Domy pasywne - moda czy standard?

Jeżeli jeszcze nie myślałeś o kosztach ogrzewania, zastanawiając się nad domem - to znaczy że do tej pory mieszkałeś w bloku.
Każdy posiadający dom, styka się z tym problemem co sezon.
Dla podniesienia nastroju mieszkających w domach, podam ostatnie wyliczenia dla budynku wielorodzinnego za sezon 2004-2005. Uwaga: 110 zł/GJ. Nowy budynek - ocieplony. Ku wyjaśnieniu dodam, że jest to najdroższa energia na rynku, każdy w domu jednorodzinnym płaci 2-3 krotnie mniej (za 1m2)!

Jednak mieszkańca bloku tak nie bolą rachunki za ogrzewanie, bo ma te swoje 40-50 m2, w dodatku samo ogrzewanie w rachunku ukryte jest gdzieś w czynszu, czy rozbite na inne pozycje, żeby nie było widać i nie mieć świadomości.

Ten artykuł miał być w zasadzie o budownictwie pasywnym. Jednak po chwili zastanowienia, doszedłem do wniosku, że wprowadzając nowe pojęcie "dom pasywny" czy "energooszczędny", każdy czytający pomyśli o tym, że jest to wynalazek, że tak budują na zachodzie - podczas gdy to żadna sztuka, żaden problem zaoszczędzić te 50% wydatków na ogrzewaniu.
Taki standard myślenia powinien być codziennością, a nie modą czy sposobem wyłudzania od ludzi pieniędzy.

Budownictwo pasywne rozwija się przede wszystkim w Niemczech, Austrii, Szwajcarii oraz w Skandynawii. Jest wspierane przez rządy tych krajów, które w swoich programach ochrony środowiska dążą do ograniczenia zużycia energii ze źródeł nieodnawialnych. Tam powstały organizacje zajmujące się tą problematyką, poczynając od badań teoretycznych, poprzez projektowanie, certyfikowanie projektów, materiałów budowlanych i firm wykonawczych do realizacji i upowszechniania wiedzy na ten temat.

Wszystkie te działania są wspieranie poprzez tworzenie systemu korzystnych kredytów i ulg dla budujących. Pojęcie domu pasywnego zdefiniowano i ustalono jego standardy pod koniec lat 80-tych. Ogólnie rzecz biorąc, dom pasywny to taki, w którym przy zachowaniu komfortowego klimatu wnętrza bez aktywnego systemu ogrzewania i klimatyzacji, dom ogrzewa się i wychładza sam - czyli w sposób bierny. Zapotrzebowanie na energię potrzebną do ogrzania takiego domu nie powinno przekraczać poziomu 15 kWh/(m2/rok).

W założeniu pozostałą potrzebną część energii powinno się wyrównać z odnawialnych źródeł. W domach pasywnych łączne końcowe zapotrzebowanie energii jest czterokrotnie mniejsze niż w obecnie realizowanych budynkach niskoenergooszczędnych, a aż 8-10-krotnie niż w domach tradycyjnych, ale budowanych zgodnie z normami.

Czy budowanie domu pasywnego jest ekonomicznie uzasadnione, sprawdza się, porównując go z domem budowanym zgodnie z obowiązującymi normami zapotrzebowania na energię. Przyjmuje się, że tak jest, jeśli z prognoz i obliczeń wynika, że suma kosztów jego budowy i eksploatacji w ciągu 30 lat będzie równa sumie kosztów budowy i eksploatacji domu tradycyjnego.

Dom pasywny - projekt domu pasywnego.
Podstawowe cechy domu pasywnego.
Przegrody zewnętrzne.

Aby ograniczyć straty ciepła przez przegrody, dom pasywny musi mieć szczelne, warstwowe ściany z izolacją pozwalającą osiągnąć współczynnik przenikania ciepła U na poziomie 0,15 W/(m2.K). Efekt ten można uzyskać stosując różne technologie, zawsze jednak jest to ściana warstwowa o minimalnej grubości warstwy izolacyjnej (styropian, wełna mineralna, włókna celulozowe) na poziomie ok. 40 cm. Odpowiednio grubą warstwę materiału izolacyjnego stosuje się też do ocieplenia stropodachu i podłogi na gruncie. Konstrukcja zewnętrzna domu musi być bardzo szczelna i pozbawiona mostków termicznych.

Okna.

Bardzo ważnym elementem są superszczelne, potrójnie szklone okna, wypełnione gazem szlachetnym (na ogół argonem), zamocowane w wielokomorowych ramach, charakteryzujące się łącznym współczynnikiem przenikania ciepła U o wartości poniżej 0,8 W/(m2.K). Ważna jest też wielkość okien i ich współczynnik przepuszczania promieniowania słonecznego - zyski ciepła od promieniowania słonecznego wpadającego przez okna od strony południowej mają wynosić do 40%.

Szczelna powłoka.

