Ciepło ze ścian

Na ukończeniu jest już budynek pasywny w okolicach Nieporętu pod Warszawą. Powierzchnia użytkowa domu wynosi 180 metrów kwadratowych, a całkowity miesięczny bilans rachunków tylko 170 zł. Właściwości termiczne budynku pasywnego przy ul. Czereśniowej 134 w Warszawie były obliczane dla czteroosobowej rodziny, ale z powodzeniem służy on jako biuro. Temperatura ścian, a co za tym idzie temperatura panująca wewnątrz, wynosi 18-20°C nawet w czasie dużych mrozów. Za tym, by budownictwo pasywne stało się w Polsce powszechne, przemawiają przede wszystkim duże oszczędności.

W domu pasywnym zamieszkiwanym przez klika osób niepotrzebna jest cała instalacja grzewcza. Do ogrzania budynku wystarczy bowiem zainstalowana za rekuperatorem grzałka o mocy 2-2,5 kW oraz zapewnienie w ciągu godziny jednej wymiany powietrza (pół wymiany to za mało, by podgrzane powietrze pokryło wszystkie straty ciepła do otoczenia). Z podgrzania wentylacyjnego rekuperator odzyskuje 90% ciepła. Zyski ciepła pochodzą również z domowych urządzeń: elektrycznych (lampy, telewizor, komputer) czy gazowych (kuchenka). Mieszkańcy jako pasywne źródło ciepła to - w przypadku czteroosobowej rodziny - około 3 tys. kWh rocznie.

Korzystniejszy dla budynku pasywnego jest także bilans energetycznych strat. Z dwóch budynków o podobnej powierzchni (dom tradycyjny - 205,7 m², dom pasywny - 209,2 m²) mniej ciepła traci - zarówno przez nieprzezroczyste przegrody zewnętrzne, przegrody przy pomieszczeniach nieogrzewanych, jak i zużyte powietrze wentylujące - dom pasywny. Mniej więcej tyle samo ciepła ucieka w obu budynkach przez okna, przeszklenia i drzwi.

Prawo

Dokumentem, który zachęca kraje Unii Europejskiej do promowania budownictwa energooszczędnego, jest Dyrektywa 2002/91/EC. Administracje państw członkowskich obliguje ona do wprowadzenia norm i przepisów wykonawczych, mających służyć jednolitej - w ramach danego państwa - klasyfikacji i certyfikacji energetycznej budynków. Na wydanie takich przepisów Polska ma czas do końca 2008 roku.

Dlaczego warto oszczędzać energię w budownictwie? Bo - jak pokazały wyliczenia komisji europejskiej - sektor mieszkaniowy i usługowy, którego główną część stanowią budynki, zużywa ponad 40% wytwarzanej energii. Zużycie to będzie rosło, co oznacza wzrost emisji dwutlenku węgla do powietrza. Nowe budynki powinny więc spełniać minimalne wymagania dotyczące charakterystyki energetycznej. Szczególnie dotyczy to budynków użyteczności publicznej.

Charakterystyka energetyczna budynku to jedno z kluczowych pojęć, które definiuje dyrektywa. Oznacza ono wartość energii zużywanej rzeczywiście bądź szacowanej, która jest niezbędna do spełnienia różnych potrzeb związanych ze znormalizowanym użytkowaniem budynku, tj. ogrzewania go, produkcji ciepłej wody, chłodzenia, wentylacji, oświetlenia. Wartość tę może odzwierciedlać jeden lub więcej wskaźników numerycznych. Liczy się je, uwzględniając izolację, charakterystykę techniczną i instalacyjną projektu i jego usytuowania w relacji do aspektów klimatycznych, wystawienia na słońce, wpływu konstrukcji sąsiadujących i innych czynników mających wpływ na zapotrzebowanie na energię. Wielkość sezonowego zapotrzebowania budynku na ciepło określa wskaźnik E. Wedle przyjętych w Europie zasad wynosi on maksymalnie 15 kWh/m².

