
Każdy z nas chciałby mieszkać komfortowo, a jednocześnie płacić
niskie rachunki. Jak to zrobić? Najlepszy sposób, by tanio ogrzewać dom,
a przy tym zadbać o środowisko, to wybudowanie domu, do którego
ogrzania potrzeba niewiele energii czyli DOMU PASYWNEGO ENERGOOSZCZĘDNEGO.
Energia stale drożeje, zatem coraz więcej uwagi przywiązuje się do
możliwości jej oszczędzania a najlepszy na to sposób to pozyskanie
taniej energii oraz zmniejszenie strat ciepła z budynku bo strata ciepła
to strata pieniędzy!
Co to jest dom pasywny?
Dom pasywny jest budynkiem o wyjątkowo niskim
zapotrzebowaniu na energię cieplną. Wynosi ono 15 kWh/m2. Dla
porównania w tradycyjnym domu zapotrzebowanie takie wynosi ponad 100
kWh/m2. W takim domu całkowicie zbędny jest aktywny system
ogrzewania. W pewnych warunkach jest to możliwe dzięki doskonałej
izolacyjności przegród zewnętrznych, zyskom ciepła z urządzeń
elektrycznych, z wentylowanego powietrza, od słońca, mieszkańców.
Podstawowe wymagania projektowe to:
- odpowiednia
działka budowlana pozwalająca na zorientowanie budynku w kierunku
południowym,
- maksymalne wykorzystanie warunków naturalnych celem
pozyskania energii termicznej,
- buforowy rozkład pomieszczeń
pozwalający na racjonalne wykorzystanie i ograniczenie zużycia
pozyskanej energii termicznej
- prosta i zwarta bryła budynku
- doskonała
szczelność i izolacyjność przegród zewnętrznych, zez mostków
termicznych
- stosowanie nowoczesnych technologii pozwalających na
racjonalne gospodarowanie energią
Jaki dom jest pasywny?
Wyznacznikiem jest wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło E,
informujący, ile energii potrzeba do ogrzewania domu przez cały rok.
Można go obliczyć (sposób obliczenia opisuje Polska Norma
PN-B-02025:2001) już na etapie projektowania domu i
jeśli nie jest zadowalający, wprowadzić zmiany, jeszcze zanim zaczniemy
budowę. Dla standardowo ocieplonych budowanych współcześnie domów
jednorodzinnych wynosi on przeciętnie około 120 kWh/(m2 rok).
Za domy energooszczędne uważa się te, dla których jest on o połowę
mniejszy. Buduje się też domy o wskaźniku E mniejszym niż 20 kWh/(m2·rok),
tak zwane pasywne, ale jest to już trudne wyzwanie dla architekta,
wykonawcy i inwestora.
Idea domu pasywnego
Podstawowym
założeniem idei domu pasywnego jest maksymalizacja oszczędności energii
poprzez minimalizację strat tej energii na takim poziomie, że niezależny
system ogrzewania staje się zbędny. Aby to uzyskać należy ograniczyć zapotrzebowanie na energię cieplną do 15 kWh/m2.
Co zrobić aby to uzyskać?
Przede
wszystkim ściany zewnętrzne budynku muszą mieć odpowiednią izolację
zapewniającą że współczynnik przenikania ciepła dla takiej przegrody
będzie niższy od U<0,14. Technologicznie ściana taka musi być
zaprojektowana w sposób eliminujący tzw. mostki termiczne. Technologia, w
której proponujemy wykonać dom pasywny to Ytong docieplony odpowiednią
grubością wełny mineralnej. Oczywiście możliwe jest też wykonanie domu
pasywnego w innych technologiach, np. drewnianej lub thermomur.
Samo dobre
zaizolowanie ścian zewnętrznych nie wystarczy. Aby wszystko prawidłowo
funkcjonowało to budynek taki musi być prawidłowo zaprojektowany idąc w
kierunku oszczędnie zaprojektowanej bryły, odpowiedniej ilości okien i
ich usytuowania, a także odpowiedniego doboru tras prowadzenia
instalacji, nie wspominając o umiejętnym wykonawstwie i znajomości
technologii.
