Domy pasywne, czyli na cztery pory roku (cz. II)

W klimacie środkowoeuropejskim najważniejszym zadaniem budownictwa energooszczędnego i pasywnego jest ograniczenie energii, wykorzystywanej do celów grzewczych, do podgrzewania ciepłej wody użytkowej oraz energii elektrycznej. Ale żeby to osiagnąć, cały proces budowy domu musi zostac podporządkowany określonym wymaganiom.

Domy pasywne, czyli na cztery pory roku (cz. I)

Zalecenia dotyczą zarówno projektowania, jak i wykonania obiektów. Wiążą się z termoizolacją standardowych przegród zewnętrznych - dachów, ścian i stropów, ograniczeniem mostków termicznych, uszczelnieniem powłoki budynku, instalacją wentylacji z odzyskiem ciepła, wysokiej klasy stolarki okiennej i urządzeń hydraulicznych. Budując pasywnie, należy dążyć do ograniczenia powierzchni zewnętrznych, bo właśnie przez nie wytraca się ciepło. Budynki powinny mieć zwartą bryłę i korzystny stosunek powierzchni zewnętrznej do kubatury.

Termoizolacyjność przegród zewnętrznych
Na etapie ich projektowania warto wykorzystać kilka zasad tzw. dobrej ochrony cieplnej:
- w budynku musi być określona zamknięta powłoka termiczna, obejmująca wszystkie pomieszczenia - optymalna temperatura w nich w okresie zimowym wynosi co najmniej 15°C; 
- powłoka termiczna musi mieć w każdym miejscu wysoką izolacyjność cieplną - przerywać mogą ją jedynie prawidłowo z nią powiązane okna ciepłochronne; minimalna grubość ocieplenia wynosi co najmniej 25 cm, przy współczynniku przewodzenia ciepła =0,035 W/(mK).

Parametry izolacyjności przegród zewnętrznych budynku w miarę możliwości warto polepszać, dążąc do uzyskania wartości współczynnika przenikania ciepła U < 0,15 W/(m²K). W praktyce stosuje się często jeszcze lepsze docieplenia, takie jak np. w budynku pasywnym w Gdańsku-Osowej. Zastosowano tam srebrnoszare płyty TERMO-LAMBDA z dodatkiem grafitu o grubości 34 cm, gdzie współczynnik przenikania ciepła U dla ściany wynosi 0,09 W/(m²K).

Na rynku dostępnych jest wiele propozycji konstrukcyjnych ocieplenia ścian zewnętrznych, ciągle też pojawiają się nowe możliwości. Wśród nich warto wymienić popularną metodę BSO (dawniej zwaną lekką mokrą) oraz techniki znane techniki, takie jak budownictwo z bel słomy czy zaawansowaną technologicznie izolację próżniową. Cel to izolacja termiczna prostych ścian i dachu na wymaganym dla budownictwa pasywnego poziomie.

By uniknąć mostków termicznych, wystarczy starannie zaprojektować i sumiennie wykonać budynek. Nie do przyjęcia są pozornie wyglądające usterki, z reguły pomijane w budownictwie tradycyjnym - rzutować mogą na całkowitą izolacyjność termiczną domu.

Niepokojącym zjawiskiem jest np. skraplanie się pary wodnej - na mostkach termicznych lub w miejscach nieciągłości izolacji termicznej. W elementach konstrukcyjnych para wodna skrapla się już przy temperaturze powierzchni poniżej 9,3°C, a pleśń tworzy się przy 12,6°C. Wyliczenia te zakładają temperaturę 20°C w pomieszczeniu oraz 50 proc. wilgotność względną powietrza. Sytuacja jest jeszcze bardziej niekorzystna, gdy np. w miejscach mostków termicznych postawimy meble. W budynkach, w których nie dokonywano termomodernizacji, w poszczególnych przegrodach budowlanych zazwyczaj skrapla się para wodna i powstaje pleśń. Należy się z tym liczyć również w budynkach o standardowej izolacji, tj. o grubości 6-8 cm. Według badań to właśnie pleśń przyczynia się do powstawania alergii i może wywołać chorobę dróg oddechowych. Niekorzystnym zjawiskom zapobiega izolacja cieplna, zmniejszająca współczynnik przenikania ciepła poniżej 0,2 W/(m²K).