Po wykonaniu konstrukcji szczelność budynku sprawdza się specjalnym urządzeniem przeprowadzając tzw. Blower-Door-Test. Ma on wykazać, że szczelność przegród gwarantuje wymianę powietrza przez nie poniżej 0,6 1/h przy różnicy ciśnień 50 Pa. Przy takiej szczelności konieczne jest wyposażenie domu w system wentylacji mechanicznej.

Wentylacja mechaniczna.

Wentylacja powinna być nawiewno-wywiewna z rekuperacją oraz gruntowym wymiennikiem ciepła. Zadaniem wymiennika jest podgrzanie w gruncie wlotowego powietrza wentylacyjnego zimą (dzięki temu mniejsze jest zużycie energii na podniesienie jego temperatury do temperatury pokojowej) i schłodzenie go latem (dla komfortu mieszkańców). Zależnie od rodzaju rekuperatora możliwy jest odzysk ciepła z odprowadzanego powietrza wentylacyjnego na poziomie 80 i więcej procent.

Ogrzewanie.

System ogrzewania w domu pasywnym zredukowany jest do minimum. O ile w domach tradycyjnych większa część energii zużywana jest na ogrzewanie pomieszczeń, a przygotowanie ciepłej wody użytkowej stanowi tylko jego nieznaczny procent, o tyle w domu pasywnym proporcje są odwrotne. Zapotrzebowanie na konwencjonalne ogrzewanie wynosi 15 kWh/(m2.rok). Wystarczy zatem nieznaczne dogrzanie powietrza wlotowego, aby móc ogrzać cały dom.

Przekrój domu pasywnego z podstawowymi elementami, dzięki którym można znacznie obniżyć zapotrzebowanie na energię cieplną: gruba izolacja, szczelne okna, wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła.


Dom pasywny - Architektura domu pasywnego.


W projektowaniu domu pasywnego konieczne jest uzyskanie właściwego współczynnika kształtu A/V, określającego stosunek powierzchni przegród zewnętrznych stykających się z powietrzem i gruntem do kubatury ogrzewanych pomieszczeń. Im mniejszy współczynnik, tym lepiej. Sprawa ta ma w praktyce ogromny wpływ na architektoniczny kształt domu.
Pasywny dom jednorodzinny jest na ogół:

    * niepodpiwniczony,
    * z płaskim pulpitowym dachem lub dachem o niewielkim nachyleniu połaci,
    * zwarty, pozbawiony wykuszy, podcieni, załamań w planie. Zatem wielbiciele rozrzeźbionych kształtów, skomplikowanych dachów, facjat, podcieni, kolumienek i łuczków będą zawiedzeni. Z punktu widzenia energetycznego idealnym kształtem dla domu pasywnego byłoby igloo - niestety, kłopoty wykonawcze spowodowałyby znaczne zwiększenie kosztów takiej budowli.


Elewacja domu pasywnego musi być tak zaprojektowana, aby zminimalizować straty ciepła oraz pozyskać je w stopniu maksymalnym z zewnątrz.

Z tego powodu południowa fasada domu musi być jak najbardziej przeszklona, w przeciwieństwie do północnej, w której musi być jak najmniej otworów okiennych.

Układ funkcjonalny w domu pasywnym powinien uwzględniać zasadę grupowania pomieszczeń mieszkalnych od strony bardziej nasłonecznionej, pozostawiając północną, chłodniejszą część budynku dla pomieszczeń gospodarczych, sanitarnych, technicznych stanowiących przestrzeń buforową.

Wszystko to powoduje w praktyce, że architektura domów pasywnych jest bardzo specyficzna i niekiedy kontrowersyjna, zwłaszcza w miejscach o ugruntowanej, charakterystycznej dla danego regionu tradycji. Można o niej powiedzieć, że ma na ogół kosmopolityczny wyraz, zależny nie tyle od wpływu lokalnych wzorów, ile raczej od praw fizyki i chemii oraz współczesnej wiedzy na temat energooszczędnego sposobu budowania. Rolą architektów jest więc poszukiwanie takich elementów, które pozwolą na harmonijne wpisanie się tej architektury w zastaną przestrzeń, i nie jest to - biorąc pod uwagę zasady kształtowania domów pasywnych - zadanie łatwe.

Dom pasywny - Dom pasywny z papierami.

Olbrzymią rolę w propagowaniu wiedzy na temat budownictwa pasywnego odgrywa Passivhaus-Institut w Darmstadt (PHI)kierowany przez Dr. Wolfganga Feista. Publikacje PHI stanowią podstawowe źródło wiedzy o budownictwie pasywnym, a wydawane przezeń certyfikaty rozwiązań technologicznych, produktów i firm są uznawane w całej Europie (taki certyfikat kosztuje 2000 Euro i otrzymuje się go jedynie wtedy, gdy dom spełnia wszystkie wymagania). O taki certyfikat starają się te firmy, które chcą sprzedawać na dynamicznie rozwijającym sie rynku budownictwa pasywnego swoje produkty i technologie (n.p. projekty powtarzalnych budynków, okna, drzwi,układy wentylacji mechanicznej, systemy grzewcze itd.) jako zweryfikowane pod kątem zgodności ze standardem DP. Jednym z najważniejszych programów współorganizowanych przez PHI był CEPHEUS (Cost Efficient Passive Houses as EUropean Standards) - program wspierany przez Komisję Europejską. Polegał on na realizacji w pięciu krajach: Niemczech, Austrii, Szwajcarii, Francji i Szwecji 250 obiektów o różnym przeznaczeniu, spełniających standardy domów pasywnych.