Projekt domu pasywnego
Dobry projekt
jest podstawowym elementem każdej inwestycji, bowiem powstaje wtedy
najmniej błędów, a realizacja przebiega szybko i sprawnie. Ma to duży
wpływ na ograniczenie kosztów budowy. Inwestorzy indywidualni zwykle
wybierają tanie projekty katalogowe i dostosowują je do swoich potrzeb,
najczęściej w trakcie budowy. W przypadku domów pasywnych takie
postępowanie jest niedopuszczalne. Nawet drobne zmiany mogą spowodować,
że budynek przestanie być pasywny. W efekcie takiego działania można
ponieść większe koszty i nie uzyskać zamierzonego efektu. Projekty domów
pasywnych pojawiające się w katalogach nie spełnią wymagań dla
wszystkich inwestorów. Dlatego też domy pasywne należy projektować na
indywidualne zamówienie. Wtedy dopiero można budynek ściśle dostosować
do warunków terenowych oraz potrzeb przyszłych mieszkańców.
Ściany zewnętrzne domu pasywnego
Ściany
zewnętrzne w domu pasywnym muszą mieć współczynnik przenikania ciepła
U<0,14. Ściana taka zatem musi być bardzo dobrze zaizolowana oraz
uszczelniona. Można to osiągnąć poprzez zastosowanie odpowiednio grubej
warstwy izolacji oraz poprzez uszczelnienie domu folią paroizolacyjną
klejoną w miejscach łączenia. Mostki termiczne muszą być zredukowane do
minimum. To gwarantuje, że straty energii będą na odpowiednio niskim
poziomie. Technologia Ytong docieplona odpowiednio
dobraną grubością wełny mineralnej doskonale nadaje się do budowy domu
pasywnego. Inne technologie np. drewniana lub thermomur są bardzo
ciepłe, ale nie posiadają takiej bezwładności cieplnej jak Ytong, przez
co trzeba dodatkowo budować ścianki akumulacyjne. Ma to jednak swoją
zaletę bowiem taka ścianka akumulacyjna wykonana z cegły klinkierowej
jest bardzo estetyczna. Można ją zatem wykorzystać jako element
dekoracyjny.
Bezwładność cieplna oznacza, że
nagrzane ściany i stropy przyczyniają się do zachowania stabilnej
temperatury wewnętrznej i oszczędzania energii, co jest bardzo istotne w
domu pasywnym.
Cechy ścian zewnętrznych w
budynkach pasywnych:
- wysoka izolacyjność termiczna
(u=0,11-0,15)
- wysoka izolacyjność akustyczna (R>45dB)
- brak
mostków termicznych
- szczelność
- duża bezwładność cieplna
- duża
wytrzymałość, trwałość, odporność ogniowa, nienasiąkliwość,
mrozoodporność
Okna w domu pasywnym
Okna
dedykowane dla domu pasywnego to okna trzyszybowe, których współczynnik
przenikania ciepła U<0,7 (dla porównania dla okien standardowych
obecnie U=1,1). Przy użyciu okien standardowych z budynku ucieka nawet
do 50% ciepła. Wiąże się to głównie z ich nieszczelnością, wyższym
współczynnikiem przenikania ciepła oraz mostkami termicznymi. W domu
pasywnym nie można sobie na to pozwolić. Nie ma tu więc mowy o
rozszczelnieniu okien np. celem wentylacji. W domu pasywnym założeniem
jest, że przez okno jest dostarczane więcej energii niż przez nie ucieka
w ciągu roku. Dzięki temu możemy okna potraktować jako źródło ciepła.
Bardzo
ważną sprawą jest montaż okien, bowiem nawet najlepsze okna jeśli
zostaną źle zamontowane to nie sprostają stawianym im wymaganiom. W
budynkach pasywnych jest to szczególnie ważne. Niedopuszczalne są tu
jakiekolwiek nieszczelności, które mogłyby spowodować niekontrolowaną
wymianę powietrza. Zatem należy tutaj stosować materiały zaawansowane
technologicznie, które nie dopuszczą do powstania mostków termicznych
oraz zapewnią odpowiednią izolacyjność akustyczną.
Nawet przez najnowocześniejsze okna przenika więcej ciepła niż przez
kiepsko zaizolowane ściany. Ale w przeciwieństwie do nieprzezroczystych
ścian okna umożliwiają dotarcie do wnętrza domu promieni słonecznych.
