Budynki pasywne i energooszczędne
W dniu 3 września br. członkowie Oddziału Stowarzyszenia Kosztorysantów Budowlanych w Poznaniu (zainteresowanych członkowstwem w Stowarzyszeniu zapraszamy na stronę www.kosztorysowanie.org.pl lub na stronę www.orgbud.pl) mieli możliwość obejrzenia domu pasywnego zbudowanego w laboratorium Politechniki Poznańskiej. Uczestnicy spotkania podsumowali ten epizod jednym zdaniem: bardzo interesujące doświadczenie, patrząc zarówno od strony architektoniczno - konstrukcyjnej, jak i kosztowej.
Budowa domu to poważna inwestycja. Jeszcze kilka lat temu szukano oszczędności głównie na etapie realizacji inwestycji, zamieniając droższe, jakościowe materiały na tańsze, z wyglądu jedynie przypominające materiały o wyższym standardzie. Na efekty takich oszczędności z reguły nie trzeba było długo czekać. Naprawy, remonty i wysokie koszty eksploatacji. Okazało się, że oszczędność na etapie wznoszenia budynku nie popłaca.
W tej chwili ocenia się koszty w szerszej perspektywie, kładąc szczególny nacisk na wydatki związane z użytkowaniem obiektu, a głównie związane z energią potrzebną do ogrzania budynku. Powszechnie przyjmuje się, że wydatki na budowę domu energooszczędnego są wyższe o ok. 8-10% (brak informacji jeśli chodzi o koszty związane z budową domu pasywnego). W ogólnym rozrachunku, zwiększone koszty zwracają się po kilku latach i użytkownik może czuć się usatysfakcjonowany przyjętą polityką i cieszyć się z konkretnych oszczędności finansowych. Czym jest dom pasywny?
Dom pasywny to budynek, który zapewniając komfort cieplny jego mieszkańcom nie zużywa więcej energii niż 15 kWh na 1 m2 powierzchni w ciągu roku. Dla porównania, w budynkach standardowych roczne zużycie energii kształtuje się na poziomie ok.120 KWh na m2. Jest to nie lada wyzwanie dla architektów, technologów, producentów materiałów budowlanych, ponieważ sytuacja energetyczna na świecie jest coraz bardziej niekorzystna.
Wobec zwiększonego zapotrzebowania na energię związanego ze wzrostem liczby ludności na świecie, oraz stosowaniem coraz bardziej zaawansowanych technologii, zmniejszeniem się rezerw paliw kopalnych, a także wobec braku, jak na razie mało efektywnych rozwiązań w dziedzinie odkrywania i wykorzystywania alternatywnych źródeł energii, pozostaje jej oszczędność. Potencjalne rezerwy tkwią w efektywności energetycznej domów i mieszkań tj. budowaniu domów energooszczędnych, a nawet pasywnych i docieplaniu istniejących zasobów starego budownictwa.
W domach pasywnych stawia się na źródła ciepła do tej pory nie dostrzegane. Są nimi mieszkańcy takiego domu, urządzenia elektryczne, ciepło słoneczne, a także ciepło odzyskane z wentylacji mechanicznej. W takim domu nie ma miejsca na konwencjonalne systemy grzewcze.
Żeby jednak wykorzystać źródła ciepła, które wymieniono powyżej, już na etapie projektowania należy się odwołać do nowoczesnych technik ograniczania utraty ciepła z wnętrza budynku.
Co jest istotne przy projektowaniu domu pasywnego?
Przede wszystkim projektant musi zwrócić szczególną uwagę na:
- lokalizację budynku - budynek powinien mieć właściwe usytuowanie w stosunku do stron świata, by w jak najszerszym zakresie wykorzystać energię słoneczną. Od tego uzależniony jest dobór wielkości okien i rodzaju oszklenia. Duże przeszklone powierzchnie powinny znajdować się na ścianie południowej budynku. Od północy powinny być projektowane pomieszczenia techniczne z małymi oknami. Nie bez znaczenia jest tutaj również rodzaj samych ram okiennych, które charakteryzują się innym współczynnikiem przenikania ciepła niż samo szkło, a także sposób ich szczelnego montażu (badania tych zagadnień prowadzone są przez Politechnikę Poznańską),
- wyznaczenie jak najprostszej bryły budynku - stosunek powierzchni przegród budowlanych do kubatury budynku powinien być jak najmniejszy. W budynku pasywnym nie ma miejsca na podcienia i loggie. W ten sposób unika się mostków termicznych i ogranicza utratę ciepła do minimum. Korzystny jest budynek piętrowy, prosty niż parterowy o urozmaiconym rzucie.
