorzystują kolektory słoneczne, pompy ciepła, gruntowe wymienniki ciepła;
- pasywne – czyli budynki, które charakteryzują się tak niskim zapotrzebowaniem na ciepło [poniżej 15 kWh/(m²a)], że można w nich zrezygnować z oddzielnego systemu grzewczego; budynki te cechują bardzo niskie współczynniki U, osiągane dzięki grubej warstwie izolacji (min. 30 cm) oraz wyeliminowaniu mostków cieplnych, szczelnym i o odpowiedniej konstrukcji oknom i drzwiom; są one bardzo szczelne, wymiana powietrza odbywa się dzięki wentylacji mechanicznej, a odzysk ciepła zapewnia rekuperacja; dzięki odpowiedniej konstrukcji, usytuowaniu względem stron świata, zastosowaniu nowatorskich rozwiązań technicznych i technologicznych budynek taki zużywa minimalne ilości wszystkich nośników energii; wykorzystują odnawialne źródła energii za pomocą kolektorów słonecznych, pomp ciepła, gruntowych wymienników ciepła, elektrowni wiatrowych itp.
- zeroenergetyczne – czyli budynki całkowicie samowystarczalne pod względem energetycznym, nie wymagające stosowania konwencjonalnych źródeł energii nie tylko do ogrzewania, ale także oświetlenia i zasilania sprzętu TV i AGD; domy takie mają bardzo grubą warstwę izolacji (jest to min. 40 cm), wyposażone są w wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła, kolektory słoneczne, ogniwa fotowoltaiczne; zarówno energia cieplna, jak i elektryczna są akumulowane, by zapewnić stały dostęp do nich.
Warto też wspomnieć o budynkach, które nie tylko są samowystarczalne pod względem energetycznym, ale też jej nadwyżki mogą sprzedawać. Na świecie powstało kilka tego typu pilotażowych obiektów, efektywnych i skutecznych, ale – niestety, bardzo drogich w realizacji, na razie więc raczej niemożliwych do rozpowszechnienia.
Zimowe ogrody to nie lada problem latem. Zimą pozwalają na akumulację ciepła ze Słońca. Latem jeżeli nie mają zacienienia mogą szybko nagrzać pomieszczenie i bez klimatyzacji będzie kłopot. Fot. Reyners.
Fot. Reyners
Rozwój budownictwa pasywnego za naszą zachodnią granicą nie jest więc przypadkowy i chaotyczny, lecz zorganizowany i ukierunkowany. Trudno się zresztą temu dziwić, skoro idea ta została opracowana przed ponad 20 laty właśnie w Niemczech, w Darmstadt przez Wolfganga Fiesta.
Należy więc zadbać o dysponowanie odpowiednimi środkami finansowymi, niezbędnymi na realizację inwestycji oraz zakup wszystkich urządzeń mechanicznych, które pozwolą do minimum ograniczyć zużycie energii oraz wyeliminować jej straty.
Choć w technologii pasywnej mogą być wznoszone dowolne obiekty – budynki przemysłowe, szkoły, szpitale, budynki wielorodzinne itp. – w naszym kraju najlepsza dla nich jest zabudowa rozproszona. Optymalnym rozwiązaniem jest dom jednorodzinny na działce ok. 1000 m2, zlokalizowanej na obszarze, dla którego nie zostały jeszcze ustalone warunki zagospodarowania przestrzennego. W takim przypadku można mieć nadzieję, że urzędnicy pozytywnie odniosą się do wniosku o zgodę na budowę.
Możliwości technologiczne są bardzo szerokie i dom pasywny można zbudować praktycznie w każdej lokalizacji. Niemniej jednak dostosowywanie projektu do trudnych warunków oznacza dodatkowe koszty, związane zarówno z wynagrodzeniem architekta, jak i niezbędnymi do realizacji inwestycji materiałami. Z tego względu dobrze jest poszukać działki o optymalnym położeniu. Czym powinna się charakteryzować? Przede wszystkim unikajmy działek zalesionych – lasy wprowadzają zacienienie i często zamglenie. Nie oznacza to, że preferowany jest teren o płaskiej, pozbawionej jakichkolwiek osłon powierzchni – to z kolei oznaczałoby ekspozycję na zimne i porywiste wiatry. Najlepsza jest działka niezacieniona, od strony północno-zachodniej osłonięta przed wiatrami naturalnym wzniesieniem lub drzewami położonymi w takiej odległości od domu, by ich cień nie padał na budynek. Kształt działki powinien umożliwiać zorientowanie budynku na południe – w tym kierunku musi być też zwrócona największa powierzchnia elewacji. Dobrze jeśli niedaleko znajdują się naturalne cieki wodne (stawy, jeziorka, rzeczki), ponieważ można je wykorzystać dl pozyskania energii cieplnej.
Jeżeli mamy do wyboru kilka działek, warto każdą z nich odwiedzić z architektem, który wykona projekt budynku pasywnego – jako specjalista, powinien poradzić nam, która z lokalizacji jest optymalna.
Dom pasywny z oknami i kolektorami słonecznymi Schuco. Fot. Schuco.
