budownictwo pasywne.doc

Budownictwo energooszczędne

Większość budynków w Polsce powstała bez troski o ekonomiczne zużywanie ciepła. 50% całej zużywanej energii w naszym kraju przypada na wytwarzanie ciepła do ogrzewania mieszkań i wody. Od 1998r. zużycie energii w Polsce do ogrzewania nie powinno przekraczać 160kWh/m2, Niemcy- 100, Szwecja- 60. W budynkach oddanych do użytku przez 1985r. średnie zużycie roczne wynosi 240-380kWh/m2.

Procentowe straty ciepła w budynku jednorodzinnym (wielorodzinnym): ściana- 40% (34,2); piwnica- 10% (2,5); okna- 18% (30); dach- 18%(5,7); komin 14%(27,6).

Średnia struktura zużycia energii w budynkach mieszkalnych: 71%- ogrzewanie i wentylacja; 13%- przygotowanie ciepłej wody; 9%- przygotowanie posiłków; 7%- oświetlenie i urządzenia elektryczne.

Rozwiązaniem tego problemu, oprócz termomodernizacji istniejących obiektów, jest wznoszenie budynków energooszczędnych oraz pasywnych, które są mistrzami w oszczędzaniu energii.

Budownictwo energooszczędne jest inteligentną technologią budownictwa, umożliwiającą uzyskanie wysokiego komfortu cieplnego i budowę budynku o niskim zużyciu energii. Efekt taki można osiągnąć poprzez ograniczenie zużycia w zakresie:

- zapotrzebowania na energię cieplną (ogrzewanie budynku),

- zapotrzebowania na energię służącą do podgrzania ciepłej wody użytkowej,

- energii elektrycznej

Przyjmuje się, że budynek energooszczędny to taki, w którym zapotrzebowanie na energię cieplną nie przekracza 70 kWh/(m2rok)-(czyli ok. 7 litrów oleju opałowego lub 7 m3 gazu ziemnego na 1m2 na rok).

Dom pasywny

Jest budynkiem o ekstremalnie niskim zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania wnętrza, które nie przekracza 15 kWh/(m2rok) (czyli ok. 1,5 litra oleju opałowego lub 1,5 m3 gazu ziemnego na 1m2 na rok). Termin “pasywny” określa stan nie dostarczania energii konwencjonalnej z zewnątrz albo też brak aktywności w jej dostarczaniu, zatem komfort termiczny w takim budynku zapewniony jest przez pasywne źródła ciepła, takie jak:

- energia słoneczna przenikająca przez okna,

- ciepło wytwarzane przez mieszkańców,

- energia emitowana ubocznie przez urządzenia gospodarstwa domowego,

- ciepło odzyskane z wentylacji.

Wtedy budynek nie potrzebuje aktywnego systemu centralnego ogrzewania. Potrzeby cieplne realizowane są przez odzysk ciepła i dogrzewanie powietrza wentylującego budynek.

Bilans energetyczny:

Jak uzyskać tak korzystny bilans energetyczny budynku

1. Odpowiednia lokalizacja- dla budynku pasywnego czy w ogóle energooszczędnego najlepszą działką będzie taka, na której można zbudować dom zorientowany na południe. Dobrze, żeby szerokość działki pozwoliła na takie zaprojektowanie budynku, aby wszystkim pomieszczeniom mieszkalnym dostarczyć jak najwięcej południowego światła.

2. Zwarta bryła budynku- kubatura budynku powinna być jak najbardziej zwarta, nie tylko dlatego, że każde załamanie muru jest potencjalnym miejscem wystąpienia mostka termicznego, ale także ze względów ekonomicznych; każdy metr kwadratowy izolacji takiego budynku kosztuje, zatem należy oszczędzać na powierzchni, którą trzeba zaizolować.

