Przede wszystkim należy sobie uświadomić, że koszty ogrzewania typowego, współcześnie budowanego domu stanowią około 70% kosztów jego utrzymania. To bardzo dużo, jeśli weźmie się pod uwagę, że istnieją rozwiązania i technologie umożliwiające zredukowanie tych kosztów co najmniej o połowę. Przystępując do wyboru projektu lub budowy domu, warto wiedzieć na co zwracać uwagę, aby dom był oszczędny w eksploatacji, a jednocześnie przyjazny dla użytkowników.
Mimo wszystko dzięki racjonalnemu gospodarowaniu energią potrafi przeżyć stosunkowo długi okres w ekstremalnych warunkach. Pamiętajmy bowiem o panujących w górach bardzo niskich temperaturach (często znacznie poniżej -20ºC) i czasami wręcz huraganowych wiatrach. Jest to możliwe, głównie dzięki temu, że znikome ilości energii cieplnej, które wytwarza człowiek (moc porównywalna do 60-100 W żarówki), latarka i kuchenka gazowa są w maksymalnym stopniu oszczędzane. Służy temu zarówno gruba warstwa izolacji termicznej (kurtka, śpiwór), wiatroszczelny namiot, jak również wykorzystanie naturalnych warunków terenowych (osłona przed wiatrem).
Co to ma wspólnego z budową domów? Sporo. Na podobnej zasadzie funkcjonują bowiem domy pasywne. Także w nich wykorzystuje się głównie tzw. ciepło bytowe, czyli wytwarzane przez ludzi oraz urządzenia (lodówki, komputery, żarówki itp.), ciepło pochodzące z promieniowania słonecznego oraz w minimalnym stopniu ciepło pochodzące z systemów grzewczych (moc max. 10 W/m², czyli około 1500-2000 W na cały dom – to odpowiednik suszarki do włosów!).
Nie mniej istotne jest zastosowanie rekuperatora, czyli wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, dzięki temu ilość powietrza napływającego, ogrzewanego i wyrzucanego z domu może być ściśle kontrolowana. A to oczywiście sprzyja oszczędzaniu energii. Te rozwiązania to odpowiedniki puchowej kurtki i śpiwora alpinisty oraz wiatroszczelnego namiotu.
Na podobnych zasadach powinien być projektowany i budowany każdy nowoczesny dom jednorodzinny, czyli budynek energooszczędny. Należy tego wymagać od architektów, ponieważ to pieniądze inwestorów będą oszczędzane lub trwonione.
Ma tu zastosowanie stare przysłowie – "pańskie oko konia tuczy". W odniesieniu do budynku oznacza to, że inwestor także powinien posiadać choćby niewielką wiedzę o domach energooszczędnych, bo tylko wtedy będzie wiedział czego wymagać i na co zwrócić uwagę.
Cechy domu energooszczędnego
Projektując dom, wybierając z katalogu, a nawet już go budując warto sprawdzić, czy spełnia założenia budynku energooszczędnego (rys. 1). W końcu dla każdego inwestora powinno być ważne ile wyniosą miesięczne koszty utrzymania domu – np. 200 czy 1200 zł. W związku z tym trzeba zwrócić uwagę, czy uwzględnione są podstawowe kryteria energooszczędności:
- zwarta bryła budynku;
- bardzo dobra termoizolacyjność wszystkich przegród zewnętrznych;
- buforowy układ pomieszczeń;
- wentylacja mechaniczna z rekuperatorem;
- naturalne warunki terenowe;
- bierne wykorzystanie energii słonecznej.
Architektura domu
Architekci to ludzie, którzy mają wpływ nie tylko na zewnętrzny kształt i wygląd budynku, ale także na układ pomieszczeń wewnętrznych. Oznacza to, że od ich wiedzy i umiejętności zależy energooszczędność domu.
Trzeba bowiem zdawać sobie sprawę, że popularne dokumentacje katalogowe są przeznaczone dla anonimowego odbiorcy i jest oczywiste, że zawierają wiele rozwiązań kompromisowych. A przecież każda rodzina jest inna, ma inne wymagania, potrzeby i możliwości realizacji wymarzonego gniazda.
Zwarta bryła budynku
Dom energooszczędny powinien charakteryzować się jak najmniejszą powierzchnią przegród zewnętrznych w stosunku do objętości, czyli kubatury budynku. To po prostu wynika z praw fizyki. Najlepszy byłby dom w kształcie sześcianu lub niezbyt wydłużonego prostopadłościanu (rys. 2). Wtedy straty ciepła będą najmniejsze. Trzeba unikać wszelkich domów o rozbudowanej formie, czyli zaprojektowanych na planie krzyża, litery H lub T. Po prostu już z założenia budynki takie nie mogą być zbyt energooszczędne, ponieważ charakteryzują się ogromną powierzchnią ścian (rys. 3).