Idealny dom pasywny to niepodpiwniczony, piętrowy prostopadłościan z dachem płaskim lub dwuspadowym o niskim pochyleniu; bryłę można uatrakcyjnić poprzez dobudowanie garażu, balkonu, tarasu. Pamiętajmy jednak, że te dodatkowe elementy muszą być zrealizowane jako konstrukcje oddzielne, nie połączone z konstrukcją ścian domu. Dzięki temu nie narażamy się na ryzyko powstania mostków cieplnych. Nie ma też wymogu budowania domów pasywnych wg jednej określonej technologii – budynki mogą być wznoszone popularną w Polsce techniką tradycyjną, murowaną, albo szkieletu drewnianego czy stalowego. Istota bowiem tkwi nie w technice budowania, lecz w projekcie, zorientowaniu budynku względem stron świata, grubości izolacji, zastosowaniu nowatorskich rozwiązań wentylacji i odzysku energii, wyposażeniu wnętrza w urządzenia i sprzęt o minimalnym zużyciu energii. Odpowiednie usytuowanie budynku na działce, jego zorientowanie na południe, skoncentrowanie dużych przeszklonych płaszczyzn na ścianie południowej, co pozwala na wykorzystanie ciepła słonecznego, zastosowanie odpowiednich okien, doskonała termiczna izolacja ścian zewnętrznych, dachu i stropów, eliminacja mostków cieplnych (też poprzez wspomniane wcześniej rozwiązania dla np. balkonów), konstrukcja ścian zapewniająca akumulację ciepła plus wentylacja mechaniczna z rekuperacją, wykorzystanie odnawialnych źródeł energii – to podstawowe cechy charakteryzujące dom energooszczędny.
Dobry projekt musi uwzględniać zarówno potrzeby mieszkańców, jak i lokalne warunki fizjografii i klimatu, a jednocześnie wpisywać się w krajobraz. Powinien być wykonany na indywidualne zamówienie. I ważna rzecz – projekt powinien mieć certyfikat potwierdzający spełnianie przez niego wytycznych budownictwa pasywnego.
Jak wspomniałem, przegrody zewnętrzne mogą być wzniesione w dowolnej konstrukcji – istotne jest, by współczynnik U był mniejszy niż 0,15 W/(m2.K). Ściana zorientowana na południe powinna być jak najbardziej przeszklona; okna mogą znaleźć się też na ścianach zwróconych na południowy zachód, natomiast ich liczba powinna być mniejsza na ścianie południowo-wschodniej i do minimum ograniczona na ścianie zwróconej na północ. Ściany z ekspozycją w kierunkach wschodnio-południowym, południowym i zachodnio-południowym powinny być w miarę możliwości długie. Dom pasywny wyposażamy w trzyszybowe okna z obiema komorami wypełnionymi gazem szlachetnym, o bardzo niskim współczynniku przenikania ciepła U na poziomie 0,6-0,4 W/(m²K), ze specjalnymi, charakteryzującymi się bardzo niskim miejscowym współczynnikiem przenikania ciepła ramami. Współczynnik przenikania ciepła dla całego okna (szyby + rama) musi być mniejszy U=0,8W/m2k. Muszą one też cechować się zdolnością przepuszczania energii słonecznej powyżej 50%. Uwaga! Stolarka okienna nie może być wyposażona w mikrowentylację. Musi być szczelna. Efektywność energetyczna domu zależy także od drzwi. Powinny być solidne, z wkładem termoizolacyjnym, wyposażone w próg.
Generalnie w budynku pasywnym musi być zagwarantowana szczelność infiltracyjna, co oznacza, że musi być on hermetyczny niczym termos. Podobnie jak ściany zewnętrzne, także podłoga i strop oraz dach muszą być bardzo dobrze zaizolowane oraz zabezpieczone przed zawilgoceniem. W przeciwieństwie do budownictwa tradycyjnego, należy unikać tzw. oddychania ścian – konieczne jest wykonanie paraizolacji od wewnątrz, by nie dopuścić do ich zawilgocenia. Ponadto konstrukcja ścian musi zapewniać akumulację ciepła, czyli gromadzić ją na czas, gdy słońce przestaje grzać. Do materiałów najlepiej akumulujących ciepło należą cegła pełna, pustak ceramiczny, kamień, beton itp. Z nich powinna być wykonana przegroda zlokalizowana naprzeciw skierowanych na południe okien – i to niezależnie od tego, w jakiej konstrukcji został wzniesiony budynek. Ściana ta powinna być bardzo masywna, o gr. nawet do pół metra. Przykładem może być duże przeszklenie salonu i zamknięcie tego pomieszczenia z drugiej strony ścianą murowaną z kamienia, cegły pełnej otynkowanej, cegły klinkierowej. Innym akumulatorem może być obudowa kominka, który umieścimy naprzeciw okien.