Ponieważ w Polsce brakuje na razie przepisów wykonawczych do Dyrektywy 2002/91/EC, architektów obowiązują klasyfikacje energetyczne, opracowane przez instytucje pozarządowe, m. in. Stowarzyszenie na Rzecz Zrównoważonego Rozwoju czy Krajową Agencję Poszanowania Energii. Według tych klasyfikacji domy jednorodzinne konwencjonalne charakteryzują się wskaźnikiem E na poziomie 100-150 kWh/m², a domy pasywne - jako idealna forma budynku energooszczędnego - osiągają klasę A, czyli wskaźnik E poniżej 45 kWh/m².

Dokumentem, wydawanym na podstawie klasyfikacji energetycznej budynku, jest Paszport Energetyczny. Podstawę do jego wystawienia stanowi audyt energetyczny, zdefiniowany w ustawie z dnia 18 grudnia 1998 roku o wspieraniu przedsięwzięć termomodernizacyjnych. W przyszłości - i według Dyrektywy - paszport ma być dokumentem obowiązkowym na rynku nieruchomości. - Na cenę nieruchomości być może będzie miał taki wpływ jak jej lokalizacja - uważa Tomasz Mielczyński, architekt z Biura Studiów i Projektów DOM PASYWNY.

Przykładowy certyfikat energetyczny

Projektować z głową

Ciepło nie będzie uciekać, gdy budynek będzie jak najbardziej zwarty, stąd potrzeba eliminacji bądź ograniczenia powierzchni zewnętrznych. Zewnętrzne przegrody (ściany zewnętrzne, podłogi, stropy, dachy) muszą być izolowane materiałem o grubości 30-35 cm. Architekci przypominają, że każde załamanie muru to potencjalne miejsce wystąpienia mostka termicznego. Stosunek powierzchni przegród zewnętrznych do ogrzewanej kubatury jest określany przez stopień zwartości bryły architektonicznej, czyli współczynnik A/V. Im jest on niższy, tym lepiej. Jego optymalna wielkość dla budynków jednorodzinnych wynosi 0,8-1. Ale nie są to sztywne ramy, np. dla budynków wysokościowych współczynnik A/V kształtuje się na poziomie 0,3, a dla jednorodzinnych budynków parterowych sięga 1,2.

W projekcie budynku pasywnego najważniejsza jest ściana południowa, bowiem w naszych szerokościach geograficznych ona właśnie jest wystawiona na największe zyski z promieniowania słonecznego. Punkt newralgiczny stanowią okna. - Elewacja południowa to właściwie autonomiczny system. Z jednej strony chodzi bowiem o zapewnienie odpowiedniego zacienienia, z drugiej - wpuszczenie maksymalnie dużo światła słonecznego do wnętrza domu. Spełnienie tych dwóch pozornie wykluczających się postulatów niesie ze sobą klika problemów natury projektowej: trzeba na przykład umocować elementy zacieniające, nie konstruując przy tym mostków termicznych, trudno jest ponadto montować jakiekolwiek elementy na ścianie z kilkudziesięciocentymetrową warstwą izolacji. Poza przeszkleniami i systemem zacienień oraz izolacji warto pomyśleć o kolektorach słonecznych czy bateriach fotowoltaicznych - mówi Tomasz Mielczyński.

Przegrzewaniu się pomieszczeń w lecie zapobiegają żaluzje, markizy czy lamele. Inną metodą regulacji docierającej do okien energii promieniowania słonecznego jest stosowanie wysuniętych części połaci dachu w postaci okapów. Nie bez znaczenia pozostaje projekt zieleni: drzewa liściaste, zasadzone od strony południowej, dają zacienienie latem, natomiast zimą - gubiąc liście - nie ograniczają dostępu słońca.

W ideę systemu fasady południowej wpisana jest też tzw. strefa buforowa. To dodatkowa nieogrzewana kubatura, która grubość przegrody termicznej - jaką jest ściana południowa - rozciąga nawet do kilku metrów. Może nią być lekka, przeszklona, wentylowana konstrukcja szkieletowa. Przy czym nie musi to być pomieszczenie szczelne. - Zadania strefy buforowej dobrze spełnia rozbudowany ogród zimowy, obejmujący swoją przestrzenią cała elewację - podsumowuje Tomasz Mielczyński.