- izolacyjność przegród zewnętrznych - projektant musi dobrać materiały, które będą wykorzystane przy wykonywaniu przegród zewnętrznych w taki sposób, aby spełniały aktualne wymagania ochrony cieplnej budynków zawarte w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. zmieniającym rozporządzenie w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Wymagania te, na skutek wprowadzania w życie dyrektyw unijnych zostały mocno zaostrzone. Dla przykładu, przed rokiem 1966 maksymalna wartość współczynnika przenikania ciepła U ściany zewnętrznej wynosiła 1,16W/(m2K) (dla środkowej i wschodniej części Polski), oraz 1,40 W/m2K (dla zachodniej części Polski). W późniejszych latach wartość tego współczynnika malała, aby teraz osiągnąć poziom dla domów jednorodzinnych 0,3 W/m2K. W tym miejscu należy zaznaczyć, że np. zastosowana gruba izolacja nie rozwiązuje problemu, ponieważ ważne są również detale tj. nadproża, wieńce czy połączenia różnych elementów konstrukcyjnych.
- system wentylacji i ogrzewania - założeniem, przy projektowaniu domu pasywnego jest wyeliminowanie zużycia energii cieplnej do ogrzania budynku. Ciepło ucieka nie tylko przez przegrody zewnętrzne ale również przez zastosowanie wentylacji grawitacyjnej. W domu pasywnym ten rodzaj wentylacji jest usuwany na rzecz systemu wentylacji mechanicznej z rekuperacją (odzyskiem ciepła). W chwili obecnej producenci oferują całą gamę systemów wentylacji mechanicznej nawiewno - wywiewnej z odzyskiem ciepła.
- urządzenia do odzysku ciepła - w domu pasywnym dopuszczalne jest wykorzystywanie energii odnawialnej np. energii słonecznej. Jest to energia czysta, przyjazna środowisku. W tym celu montuje się na dachach domów kolektory słoneczne. Dzięki szerokiemu rozwojowi technologii, na rynku komercyjnym znajduje się szereg urządzeń do przetwarzania takiej energii, w związku z czym jest co wybierać.
Osoby, które przymierzają się w tej chwili do budowania, mają możliwość wyboru, zarówno jeśli chodzi o typ obiektu i rodzaj materiałów budowlanych. W konsekwencji zużycie energii cieplnej w trakcie eksploatacji budynku będzie uzależnione od ostatecznej ich decyzji. W innej sytuacji są osoby, które nie noszą się z zamiarem takiej inwestycji. Mogą jedynie sami, w sposób przybliżony oszacować wskaźnik zużycia energii cieplnej i na tej podstawie podjąć decyzję o ewentualnym dociepleniu obiektu.
Do kalkulacji potrzebna jest znajomość wartości opałowej paliw, np.:
- 1 m3 gazu ziemnego GZ 50 - to ok. 9,97 kWh,
- 1m3 gazu płynnego propan - 7,03 kWh,
- 1kg węgla kamiennego orzech - 7,38 kWh, 1kg drewna - średnio od 4,1 do 4,5 kWh, w zależności od rodzaju drewna np. sosna - 4,4 kWh, klon 4,1 kWh, świerk 4,5 kWh, a jodła nawet 5,5 kWh. Oczywiście mowa tutaj o wartości opałowej drewna wysuszonego, a nie mokrego w przypadku którego wartość opałowa spada do 2-2,5 kWh.
- 1 litr oleju opałowego lekkiego - 10,94kWh.
Poniżej zamieszczamy przykład przybliżonego obliczenia zużycia energii cieplnej dla lokalu usytuowanego na parterze nieocieplonego, przedwojennego budynku.
Dane:
- roczne zużycie energii elektrycznej - 4658 kWh,
- roczne zużycie gazu ziemnego - 2999 m3, co daje w przeliczeniu na wartość opałową 2999 m3 x 9,97 kWh = 29 900 kWh,
- powierzchnia lokalu - 120 m2
Roczne zużycie energii E = (4658 kWh + 29 900 kWh) : 120 m2 = 287 kWh/m2/rok
Poziom rocznego zużycia energii cieplnej jest tak wysoki, że praktycznie lokal ten plasuje się poza potoczną (nieoficjalną) klasyfikacją:
- wskaźnik E powyżej 140 kWh/m2/rok oznacza budynek mało energooszczędny,
- E pomiędzy 110 a 140 kWh/m2/rok to domy standardowe,
- E pomiędzy 70 a 110 kWh/m2/rok to domy energooszczędne
- E na poziomie 15 kWh/m2/rok to tzw. domy pasywne, które mogą funkcjonować w sposób bierny, czyli bez aktywnych systemów ogrzewania i wentylacji grawitacyjnej powietrza.
Zmiany w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, a także w ustawie Prawo budowlane w części dotyczącej świadectw energetycznych, to dopiero początek drogi w kierunku oszczędności energii cieplnej. W przyszłości może nastąpić limitowanie ciepła w przeliczeniu na powierzchnię (m2) czy kubaturę (m3) budynku i wówczas przekroczenie wyznaczonych granic będzie skutkowało wyższymi cenami mediów.
data dodania artykułu: 2.10.2009 r.