Innym sposobem na zapewnienie latem pożądanego chłodu wewnątrz domu jest posadzenie przed budynkiem drzew liściastych – latem zagwarantują cień, zimą, gdy liście opadną, nie będą stać na przeszkodzie promieniom słonecznym. Z kolei po drugiej, północnej stronie posadźmy drzewa iglaste, które będą skuteczną osłoną przed wychładzającym wiatrem niezależnie od pory roku.
Ale … niewskazane jest też przewymiarowanie powierzchni przeszkleń na ścianie południowej, ponieważ będzie to skutkowało zwiększeniem zapotrzebowania na energię cieplną zimą i na chłodzenie latem.
Generalnie jednak w budynku pasywnym odpowiednią temperaturę zapewnia mechaniczna wentylacja nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła. Rekuperator odzyskuje aż 90% ciepła z powietrza wentylacyjnego, po czym oddaje je napływającemu świeżemu powietrzu. Dzięki zastosowaniu grzałki zastępuje też tradycyjne ogrzewanie.
W domach pasywnych zapotrzebowanie na ciepło kształtuje się na poziomie 2-4 kW (maksymalnie 15 kWh/m2a w ciągu roku). Poza ciepłem odzyskiwanym z wentylacji można zastosować system grzewczy oparty na cieple z gruntu.
Budynki pasywne mogą być wyposażone w kominek – jeśli zostanie on zaprojektowany, konieczne jest uwzględnienie niezbędnych nawiewów powietrza, tak by nie pobierał on tlenu z pomieszczenia. Kominki są opalane drewnem lub np. peletami – zimą stanowią one dodatkowe źródło ciepła.
Należy wspomnieć o jeszcze jednej instalacji – elektrycznej – oraz o zasilanych nią urządzeniach.
Celem budownictwa pasywnego jest ograniczenie do minimum zużycia energii – zasada ta ma zastosowanie także do urządzeń i sprzętu elektrycznego. Każdy zainstalowany sprzęt powinien mieć możliwie najwyższą klasę energooszczędności; należy przestrzegać zasad użytkowania go – nie korzystać z funkcji Stand-by, pamiętać o wyłączeniu ładowarki z gniazdka, wybierać programy ekonomiczne prania, zmywania czy gotowania itp. Tradycyjny komputer powinien zostać zastąpiony znacznie mniej energochłonnym laptopem; pamiętajmy też, że i LCD i przede wszystkim plazma zużywają znacznie więcej prądu niż tradycyjny telewizor kineskopowy. Warto też poszukać pralki i zmywarki, które mają możliwość podłączenia do ciepłej wody – jej przygotowanie za pomocą kolektorów lub pompy ciepła jest znacznie tańsze niż tradycyjne podgrzanie grzałką elektryczną w urządzeniu. Urządzenia techniczne powinny charakteryzować się tzw. miękkim startem, który też pozwala ograniczyć zużycie energii.
W domu pasywnym warto zastosować rozwiązania znane z budownictwa inteligentnego, czyli systemy sterowania oświetleniem, ogrzewaniem, wentylacją, roletami itd.
Świat idzie do przodu bardzo szybko; na rynku co chwilę pojawiają się rozwiązania, o których jeszcze wczoraj nawet nie marzyliśmy. To co niedawno wydawało się futurystyczną ideą, dziś traktowane jest jako oczywistość. Sądzę, że za kilka-kilkanaście lat podobnie będzie z budownictwem pasywnym – będzie ono powszechne i traktowane jako standard. Mam też nadzieję, że popularność zyska technologia pozwalająca na stawianie budynków „produkujących” energię – uważam je za znakomite rozwiązanie dla niewielkich społeczności: wsi, miasteczek, które pozwoliłoby ich mieszkańcom na uniezależnienie się od wielkich dostawców energii. Ale, aby tak się stało, potrzebne są odpowiednie regulacje prawne oraz edukacja społeczeństwa.
- Dziękuję za rozmowę.
- Polacy coraz bardziej dbają o ograniczenie zużycia energii. Podstawowym powodem tych zachowań są jej rosnące koszty – podejmując określone działania, np. ocieplenie domu, wymianę stolarki na szczelną, modernizację systemu grzewczego, dążymy przede wszystkim do obniżenia rachunków za zużycie energii cieplnej, elektrycznej czy wody. Rzadziej zastanawiamy się nad tym, jaki wpływ mają nasze nawyki środowisko naturalne. Świadomość ekologiczna Polaków, choć rośnie, nadal nie jest zbyt wysoka. Podobnie niewielka jest wiedza na temat ekologicznych i energooszczędnych systemów budownictwa, pozwalających na ograniczenie do minimum wskaźnika zapotrzebowania na energię cieplną na 1m2 rocznie. Wiele osób słyszało zapewne o budownictwie energooszczędnym, znacznie mniej o budynkach pasywnych czy 0-energetycznych. Naszą rozmowę warto więc zacząć od krótkiego wyjaśnienia tych pojęć.
- To prawda, znajomość zagadnień związanych z budownictwem o znikomym zużyciu energii jest w społeczeństwie niezbyt wysoka. Uważam, że niezbędna jest szeroka akcja edukacyjna w tym zakresie, a także zmiany w prawie oraz wsparcie przez państwo realizacji tego typu projektów. Budowa domu pasywnego jest bowiem nawet o 50% droższa od tradycyjnego. Ale zanim przejdziemy do problemów, na jakie napotykają w Polsce pasjonaci oszczędnego budownictwa, wyjaśnijmy, czym jest budownictwo pasywne.