3. Dobra izolacja termiczna przegród zewnętrznych- współczynnik przenikania ciepła U dla przegród budynków pasywnych powinien być mniejszy od 0,15 W/(m2K), czyli dwukrotnie niższy niż wymaga się od

obecnie stawianych budynków tradycyjnych. W takim przypadku minimalna grubość tradycyjnego ocieplenia

wynosi 25cm. Często jednak stosowane jest jeszcze lepsze ocieplenie, którego grubość wynosi ponad 35cm, a wtedy współczynnik przenikania ciepła U jest równy zaledwie 0,09 W/(m2K). Przy wykonywaniu izolacji o tak wysokich wymaganiach, zastosowanie znalazły płyty styropianowe z dodatkiem grafitu. Grafit zawarty w płytach styropianowych nowej generacji znacznie podnosi ich właściwości izolacyjne poprzez dodatkową absorpcją promieniowania cieplnego. Efekt promieniowania jest w większości eliminowany przez wchłanianie promieniowania cieplnego oraz jego odbicie. Dzięki lepszym parametrom izolacyjnym do ocieplenia budynku wystarcza cieńsza warstwa tego styropianu. Płyty styropianu grafitowego o gr.8[cm] izoluje ścianę budynku tak jak 13 [cm] białego styropianu. Aerożel – najlżejszy z materiałów stałych, jakie udało się stworzyć. Zbudowany z SiO2, aerożele krzemionkowe są stabilne do temperatury topnienia krzemionki czyli wytrzymują ok. 1200 °C. Kostka aerożelu o wadze 2,36 [g] utrzymuje cegłę ważącą 2,5 [kg].

4. Wyeliminowanie mostków termicznych- przy tak rygorystycznych wymaganiach izolacyjności cieplnej zmienia się pojecie mostka termicznego. Nie jest to już po prostu powierzchnia nie zaizolowana, ale każdy element konstrukcji, który ma zbyt duży współczynnik przenikania ciepła. Dlatego już na etapie projektowania należy zwrócić uwagę na izolację takich szczególnych miejsc w ścianie jak: nadproża, ościeża czy wieńce. Nawet dach i fundamenty muszą mieć porównywalną izolacyjność do ścian. Unika się wszelkich występów z lica muru (np. gzymsy, cokoły), które przecież działałyby jako żebra chłodzące zwartą bryłę budynku. Niedopuszczalne jest również nie zaizolowanie płyty balkonowej, o której powszechnie zapomina się przy termomodernizacji budynków. Mostki cieplne:

5. Szczelna okna i drzwi- w budownictwie pasywnym okna nie mogą mieć współczynnika przenikania ciepła wyższego niż U=0,8 W/(m2K). Na podstawie badań stwierdzono, że takie okna zorientowane na południe i nie zacienione w okresie środkowoeuropejskiej zimy są opłacalne pod względem bilansu energetycznego. “Wpuszczają” one do budynku więcej energii słonecznej niż wynoszą ich straty ciepła. Tak wysoką izolacyjność uzyskuje się poprzez zastosowanie szklenia z trzema szybami, z podwójną warstwą niskoemisyjną oraz poprzez wypełnienie przestrzeni między szybami gazami szlachetnymi (np. argonem, kryptonem czy ksenonem). Specjalna warstwa niskoemisyjna, którą pokrywa się powierzchnie szkła, składa się najczęściej z tlenków metali. Jej działanie można porównać do tarczy, która odbija promieniowanie cieplne z powrotem do pomieszczenia. Schemat okna 3-szybowego o współczynniku U=0,6 W/(m2K):

1 – przestrzeń międzyszybowa wypełniona kryptonem,

2 – warstwa niskoemisyjna,

3 – szkło float,

4 – izolacyjna ramka dystansowa,

5,6 – uszczelnienie (tiokol, butyl, silikon)

W budownictwie pasywnym szczelność sprawdza się specjalnym testem. W drzwiach wejściowych lub oknie stawia się urządzenie z dmuchawą, tzw. “blower door”. Urządzenie to wypompowuje powietrze z wnętrza aż do uzyskania podciśnienia w wysokości 50 Pa. Wówczas mierzy się strumień powietrza przepływającego przez nieszczelności.

...