Budownictwo zrównoważone - przykład

O oszczędzaniu energii i ekologii należy myśleć już w fazie tworzenia założeń projektowych. Dotyczy to przede wszystkim zwrócenia uwagi wszystkich uczestników procesu projektowego, również  inwestora i projektantów branżowych, na założone cele prośrodowiskowe.

Archipelag stworzył projekt domu modelowego LUMINA HOUSE, który ma być wzorcową konstrukcją dla budownictwa zrównoważonego. Jest to dom o niskim zapotrzebowaniu na energię i wysokim komforcie użytkowania. W budynku położono nacisk nie tylko na oszczędność energii, ale również na jej aktywne pozyskiwanie ze źródeł naturalnych – słońca, ziemi i wody. Wykorzystano najnowszą wiedzę techniczną poprzez zastosowanie urządzeń takich jak pompa ciepła, wentylacja mechaniczna z rekuperacją, panele słoneczne, ogniwa fotowoltaiczne, system odzysku wody deszczowej oraz zintegrowane sieci teleinformatyczne pozwalające zarządzać zużyciem energii w domu jednorodzinnym.

Jakie cechy budynku sprzyjają energooszczędności?

Nowoczesne systemy murowe dla ścian jednowarstwowych od dawna zapewniają już współczynnik przenikania ciepła:

 U_max = 0,29 W/(m²K),

ale chcąc wyjść naprzeciw ideom energooszczędności i coraz ostrzejszym wymaganiom dotyczącym ochrony budynku przed stratami energii, konsultanci zalecają, aby przy projektowaniu nowych budynków uwzględniać już współczynnik:

U_max = 0,25 W/(m²K).

Takie działania potwierdzają, że aby wyjść naprzeciw wymaganiom współczesnego, zrównoważonego budownictwa, które coraz bardziej rygorystycznie przestrzega zasad energooszczędnego budowania i realizowania celów prośrodowiskowych, należy brać pod uwagę zarówno wymagania, potrzeby i możliwości inwestora, jak i prognozy dotyczące dalszego funkcjonowania realizowanego obiektu, kosztów jego eksploatacji, a nawet warunków, które mogą wpływać na późniejszy koszt nieruchomości.

Ściany zewnętrzne w LUMINIE wykonane zostały bloczków YTONG PP2/0,4 o grubości 24 cm, które zapewniają przede wszystkim wysoką termoizolacyjność ścian. Niski współczynnik przewodzenia ciepła λ = 0,11 W/(mK) sprawia, że ściana taka wymaga jedynie niewielkiego docieplenia, by spełnić wymaganie U ≤ 0,30 W/(m²K). Celem projektantów było uzyskanie możliwie najniższego współczynnika U. Dzięki zastosowaniu bloczków YTONG PP2/0,4 grubości 24 cm oraz warstwy docieplenia o grubości 20 cm, możliwy jest współczynnik U = 0,14 W/(m²K).

Im bardziej bryła budynku jest zwarta i prosta, tym mniej istnieje w niej miejsc, które mogą być narażone na niebezpieczeństwo strat energii przez ewentualne mostki termiczne. Takim miejscem może być choćby narożnik budynku, taras nad pomieszczeniem użytkowym, płyta balkonowa czy połączenie lukarny z połacią dachu.

Należy minimalizować możliwość wystąpienia mostków termicznych, wspomagając słabe miejsca w budynkach takimi rozwiązaniami jak np.:
– stosowanie gotowych płyt stropowych, które można wysunąć poza obrys budynku tworząc balkon bez mostków termicznych;
– stosowanie płyt balkonowych na łącznikach termoizolacyjnych;
– wykorzystanie pustaków izolacyjnych, które mają za zadanie likwidację mostka na poziomie cokołu;
– stosowanie materiałów izolacji termicznej do ocieplenia elementów konstrukcyjnych zarówno żelbetowych, jak i drewnianych.

Straty energii przez ściany zewnętrzne czy połacie dachu rosną wprost proporcjonalnie do ich powierzchni. Rozważając dalej – znaczyłoby to, że najlepszym rozwiązaniem dla budynków niskoenergetycznych byłoby stosowanie prostych form przekrytych płaskim stropodachem o jak najmniejszej powierzchni w stosunku do ich rzutu. Są to oczywiście skrajne rozwiązania, które nie zawsze uwzględniają rozmaite funkcjonalno-estetyczne plany projektanta i inwestora.