Biorąc pod uwagę zużycie energii na 1m2/rok, budownictwo można podzielić na:
- tradycyjne - czyli spełniające wymogi normowe co do wysokości współczynnika przenikania ciepła U, zgodnie z którymi ściana dwu- i trzywarstwowa, stropy i posadzki muszą mieć U<0,3 W/(m2K), a okna U<2,0 W/(m2K); budynek taki ma roczne zapotrzebowanie na ciepło w granicach 90-120 kWh/m2xrok;- energooszczędne – czyli budynki o znacznie niższym niż wymagają normy zużyciu energii, obniżonej w stosunku do wymagań normowych wartości współczynnika U dla ścian, stropów, podłóg i stolarki okiennej i drzwiowej, z kontrolowaną wentylacją mechaniczną, szczelne i o dobrej izolacyjności cieplnej (warstwa izolacji nie powinna być mniejsza niż 15 cm), o rocznym zapotrzebowaniu na ciepło poniżej 70 kWh/(m2a), przynajmniej częściowo zaspokajający potrzeby energetyczne przez wykorzystanie odnawialnych źródeł ciepła;
- niskoenergetyczne – czyli budynki o zapotrzebowaniu na ciepło na poziomie do 45% tego, co zużywa budynek tradycyjny (zużywają 30-60 kWh/Wm2xrok); cechuje je bardzo dobra izolacja wszelkich przegród zewnętrznych, wyposażone są w okna o niskim współczynniku przenikania ciepła; do minimum zredukowane są mostki termiczne; lokalizacja pomieszczeń umożliwia wykorzystanie energii słonecznej do ich dogrzewania i oświetlenia; wyposażone są w system wentylacji z odzyskiem ciepła; wykorzystują kolektory słoneczne, pompy ciepła, gruntowe wymienniki ciepła;
- pasywne – czyli budynki, które charakteryzują się tak niskim zapotrzebowaniem na ciepło [poniżej 15 kWh/(m²a)], że można w nich zrezygnować z oddzielnego systemu grzewczego; budynki te cechują bardzo niskie współczynniki U, osiągane dzięki grubej warstwie izolacji (min. 30 cm) oraz wyeliminowaniu mostków cieplnych, szczelnym i o odpowiedniej konstrukcji oknom i drzwiom; są one bardzo szczelne, wymiana powietrza odbywa się dzięki wentylacji mechanicznej, a odzysk ciepła zapewnia rekuperacja; dzięki odpowiedniej konstrukcji, usytuowaniu względem stron świata, zastosowaniu nowatorskich rozwiązań technicznych i technologicznych budynek taki zużywa minimalne ilości wszystkich nośników energii; wykorzystują odnawialne źródła energii za pomocą kolektorów słonecznych, pomp ciepła, gruntowych wymienników ciepła, elektrowni wiatrowych itp.
- zeroenergetyczne – czyli budynki całkowicie samowystarczalne pod względem energetycznym, nie wymagające stosowania konwencjonalnych źródeł energii nie tylko do ogrzewania, ale także oświetlenia i zasilania sprzętu TV i AGD; domy takie mają bardzo grubą warstwę izolacji (jest to min. 40 cm), wyposażone są w wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła, kolektory słoneczne, ogniwa fotowoltaiczne; zarówno energia cieplna, jak i elektryczna są akumulowane, by zapewnić stały dostęp do nich.
Warto też wspomnieć o budynkach, które nie tylko są samowystarczalne pod względem energetycznym, ale też jej nadwyżki mogą sprzedawać. Na świecie powstało kilka tego typu pilotażowych obiektów, efektywnych i skutecznych, ale – niestety, bardzo drogich w realizacji, na razie więc raczej niemożliwych do rozpowszechnienia.
Zimowe ogrody to nie lada problem latem. Zimą pozwalają na akumulację ciepła ze Słońca. Latem jeżeli nie mają zacienienia mogą szybko nagrzać pomieszczenie i bez klimatyzacji będzie kłopot. Fot. Reyners.
- Dlaczego, Pana zdaniem, ważne jest propagowanie powyższych technologii? Czy nie wystarczy uświadamianie użytkownikom potrzeby oszczędzania energii oraz zalet stosowania materiałów i rozwiązań zmniejszających jej zużycie?