Rozmieszczenie
Warto pomyśleć o tym, by okna
znalazły się przede wszystkim od południa. Od wschodu i zachodu zyski
ciepła od nasłonecznienia nie są już tak duże, bo słońce rano i
wieczorem jest niżej nad horyzontem. A więc obecność okien na wschodniej
i zachodniej elewacji nie ma już tak dużego wpływu na wielkość zysków
ciepła – w ogólnym bilansie mogą one jedynie pokrywać straty ciepła
wynikające z zastosowania okien, a więc zwiększanie ich powierzchni nie
przynosi korzyści energetycznych. Na elewacji północnej lepiej
ograniczyć liczbę i wielkość okien. Poza tym dobrze jest zamontować tam
okna o podwyższonej izolacyjności termicznej. Korzystna jest sytuacja,
gdy duże przeszklenia znajdują się w pomieszczeniach, które zimą nie
muszą być stale użytkowane i można utrzymywać w nich obniżoną
temperaturę. Mogą to być na przykład ogrody zimowe lub werandy.
Zdecydowanie duże okna nie powinny się znaleźć w ogrzewanych
pomieszczeniach od północy. Może się zdarzyć, że przez większą część
dnia okna na południowej elewacji będą pozostawać w cieniu sąsiedniego
budynku lub drzew i wtedy pożytek z nich będzie podobny jak z okien
znajdujących się od północy. Długość cienia rzucanego przez obiekt o
wysokości 5 m w najgorszym przypadku (21 grudnia) wynosi 19 m. Na to
zwykle trudno znaleźć radę – sąsiad nie przestawi swojego domu,
najprawdopodobniej także nie zechce ściąć swoich drzew. Za to bardzo
łatwo można sobie poradzić z inną często występującą przyczyną
zacienienia okien – dachem z szerokimi okapami. Wystarczy po prostu z
nich zrezygnować.
Przydatne akcesoria
Trzeba jednak pamiętać, że zaglądające przez okna słońce, tak bardzo
pożądane zimą, może być uciążliwe w upalne dni. Na szczęście łatwo można
poradzić sobie z tym problemem, montując nowoczesne osłony – markizy,
żaluzje albo rolety. Wybór takich osłon jest bardzo duży, zróżnicowany
cenowo i kolorystycznie.
Instalacja wentylacyjna w domu pasywnym
W domu pasywnym ze względu na bardzo szczelne ściany
konieczne jest zastosowanie wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej.
Jest to jedyny sposób na skuteczną i efektywną wymianę powietrza, która
dla średniej wielkości domu jednorodzinnego wynosi kilkaset m3 na
godzinę. Dzięki takiej wymianie powietrza zapewnić można w
pomieszczeniach odpowiedni klimat i wilgotność przyjazne dla człowieka. W
systemie takim powietrze z pomieszczeń mokrych, tj. łazienka, pralnia
jest usuwane, natomiast do innych pomieszczeń jest nawiewane. Dodatkowo
ciepło z usuwanego na zewnątrz powietrza jest wykorzystywane do
ogrzewania powietrza pobieranego z zewnątrz. Dzięki temu część energii
jest odzyskiwana (odzysk ciepła).
W typowym domu wentylator wywiewny
usuwa zanieczyszczone powietrze, a zastępuje go powietrze napływające
przez uchylone lub otwarte okna lub nieszczelności. Niestety,
tradycyjne systemy wentylacji wywołują duże straty ciepła poprzez ciągłe
usuwanie podgrzanego powietrza. Stąd potrzeba jego odzysku. W
specjalnym wymienniku powietrze usuwane oddaje swoją energię do świeżego
napływającego. Sprawność takich rekuperatorów wynosi obecnie nawet do
95% (wymiennik przeciwprądowy). Dodatkowo możemy tu zastosować gruntowy
wymiennik ciepła, w którym przepływające powietrze jest zimą ogrzewane, a
latem schładzane.
Odzyskiwanie ciepła w domu pasywnym
Odzysk ciepła polega na wykorzystaniu ogrzanego,
usuwanego z domu zużytego powietrza do ogrzania powietrza nawiewanego z
zewnątrz do domu. Proces ten zachodzi w rekuperatorze w sposób
uniemożliwiający mieszanie się powietrza zużytego ze świeżym. Można
uzyskać podgrzanie powietrza do 18oC. Niestety bez użycia
rekuperatora (jak to ma miejsce w standardowych rozwiązaniach) ciepło w
usuwanego powietrza jest bezpowrotnie tracone. Natomiast dzięki
zastosowaniu odzysku ciepła możemy zmniejszyć zapotrzebowanie na energię
nawet do 30%.