Bardzo istotne są przegrody zewnętrzne przezroczyste, czyli okna. Zwłaszcza przy dużych przeszkleniach w budynku należy zwrócić uwagę na ich parametry cieplne (zarówno ram, jak i przeszklenia). Istnieją już na rynku budowlanym okna dwukomorowe o współczynniku przenikania ciepła dla szyb U_g = 0,4 W/(m²K). Budynki energooszczędne tzw. aktywne powinny mieć okna o współczynniku U_w poniżej 0,8 W/(m²K). Dopuszcza się jednak, aby te parametry kształtowały się na poziomie 1,1–0,8 W/(m²K). Odchodząc jednak od wszelkich liczb, należy pamiętać o dość istotnych, a nie zawsze docenianych przez inwestorów faktach. Na przykład w przypadku położonych obok siebie dwóch okien o określonej powierzchni, to, czy są one ze sobą złączone, czy też dzieli je fragment muru, będzie miało bezpośredni wpływ na wystąpienie start ciepła lub ich brak. Połączone okna o tej samej powierzchni szyb mają mniejszą powierzchnię ram i tym samym minimalizują niebezpieczeństwo strat ciepła zarówno na ramach, jak i połączeniach okna ze ścianą budynku. Podobne zasady dotyczą okien połaciowych. Współczesne okna mogą być wyposażone w specjalne powłoki, które w zależności od usytuowania budynku względem stron świata pozwalają na pozyskanie energii lub nie dopuszczają do jej strat. Powłoki niskoemisyjne lub specjalne siatki zatrzymujące światło rozproszone, którymi mogą być pokryte szyby, to doskonałe rozwiązania stosowane już w nowoczesnym budownictwie.

Wysokie wymagania cieplne stawia się też drzwiom zewnętrznym. Dom energooszczędny aktywny zakłada dla stolarki drzwiowej zewnętrznej współczynnik nawet U = 0,8 W/(m²K). Warto więc zwracać uwagę nie tylko na estetykę drzwi wejściowych, ale również na ich izolacyjność cieplną.

Systemy wspomagające energooszczędność dla budownictwa jednorodzinnego

Współdziałanie zastosowanych w danej inwestycji systemów i rozwiązań, takich jak:

• wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła,
• pompa ciepła oraz system ogrzewania podłogowego,
• panele solarne do ogrzewania wody użytkowej,
• ogniwa fotowoltaiczne zamieniające energię słoneczną w elektryczną,
• wykorzystanie deszczówki w celu oszczędzania wody pitnej,
• przydomowe oczyszczalnie ścieków,

daje możliwość uzyskania dodatkowych oszczędności eksploatacyjnych i stanowi podstawę działań prośrodowiskowych.

Rosnąca świadomość projektantów i inwestorów pozwala na daleko idące oszczędności w zakresie ograniczenia strat energii cieplnej, zmniejszenia zużycia wody pitnej oraz wykorzystania naturalnej energii ze źródeł odnawialnych.

Jak poprawić parametry cieplne budynku?

Podstawowe zalecenia dla budynku energooszczędnego aktywnego, w którym zapotrzebowanie na ciepło wynosi 40–30 kW•h/(m²•rok):

1.    Fundamenty oraz podłoga na gruncie – zalecany współczynnik U = 0,15 W/(m²K).

2.    Strop nad piwnicą – współczynnik U = 0,30 W/(m²K).
Aby uzyskać podobne parametry, należy zastosować ocieplenie z polistyrenu ekstrudowanego, oraz izolacyjne pustaki cokołowe.

3.    Ściany zewnętrzne – zalecany współczynnik U_max = 0,25 W(/m²K).
Bardzo ważna jest dokładność wykonania murów z ich cienkowarstwowymi spoinami. Zbyt duże ilości zaprawy mogą stanowić znaczące mostki termiczne. Zalecane są ściany dwuwarstwowe, gdzie zwłaszcza zewnętrzna warstwa termoizolacyjna pozwala na uzyskanie doskonałych parametrów – poniżej 0,15 W/(m²K) – przy łącznej grubości muru wynoszącej 36 cm. Należy także pamiętać o wyborze materiałów konstrukcyjnych o bardzo dobrych parametrach.

4.    Dach i stropodachy – współczynnik U zalecany 0,2–0,15 W/(m²K).
Przy zastosowaniu 30 cm wełny mineralnej w połaci dachu uzyskamy współczynnik U poniżej 0,15 W/(m²K). Należy pamiętać, aby materiał izolacyjny na połaciach układać przynajmniej w dwóch warstwach dla izolacji elementów konstrukcyjnych.

5.    Stolarka okienna – zalecane współczynniki U = 1,4–0,8 W/(m²K).
Należy zwrócić uwagę na parametry cieplne zarówno ram jak i szklenia. Dla kompletnych okien parametr powinien wynosić raczej 0,8 [W/m²K].

6.    Stolarka drzwiowa zewnętrzna – zalecany współczynnik U_max = 2,0  W/(m²K).

7.    Wentylacja – zalecana wentylacja z odzyskiem ciepła.
Przy zastosowaniu tradycyjnego systemu wentylacji grawitacyjnej musimy liczyć się ze stratami nawet do 40% energii cieplnej z budynku.