- O tym, iż warto wymienić okna, ocieplić dom, przykręcać kaloryfery na czas nieobecności itd., już większość z nas się przekonała. Nadal jednak wiele budynków wymaga termomodernizacji. Podjęcie tych działań jest tym bardziej istotne, że od początku bieżącego roku obowiązują świadectwa energetyczne, których zadaniem jest m.in. pokazać zainteresowanemu zakupem lokalu, jak bardzo jest on energochłonny. Poza tym, UE planuje wprowadzenie od 2015 roku jako obowiązującego budownictwa pasywnego. Niezbędna jest więc edukacja społeczeństwa, uświadomienie potencjalnym inwestorom, na czym ono polega, jakie wymagania należy spełnić i jakie są potencjalne zyski. Ta wiedza jest niezbędna, ponieważ budynek pasywny jest bardzo charakterystycznym obiektem, wymagającym od mieszkańców zgody na określone zachowania, wymuszającym rezygnację z dotychczasowych przyzwyczajeń i nawyków. Komfort mieszkania w takim domu jest w dużym stopniu uzależniony od pełnej i świadomej akceptacji ograniczeń i reguł postępowania. Bardzo ważne jest, by przyszły lokator dobrze poznał zasady rządzące budownictwem pasywnym i z pełnym przekonaniem je przyjął. Dlatego istotne jest propagowanie nie tylko teorii, ale też pokazywanie jej zastosowania w praktyce. W Polsce jest wiele domów energooszczędnych i sporo niskoenergetycznych. Wzniesionych zostało też kilka pilotażowych budynków pasywnych, np. w Smolcu pod Wrocławiem; pod Olsztynem wybudowany został pierwszy polski dom zeroenergetyczny. Zachęcam wszystkich do odwiedzenia tych miejsc – tak w Polsce, jak i poza granicami przy okazji podróży - i rozmów z projektantami oraz przede wszystkim z lokatorami. Ci ostatni udzielą najbardziej wiarygodnych informacji, dotyczących zarówno komfortu życia w takich budynkach, jak i kosztów ich eksploatacji. I jeszcze jedna ważna kwestia – pamiętajmy, że każdy dom pasywny musi być dostosowany do indywidualnych potrzeb rodziny, kształtu i położenia działki oraz warunków helio- geograficznych. Dlatego nie warto brać pod uwagę projektów gotowych, gdyż albo będą one wymagały dostosowania do konkretnych warunków, albo finalny efekt prac nie spełni naszych oczekiwań.Fot. Reyners
- Przyjmijmy, że podjęłam decyzję o budowie domu pasywnego. Od czego powinnam zacząć? Na co zwrócić uwagę? O czym pamiętać?
- Przede wszystkim należy zgromadzić odpowiednie środki finansowe. Jak już wspominaliśmy, ta technologia jest o ok. 30-50% droższa od tradycyjnego budownictwa, wymaga bowiem zastosowania drogich, ale bardzo skutecznych rozwiązań technicznych i technologicznych, a także energooszczędnych materiałów i urządzeń. Eksploatacja gotowego domu jest wprawdzie bardzo tania – kształtuje się na poziomie kilkudziesięciu zł miesięcznie, niemniej jednak czas zwrotu inwestycji jest bardzo długi. Niestety, polski inwestor nie ma co liczyć na systemowe wsparcie tego typu budów przez państwo, w przeciwieństwie do tego, co ma miejsce np. w Niemczech czy w Austrii. Tam początkowo różnica w kosztach budowy pomiędzy domem tradycyjnym a pasywnym była podobna jak u nas, dzisiaj – dzięki różnym rodzajom wsparcia finansowego – jest to zaledwie ok. 10%. Ponadto bardzo dynamicznie działają różne organizacje promujące pasywne i niskoenergetyczne budownictwo, współpracujące z producentami, projektantami, instytucjami finansowymi, urzędami itd.Rozwój budownictwa pasywnego za naszą zachodnią granicą nie jest więc przypadkowy i chaotyczny, lecz zorganizowany i ukierunkowany. Trudno się zresztą temu dziwić, skoro idea ta została opracowana przed ponad 20 laty właśnie w Niemczech, w Darmstadt przez Wolfganga Fiesta.
Należy więc zadbać o dysponowanie odpowiednimi środkami finansowymi, niezbędnymi na realizację inwestycji oraz zakup wszystkich urządzeń mechanicznych, które pozwolą do minimum ograniczyć zużycie energii oraz wyeliminować jej straty.
- A gdy mam już potrzebne środki?
- Wówczas należy zacząć szukać działki oraz zaprojektować dom. Niestety, i tym razem musimy liczyć się z poważnymi utrudnieniami i koniecznością pokonania biurokratycznych zapór. Hamulcem dla rozwoju budownictwa pasywnego są np. obowiązujące przepisy o zagospodarowaniu przestrzennym. Wprawdzie teoretycznie zakładają one promowanie nowatorskich rozwiązań, w praktyce jednak dominuje tzw. zasada dobrego sąsiedztwa. Oznacza ona, iż inwestor musi dopasować kształt i ustawienie planowanego budynku do znajdujących się w sąsiedztwie – jeśli się nie zgadza, nie otrzyma zgody na budowę. Tymczasem forma tradycyjnych polskich domów – np. przypominających szlacheckie dworki, z wielospadowym dachem, werandą, tarasem, mansardami itp. – nie do końca harmonizuje z ideą budynków pasywnych, które dopuszczają wprawdzie pewną swobodę architektury, nakładają też jednak pewne ograniczenia. Dom pasywny musi być zwarty, a jego obwód zminimalizowany w stosunku do powierzchni.Choć w technologii pasywnej mogą być wznoszone dowolne obiekty – budynki przemysłowe, szkoły, szpitale, budynki wielorodzinne itp. – w naszym kraju najlepsza dla nich jest zabudowa rozproszona. Optymalnym rozwiązaniem jest dom jednorodzinny na działce ok. 1000 m2, zlokalizowanej na obszarze, dla którego nie zostały jeszcze ustalone warunki zagospodarowania przestrzennego. W takim przypadku można mieć nadzieję, że urzędnicy pozytywnie odniosą się do wniosku o zgodę na budowę.