Mostki termiczne w miejscu połączenia stropu piwnicy i ściany zewnętrznej

Szczelność powłoki budowlanej
Charakterystyczną cechą domu pasywnego jest też szczelność zewnętrznej bryły budynku. Zwolennicy tego typu budownictwa nie zgadzają się z powszechnym przekonaniem, jakoby szczeliny w budynku były pożyteczne i konieczne w celu wentylacji pomieszczeń. W praktyce to, ile powietrza dostaje się przez nie do wewnątrz, zależy od siły wiatru: przy dużej różnicy ciśnień wymiana powietrza jest zbyt gwałtowna, natomiast przy słabym wietrze najczęściej niewystarczająca. Poza tym ciepłe powietrze, przedostając się przez nieszczelności na zewnątrz, ochładza się, przekracza punkt rosy, a ściany od wewnątrz wilgotnieją. Wilgoć wnika przez szczeliny również podczas deszczu, szczególnie przy silnym wietrze. Powoduje to pogorszenie izolacyjności termicznej i akustycznej przegrody, tym samym zwiększa ryzyko powstania pleśni oraz szkód budowlanych.

Gdy powietrze, z powodu niewystarczającej szczelności powłoki budowlanej, przedostaje się do wewnątrz budynku, latem w pomieszczeniach panują uciążliwe, wysokie temperatury, a zimą gromadzi się suche powietrze. Następstwem jest złe samopoczucie, zmęczenie, również różne choroby. Obliczono, że w wyniku przepływu strumienia powietrza (strumień przepływa na zasadzie konwekcji - przyp. red.) w ciągu 24 godzin przez 1-mm nieszczelność przedostaje się około 800 g wody na m². Warto nadmienić, że nie zawsze zawilgocenie warstwy ocieplenia jest spowodowane nieszczelnością. Przyczyną może też być zjawisko dyfuzji bocznej. Będzie ono występować zawsze (rysunek powyżej), lecz skutki dyfuzji da się opanować, gdy zastosuje się izolację paroprzepuszczalną od góry o dyfuzyjnie równoważnej grubości warstwy powietrza Sd<0,10 m. W ten sposób zapobiegniemy trwałemu zawilgoceniu izolacji cieplnej i powstaniu szkód budowlanych.

Zjawisko dyfuzji bocznej
Problem dyfuzji - nie tylko bocznej, to źródło wielu nieporozumień w dyskusjach na temat szczelności budynku. Słyszy się np., że budynek nie może być szczelny, gdyż ściana musi oddychać. Można się zastanawiać, jaka jest zależność między szczelnością a dyfuzją. W celu zobrazowania tego załóżmy, że ciało człowieka jest budynkiem. Skóra jest izolacją ścian, a płuca pełnią funkcję wentylacji. Gdy przestaniemy oddychać, zatykając nos i usta, okaże się, że nie jesteśmy w stanie przeżyć. Sama natura podpowiada nam rozwiązanie, że nieszczelności nie są potrzebne. A jak wygląda sprawa z wilgocią?

Zachowanie się pary wodnej w powłoce izolacyjnej w ciągu doby w zależności od zjawiska

Człowiek wydala jej część przez płuca (wentylacja), a także przez skórę (izolacja) na zasadzie dyfuzji. Podobnie rzecz ma się z budynkami. Łatwo więc o konkluzję, że w przypadku tworzenia powłoki budynku należy stosować rozwiązania, umożliwiające dyfuzję pary wodnej z jednoczesnym zachowaniem pełnej szczelności. Zapobiega ona przenikaniu powietrza (zabezpieczenie wiatrochronne). Skutkiem niewłaściwej izolacji jest też kolejna wada - mniej dźwiękoszczelna bariera.
Wniosek nasuwa się sam: nieszczelności nie tylko nie pomagają, ale wręcz bardzo szkodzą. Szkody budowlane w konstrukcji niejednokrotnie mogą być nieodwracalne. Zawilgocona izolacja termiczna oraz bezpośrednie uciekanie ciepła przez szczeliny przyczyniają się do dużych strat ciepła, to z kolei powoduje wzrost kosztów eksploatacji budynku. Poprzeczkę opłat dodatkowo podbijają rosnące ceny paliw.

Domy pasywne, czyli na cztery pory roku (cz. III)