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%.