Możliwości technologiczne są bardzo szerokie i dom pasywny można zbudować praktycznie w każdej lokalizacji. Niemniej jednak dostosowywanie projektu do trudnych warunków oznacza dodatkowe koszty, związane zarówno z wynagrodzeniem architekta, jak i niezbędnymi do realizacji inwestycji materiałami. Z tego względu dobrze jest poszukać działki o optymalnym położeniu. Czym powinna się charakteryzować? Przede wszystkim unikajmy działek zalesionych – lasy wprowadzają zacienienie i często zamglenie. Nie oznacza to, że preferowany jest teren o płaskiej, pozbawionej jakichkolwiek osłon powierzchni – to z kolei oznaczałoby ekspozycję na zimne i porywiste wiatry. Najlepsza jest działka niezacieniona, od strony północno-zachodniej osłonięta przed wiatrami naturalnym wzniesieniem lub drzewami położonymi w takiej odległości od domu, by ich cień nie padał na budynek. Kształt działki powinien umożliwiać zorientowanie budynku na południe – w tym kierunku musi być też zwrócona największa powierzchnia elewacji. Dobrze jeśli niedaleko znajdują się naturalne cieki wodne (stawy, jeziorka, rzeczki), ponieważ można je wykorzystać dl pozyskania energii cieplnej.
REKLAMA:
Jeżeli mamy do wyboru kilka działek, warto każdą z nich odwiedzić z architektem, który wykona projekt budynku pasywnego – jako specjalista, powinien poradzić nam, która z lokalizacji jest optymalna.
Dom pasywny z oknami i kolektorami słonecznymi Schuco. Fot. Schuco.
- Wybrałam działkę, zleciłam wykonanie projektu. Czy na mojej działce stanie prostokątny klocek o bardzo grubych, masywnych ścianach, płaskim dachu, nieefektowny i po prostu brzydki?
- Nic podobnego! Wprawdzie dom pasywny wymaga odpowiedniej konstrukcji bryły – musi być ona jak najbardziej zwarta, bez załamań, o prostym obrysie i niewielkiej powierzchni ścian zewnętrznych – nie oznacza to jednak, że w swej prostocie nie może być ładna. Przecież energooszczędne budownictwo skandynawskie charakteryzuje się prostotą bryły, nie brak mu jednak uroku dzięki szlachetności wykończenia.Idealny dom pasywny to niepodpiwniczony, piętrowy prostopadłościan z dachem płaskim lub dwuspadowym o niskim pochyleniu; bryłę można uatrakcyjnić poprzez dobudowanie garażu, balkonu, tarasu. Pamiętajmy jednak, że te dodatkowe elementy muszą być zrealizowane jako konstrukcje oddzielne, nie połączone z konstrukcją ścian domu. Dzięki temu nie narażamy się na ryzyko powstania mostków cieplnych. Nie ma też wymogu budowania domów pasywnych wg jednej określonej technologii – budynki mogą być wznoszone popularną w Polsce techniką tradycyjną, murowaną, albo szkieletu drewnianego czy stalowego. Istota bowiem tkwi nie w technice budowania, lecz w projekcie, zorientowaniu budynku względem stron świata, grubości izolacji, zastosowaniu nowatorskich rozwiązań wentylacji i odzysku energii, wyposażeniu wnętrza w urządzenia i sprzęt o minimalnym zużyciu energii. Odpowiednie usytuowanie budynku na działce, jego zorientowanie na południe, skoncentrowanie dużych przeszklonych płaszczyzn na ścianie południowej, co pozwala na wykorzystanie ciepła słonecznego, zastosowanie odpowiednich okien, doskonała termiczna izolacja ścian zewnętrznych, dachu i stropów, eliminacja mostków cieplnych (też poprzez wspomniane wcześniej rozwiązania dla np. balkonów), konstrukcja ścian zapewniająca akumulację ciepła plus wentylacja mechaniczna z rekuperacją, wykorzystanie odnawialnych źródeł energii – to podstawowe cechy charakteryzujące dom energooszczędny.
Dobry projekt musi uwzględniać zarówno potrzeby mieszkańców, jak i lokalne warunki fizjografii i klimatu, a jednocześnie wpisywać się w krajobraz. Powinien być wykonany na indywidualne zamówienie. I ważna rzecz – projekt powinien mieć certyfikat potwierdzający spełnianie przez niego wytycznych budownictwa pasywnego.