Z tych samych powodów należy unikać podcieni, wykuszy, loggi, czy lukarn. Oczywiście nie trzeba przesadzać – ganek, weranda lub zadaszony taras są dopuszczalne. Poza tym te elementy budynku znacznie uatrakcyjniają jego wygląd. Typowymi przykładami domów o odpowiednim (energooszczędnym) kształcie są wiejskie chałupy oraz „kostki” budowane w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych ubiegłego wieku.
Ważne jest również, żeby kubatura domu była stosunkowo duża, bo wtedy powietrze w domu będzie wolniej się oziębiało. To z kolei przemawia za tym, żeby budować domy piętrowe, a nie parterowe.
Najlepsze są Uwielbiane u nas domy z użytkowym poddaszem wprawdzie minimalizują powierzchnie przegród zewnętrznych, ale zwykle kosztem wygody i komfortu domowników. Po prostu należy zapamiętać hasło znane już od wieków: prostota = oszczędność.
Termoizolacyjność przegród zewnętrznych
Dobranie odpowiedniej grubości warstw termoizolacyjnych w ścianach, dachu i podłodze na gruncie jest bardzo łatwym zadaniem. Podobnie, jak znalezienie okien, czy drzwi zewnętrznych o właściwych parametrach (rys. 4, 5, 6).
rys. 4) Okno standardowe (fot. Aluplast) | rys. 5) Okno energooszczędne (fot. Aluplast) | rys. 6) Okno pasywne (fot. Sokółka Okna i Drzwi) |
Z tym poradzą sobie inwestorzy czytający prasę branżową. Ale diabeł tkwi w szczegółach. Chodzi o zaprojektowanie wszystkich połączeń bez mostków termicznych. Jednak i to jeszcze jest niewystarczające. Ważne, żeby zaproponowane rozwiązania były idioto-odporne. Trzeba bowiem pamiętać, że domy jednorodzinne zwykle budują niewielkie ekipy pseudofachowców.
Wprawdzie robotnicy twierdzą, że potrafią zrobić wszystko, ale w rzeczywistości ich umiejętności i wiedza pozostają na bardzo niskim poziomie. Za to zwykle są mistrzami w przekonywaniu nieznających się na budownictwie inwestorów do niewłaściwych rozwiązań (np. łatwiejszych do wykonania, użycia tańszych materiałów). Najlepiej się o tym przekonać, wykonując zdjęcia gotowego domu kamerą termowizyjną. Wtedy ujawniają się wszystkie błędy popełnione zarówno przez projektantów, jak i wykonawców.
Szczególnie ważne są miejsca połączeń różnych elementów budowlanych, np. ścian, dachu, nadproży, kominów, balustrad, schodów, parapetów, okien, drzwi itd. W zasadzie wszystkie tego typu detale powinny być szczegółowo rozrysowane i opisane. Jednak w praktyce można wykorzystać materiały instruktażowe opracowane przez producentów. Ważne tylko, żeby instrukcje były umieszczane w projektach, a wykonawcy przestrzegali zawartych wskazówek. Wtedy na budowach na pewno będzie mniej błędów.
Buforowy układ pomieszczeń
W domu energooszczędnym dąży się do tego, żeby budynek był podzielony na strefy o zróżnicowanej temperaturze (rys. 7). Przecież nie w każdym pomieszczeniu musi być utrzymywana temperatura 20ºC. W pokojach, kuchni, łazience zwykle wymaga się temperatury na poziomie 18-22ºC. Z kolei w pomieszczeniach gospodarczych, spiżarniach, pralniach wystarczy tylko 12-15ºC. Natomiast w garażu i składziku narzędzi ogrodniczych najwyżej 4-8ºC.
rys. 7) Rzut budynku wyjaśniający zasady stref buforowych. Kolorami oznaczono pomieszczenia z temperaturą obliczeniową |
W zależności od potrzeb można przecież czasowo je dogrzać np. elektrycznym grzejnikiem z termowentylatorem. Podstawowa zasada jest taka, żeby różnica temperatury pomiędzy sąsiadującymi pomieszczeniami nie przekraczała 8ºC.
Przy różnicy temperatury na poziomie 16-20ºC ściana ta powinna charakteryzować się taką izolacyjnością, jak ściana zewnętrzna. To wszystko ma na celu ograniczenie do minimum strat energii cieplnej.
Wentylacja mechaniczna z rekuperatorem
W większości domów jednorodzinnych nadal stosuje się tradycyjną wentylację grawitacyjną. Trzeba jednak pamiętać, że pod względem energooszczędności jest to najgorsze rozwiązanie. W okresie letnim jej wydajność jest zdecydowanie za mała. Z kolei w okresie zimowym za duża – zamiast wymiany powietrza na poziomie 30 m³/h (na osobę) często jest powyżej 120 m³/h. Oczywiste jest więc, że niepotrzebnie ogrzewa się i usuwa (przez komin) mnóstwo ciepłego powietrza, a to przecież wymierna strata energii.