Passivhaus-Istitut w Darmstadt stworzył program komputerowy pozwalający kontrolować poprawność zastosowanych rozwiązań projektowych pod kątem zgodności ze standardem domu pasywnego i dokonywać niezbędnych korekt od zaprojektowania odpowiedniego kształtu budynku, jego właściwej ekspozycji, odpowiednich przegród budowlanych, okien, osłon, okapów i innych rozwiązań szczegółowych, z uwzględnieniem geograficznego położenia budynku, strefy klimatycznej, stopnia nasłonecznienia, przeważających wiatrów itd. Koniecznych do uwzględnienia czynników jest bardzo wiele, jednak właściwie określone i przyjęte dane wyjściowe pozwalają na obliczenie rzeczywistego zapotrzebowania energetycznego budynku, które nie może przekroczyć 15 kWh(m2/rok).

Dom pasywny - A jak jest w Polsce?

Aktywność instytutów i stowarzyszeń zajmujących się budownictwem pasywnym na Zachodzie doprowadziła do znacznego postępu w tej dziedzinie. Skutkiem tego jest dynamiczny rozwój rynku usług w tym zakresie, który dzięki konkurencji wymusił spadek cen na nowoczesne technologie i produkty.

Dziś budowa domu pasywnego na Zachodzie jest około 15-20% droższa od tych, które spełniają obowiązujące standardy i normy.

W Polsce zainteresowanie problematyką budownictwa pasywnego jest, jak na razie, znikome. Wynika to z faktu, iż nie stworzono jeszcze systemu zachęt do jego stosowania. Budynki pasywne są droższe od budowanych w tradycyjny sposób, zatem nie stać na nie przeciętnego inwestora, tego zaś, którego na taki dom stać, temat ten nie interesuje - taki inwestor woli ponosić większe wydatki na bieżącą eksploatację niekoniecznie w sposób energooszczędny zaprojektowanego domu, za to takiego, jaki odpowiada jego gustom.

Istnieje jednak w Polsce grono entuzjastów domów pasywnych. Większość z nich marzy o osiągnięciu standardu domu pasywnego w planowanych bądź realizowanych przez siebie domach, ale jest sceptyczna co do realnych możliwości w tym zakresie, właśnie z uwagi na nierozpoznane, a raczej duże, koszty realizacji.

Dom pasywny - Rokowania na przyszłość?

Wznoszenie domów pasywnych nie jest objawem ekstrawagancji czy dziwactwa, a niedługo może się stać koniecznością. Wznoszone przez człowieka budowle są zawsze ingerencją w środowisko naturalne i pogarszają na ogół jego stan, wymagają dla ich utrzymania dostarczenia określonej ilości kurczącej się energii, produkują zanieczyszczenia, które trzeba maksymalnie ograniczać i - jeśli to w ogóle możliwe - utylizować.

Inwestowanie w ochronę środowiska kosztuje na początku dużo, ale w ogólnym bilansie się opłaca. Dlatego jeśli dziś ktoś stawia w Polsce pytanie, czy budownictwo pasywne się opłaca, to znaczy czy poniesione nakłady dadzą się w nieodległej perspektywie (20-30 lat) odzyskać, a potem pozwolą jedynie oszczędzać na wydatkach eksploatacyjnych, to odpowiedź na to pytanie brzmi: z ekonomicznego punktu widzenia mogłoby to jeszcze nie być uzasadnione.
W obecnej sytuacji ekonomicznej takiego rachunku z założoną perspektywą zwrotu nakładów przeprowadzić nie można. Należy jednak zmierzać do poprawy energooszczędności wznoszonych budynków, niekoniecznie osiągając zaraz standard domu pasywnego.

Najważniejsze to uświadomić sobie, że energooszczędność zależy nie tylko od nieustannego pogrubiania warstw izolacji, ale w równej mierze od właściwego zaprojektowania funkcji i architektury budynku, jego zorientowania na słońce - głównego źródła energii na Ziemi. Należy też przełamywać stereotypy związane z formą budynku i jego wyposażeniem technicznym.


W Niemczech usiłuje się obecnie doprowadzić do przejścia na standard tak zwanego Drei-Liter-Hausu, czyli o dwukrotnie gorszych parametrach zużycia energii na ogrzewanie niż w przypadku domu pasywnego. To i tak duży krok w jego stronę, oznacza to bowiem równowartość zużycia około 3 litrów oleju opałowego na 1 m2 ogrzewanej powierzchni rocznie. Koszt realizacji takich domów byłby nieznacznie wyższy od kosztu tradycyjnych domów, a oszczędności eksploatacyjne byłyby ewidentne.

Źródło: www.ekoenergia.polska-droga.pl, CC