Jak wspomniałem, przegrody zewnętrzne mogą być wzniesione w dowolnej konstrukcji – istotne jest, by współczynnik U był mniejszy niż 0,15 W/(m2.K). Ściana zorientowana na południe powinna być jak najbardziej przeszklona; okna mogą znaleźć się też na ścianach zwróconych na południowy zachód, natomiast ich liczba powinna być mniejsza na ścianie południowo-wschodniej i do minimum ograniczona na ścianie zwróconej na północ. Ściany z ekspozycją w kierunkach wschodnio-południowym, południowym i zachodnio-południowym powinny być w miarę możliwości długie. Dom pasywny wyposażamy w trzyszybowe okna z obiema komorami wypełnionymi gazem szlachetnym, o bardzo niskim współczynniku przenikania ciepła U na poziomie 0,6-0,4 W/(m²K), ze specjalnymi, charakteryzującymi się bardzo niskim miejscowym współczynnikiem przenikania ciepła ramami. Współczynnik przenikania ciepła dla całego okna (szyby + rama) musi być mniejszy U=0,8W/m2k. Muszą one też cechować się zdolnością przepuszczania energii słonecznej powyżej 50%. Uwaga! Stolarka okienna nie może być wyposażona w mikrowentylację. Musi być szczelna. Efektywność energetyczna domu zależy także od drzwi. Powinny być solidne, z wkładem termoizolacyjnym, wyposażone w próg.
Generalnie w budynku pasywnym musi być zagwarantowana szczelność infiltracyjna, co oznacza, że musi być on hermetyczny niczym termos. Podobnie jak ściany zewnętrzne, także podłoga i strop oraz dach muszą być bardzo dobrze zaizolowane oraz zabezpieczone przed zawilgoceniem. W przeciwieństwie do budownictwa tradycyjnego, należy unikać tzw. oddychania ścian – konieczne jest wykonanie paraizolacji od wewnątrz, by nie dopuścić do ich zawilgocenia. Ponadto konstrukcja ścian musi zapewniać akumulację ciepła, czyli gromadzić ją na czas, gdy słońce przestaje grzać. Do materiałów najlepiej akumulujących ciepło należą cegła pełna, pustak ceramiczny, kamień, beton itp. Z nich powinna być wykonana przegroda zlokalizowana naprzeciw skierowanych na południe okien – i to niezależnie od tego, w jakiej konstrukcji został wzniesiony budynek. Ściana ta powinna być bardzo masywna, o gr. nawet do pół metra. Przykładem może być duże przeszklenie salonu i zamknięcie tego pomieszczenia z drugiej strony ścianą murowaną z kamienia, cegły pełnej otynkowanej, cegły klinkierowej. Innym akumulatorem może być obudowa kominka, który umieścimy naprzeciw okien.
- Jeżeli południowa ściana budynku będzie niemal w całości przeszkolona, pomieszczenia latem będą przypominać saunę. Temperatura stanie się nie do wytrzymania.
- Dlatego ważne jest zabezpieczenie przeszkleń w żaluzje, rolety, markizy, wysunięte okapy itp., które chronią zarówno przed wychłodzeniem, jak i przegrzaniem. Markizy i wysunięte okapy zacieniają i ograniczają intensywność nagrzewania pomieszczeń. Znakomitym rozwiązaniem są rolety zewnętrzne – po opuszczeniu pomiędzy nią a powierzchnią okna tworzy się poduszka powietrzna, która izoluje zimą ograniczając straty ciepła, latem zmniejszając ilość ciepła przenikającego do wnętrza wraz z promieniowaniem słonecznym.Innym sposobem na zapewnienie latem pożądanego chłodu wewnątrz domu jest posadzenie przed budynkiem drzew liściastych – latem zagwarantują cień, zimą, gdy liście opadną, nie będą stać na przeszkodzie promieniom słonecznym. Z kolei po drugiej, północnej stronie posadźmy drzewa iglaste, które będą skuteczną osłoną przed wychładzającym wiatrem niezależnie od pory roku.
Ale … niewskazane jest też przewymiarowanie powierzchni przeszkleń na ścianie południowej, ponieważ będzie to skutkowało zwiększeniem zapotrzebowania na energię cieplną zimą i na chłodzenie latem.
- Określone zasady obowiązują architekta nie tylko przy projektowaniu bryły budynku i jego otoczenia ale też przy rozplanowywaniu pomieszczeń wewnątrz. Nie można ich lokalizować dowolnie, a przyszli mieszkańcy muszą zgodzić się na pewne kompromisy.
- Zasadą budownictwa pasywnego jest lokalizowanie pomieszczeń, które nie muszą być ogrzewane, od strony północnej, natomiast tych, w których spędzamy dużo czasu i tym samym oczekujemy w nich komfortu cieplnego – od południowej. Tak więc po północnej stronie domu, chłodniejszej i stosunkowo ciemnej, znajduje się na ogół wejście do domu, pomieszczenia pozbawione okien (składzik, garaż, garderoba, spiżarnia itp.), natomiast po stronie południowej – pokój dzienny. Kuchnia może znaleźć się po stronie północno-wschodniej, sypialnie – po wschodniej. Dostęp do dobrego oświetlenia i ogrzewania muszą mieć też jadalnia i gabinet. I bardzo ważna sprawa, o której nie wolno zapomnieć – należy ocieplić przegrody pomiędzy częścią ogrzewaną a nieogrzewaną budynku, by uniknąć strat ciepła.- Pasywność budownictwa polega na tym, że – dzięki zastosowanym rozwiązaniom konstrukcyjnym i technicznym - nie wymaga ono aktywnych systemów grzewczych. Czyli są to domy pozbawione kotłów, grzejników.