Z tego względu trzeba zapamiętać zasadę – dom energooszczędny musi być wyposażony w wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła.
Naturalne warunki terenowe
Sensowne wykorzystanie naturalnych warunków terenowych do oszczędzania energii możliwe jest tylko w projektach robionych na indywidualne zamówienie.
Od architekta bowiem zależy, czy dom będzie tak zaprojektowany, że najzimniejsze pomieszczenia znajdą się od strony północnej, a pokoje od strony południowej (jak w domach pasywnych). Albo, czy drzewa liściaste rosnące na działce, latem będą chroniły dom przed przegrzaniem, a zimą, jak stracą liście, umożliwią pozyskanie ciepła z promieni słonecznych.
Także wszelkie zagłębienia i nierówności terenu można zwykle wykorzystać do oszczędzania energii np. budując piwnicę. Z kolei odpowiednio usytuowana naturalna skarpa niemal idealnie nadaje się do osłonięcia ściany północnej (w domu energooszczędnym powinna być pozbawiona okien i drzwi). Oczywiście to tylko kilka standardowych rozwiązań, bo wszystko zależy od umiejętności architekta i wymagań inwestora zamawiającego projekt indywidualny.
Bierne wykorzystanie energii słonecznej
Korzystnym rozwiązaniem może być budowa ogrodów zimowych, nawet nieogrzewane stanowią bufor termiczny
(fot. Gracja)
|
Wiele się słyszy o wykorzystaniu energii słonecznej do ogrzewania pomieszczeń. Niektórzy wręcz zalecają projektowanie domów, jak najbardziej przeszklonych od strony południowej. Należy jednak pamiętać, że są to wymagania dla domów pasywnych, a nie energooszczędnych.
Problem polega na tym, że okna o współczynniku przenikanie ciepła U=0,80 W/(m²K) w ogólnym bilansie przynoszą tylko straty. A do tej pory takie właśnie są stosowane w budynkach energooszczędnych (pamiętajmy noc w grudniu lub styczniu trwa prawie 16 godzin na dobę i w tym czasie nie ma mowy o pozyskiwaniu energii słonecznej).
Nawet w domach pasywnych stolarka spełniająca odpowiednie kryteria, a usytuowana na elewacji wschodniej lub zachodniej, a nie południowej, także może przynosić straty. Z tego względu w domach energooszczędnych raczej nie należy przesadzać z wielkością okien.
O wiele korzystniej jest zainwestować w instalacje z kolektorami słonecznymi, które przynajmniej od maja do października zapewnią prawie darmowe ogrzewanie wody użytkowej.
Innym korzystnym rozwiązaniem może być budowa ogrodów zimowych. Nawet nieogrzewane zawsze stanowią dodatkową ochronę przed wiatrem i oczywiście bufor termiczny.
Ale decyzje o tego typu rozwiązaniach za każdym razem powinno się podejmować indywidualnie.
Czy opłaca się inwestować w energooszczędność?
Tak, dlatego, że przy stałym wzroście cen energii elektrycznej, gazu ziemnego, czy oleju opałowego zwrot poniesionych nakładów następuje dość szybko.
Na pewno warto rozważyć zastosowanie izolacji termicznejgrubości 15-20 cm w ścianach, a w dachu 20-25 cm. Koniecznie trzeba zastosować układ wentylacji mechanicznej z rekuperatorem oraz ocieplenie podłogi na gruncie. Z kolei rozważnie należy podchodzić do kosztownych inwestycji np. okien o współczynniku U<0,80 W/(m²K), ogrodów zimowych, czy kolektorów słonecznych. Ich amortyzacja nie następuje bowiem zbyt szybko – zwykle dopiero po kilkunastu latach, a w technice to przecież cała epoka.
Tadeusz Lipski
Zdaniem naszych Czytelników
m_golba
13 May 2009, 22:15
Cytat Święta racja, gdy budowlańcy wylali mi pierwszą szlichtę tak krzywo, że można ją było nazwać "falami Dunaju" to na zakwestionowana jakość robót, szef firmy odpowiedział: "Marcin, tak się robi na budowie". Tylko dlaczego ja mam ...
Marcin123
13 May 2009, 16:09
Święta racja, gdy budowlańcy wylali mi pierwszą szlichtę tak krzywo, że można ją było nazwać "falami Dunaju" to na zakwestionowana jakość robót, szef firmy odpowiedział: "Marcin, tak się robi na budowie". Tylko dlaczego ja mam za to płacić??? Jakaś komuna jeszcze tkwi w tych ...
Gość Marek
13 May 2009, 16:04
Czytając artykuł trudno odmówić prawdziwości stwierdzeniu: "Trzeba bowiem pamiętać, że domy jednorodzinne zwykle budują niewielkie ekipy pseudofachowców. Wprawdzie robotnicy twierdzą, że potrafią zrobić wszystko, ale w rzeczywistości ich umiejętności i wiedza pozostają na ...