- Źródłem energii są kolektory słoneczne płaskie lub próżniowe, wykorzystywane do podgrzania c.w.u., , ogniwa fotowoltaiczne wytwarzające prąd, a system wentylacji mechanicznej z rekuperacją gwarantuje wymianę powietrza oraz podgrzanie świeżego, napływającego do domu z zewnątrz. Bardzo często centrala wentylacyjna z rekuperatorem jest sprzęgnięta z gruntowym wymiennikiem ciepła – pozwala to na wstępne ogrzanie pobieranego powietrza zimą albo jego schłodzenie latem. W budynkach pasywnych wykorzystuje się również instalacje z pompami ciepła jako dodatkowe źródła ciepła. Dzięki omówionej wcześniej konstrukcji budynku, hermetycznej szczelności, odpowiedniemu usytuowaniu na działce, rozplanowaniu pomieszczeń oraz wentylacji mechanicznej z rekuperatorem do odzysku ciepła budynek może funkcjonować bez tradycyjnej instalacji c.o. gwarantując przy tym pożądany komfort cieplny. Czasami projektowane jest dodatkowe ogrzewanie płaszczyznowe albo powietrzne.Generalnie jednak w budynku pasywnym odpowiednią temperaturę zapewnia mechaniczna wentylacja nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła. Rekuperator odzyskuje aż 90% ciepła z powietrza wentylacyjnego, po czym oddaje je napływającemu świeżemu powietrzu. Dzięki zastosowaniu grzałki zastępuje też tradycyjne ogrzewanie.
W domach pasywnych zapotrzebowanie na ciepło kształtuje się na poziomie 2-4 kW (maksymalnie 15 kWh/m2a w ciągu roku). Poza ciepłem odzyskiwanym z wentylacji można zastosować system grzewczy oparty na cieple z gruntu.
Budynki pasywne mogą być wyposażone w kominek – jeśli zostanie on zaprojektowany, konieczne jest uwzględnienie niezbędnych nawiewów powietrza, tak by nie pobierał on tlenu z pomieszczenia. Kominki są opalane drewnem lub np. peletami – zimą stanowią one dodatkowe źródło ciepła.
Należy wspomnieć o jeszcze jednej instalacji – elektrycznej – oraz o zasilanych nią urządzeniach.
Celem budownictwa pasywnego jest ograniczenie do minimum zużycia energii – zasada ta ma zastosowanie także do urządzeń i sprzętu elektrycznego. Każdy zainstalowany sprzęt powinien mieć możliwie najwyższą klasę energooszczędności; należy przestrzegać zasad użytkowania go – nie korzystać z funkcji Stand-by, pamiętać o wyłączeniu ładowarki z gniazdka, wybierać programy ekonomiczne prania, zmywania czy gotowania itp. Tradycyjny komputer powinien zostać zastąpiony znacznie mniej energochłonnym laptopem; pamiętajmy też, że i LCD i przede wszystkim plazma zużywają znacznie więcej prądu niż tradycyjny telewizor kineskopowy. Warto też poszukać pralki i zmywarki, które mają możliwość podłączenia do ciepłej wody – jej przygotowanie za pomocą kolektorów lub pompy ciepła jest znacznie tańsze niż tradycyjne podgrzanie grzałką elektryczną w urządzeniu. Urządzenia techniczne powinny charakteryzować się tzw. miękkim startem, który też pozwala ograniczyć zużycie energii.
W domu pasywnym warto zastosować rozwiązania znane z budownictwa inteligentnego, czyli systemy sterowania oświetleniem, ogrzewaniem, wentylacją, roletami itd.
Świat idzie do przodu bardzo szybko; na rynku co chwilę pojawiają się rozwiązania, o których jeszcze wczoraj nawet nie marzyliśmy. To co niedawno wydawało się futurystyczną ideą, dziś traktowane jest jako oczywistość. Sądzę, że za kilka-kilkanaście lat podobnie będzie z budownictwem pasywnym – będzie ono powszechne i traktowane jako standard. Mam też nadzieję, że popularność zyska technologia pozwalająca na stawianie budynków „produkujących” energię – uważam je za znakomite rozwiązanie dla niewielkich społeczności: wsi, miasteczek, które pozwoliłoby ich mieszkańcom na uniezależnienie się od wielkich dostawców energii. Ale, aby tak się stało, potrzebne są odpowiednie regulacje prawne oraz edukacja społeczeństwa.
- Dziękuję za rozmowę.
REKLAMA:
REKLAMA:
Źródło: Obud