Założenia- wstęp

Temat energooszczędności jest bardzo szeroki, dlatego w tym wpisie postanowiliśmy skupić się na generalnych założeniach, które poczyniliśmy projektując Stodołę. W kolejnych postaramy się przybliżyć następne elementy bardziej szczegółowo, które wiążą się z energooszczędnością- np. źródło ciepła: pompa ciepła czy gazowy piec kondensacyjny, ogrzewanie podłogowe czy grzejnikowe, wentylacja mechaniczna, stolarka, przeszklenia, ciepły montaż itp. Jeśli ktoś interesuje się tematem, na wyższym poziomie wtajemniczenia, ten wpis nie jest dla niego- w sieci znajdzie się więcej, bardziej szczegółowych, akademickich wpisów dotyczących tego tematu. Tutaj chcemy, przedstawić podstawowe założenia zwięźle, prosto i przejrzyście.

Obecnie bardzo modne hasło to dom energooszczędny lub dom pasywny. Wynika to z ciągle rosnącej świadomości ekologicznej oraz ze zmieniających się na bardziej restrykcyjne przepisów. Nie są to oczywiście puste hasła, idą za tym realne oszczędności oraz wyższy standard mieszkania.

rys.1 Schemat ideowy budynku pasywnego J. Adamowski (IZOLACJE 10/2010)

Czym jest dom energooszczędny, pasywny?

Najprościej można wytłumaczyć to tak, że są to budynki o niskim zapotrzebowaniu na energię . Przede wszystkim energię grzewczą, ale również zmniejszonym zużyciu prądu (energooszczędne oświetlenie LED), a co za tym idzie o niższym koszcie eksploatacji, czyli z niższymi rachunkami. Efekt ten osiąga się poprzez minimalizację strat cieplnych. Najłatwiej jest to wytłumaczyć porównując budynek do termosu, który magazynuje ciepło. To jak efektywnie to robi zależy od jego powłoki (grubość ścianki= izolacji termicznej) oraz szczelności (nakrętka=okna, drzwi) i tego jak często go otwieramy. Zatem najważniejsze dla utrzymania ciepła jest odnalezienie tego, gdzie w budynku są straty energii, a potem ich zniwelowanie.

Ideowo im lepiej dom jest zabezpieczony przed stratami, tym więcej energii magazynuje i mniej potrzebuje jej do ogrzania. Oczywiście problem jest wiele bardziej złożony i jest wiele dodatkowych czynników warunkujących parametry budynku np. współczynnik kształtu lub usytuowanie przeszkleń, które np. usytuowane od południa generują zyski cieplne (rys.1 ). Będziemy rozwijać poszczególne z tych tematów w kolejnych wpisach. Tutaj skupiamy się na generalnych założeniach, którymi kierowaliśmy się projektując naszą Stodołę, tak by przybliżyć Wam nasze myślenie, czyli po prostu:

Na co zwrócić uwagę by budynek był oszczędny w eksploatacji i budowie?

Mimo coraz większego wyboru materiałów, konkurencji miedzy producentami oraz bardziej dostępnych technologii, budowa budynku o wyższych parametrach od standardowych jest droższa. Jest to oczywiście opłacalne, ponieważ zainwestowane środki zwrócą się podczas eksploatacji budynku oraz podwyższą komfort użytkowania. Zawsze pojawia się jednak pytanie kiedy zainwestowane środki się zwrócą? Czy nie dochodzą dodatkowe opłaty wynikające z bardziej skomplikowanej technologii (np. serwis pompy ciepła). W Projekcie Stodoła chcieliśmy wyważyć te elementy, by budynek był energooszczędny, ale nie przeinwestowany. Analizując całościowo- już na etapie założeń bazowych i projektu musieliśmy dopasować optymalne rozwiązania, jednak jak to w życiu, założenia te są stale weryfikowane i korygowane, a ich ostateczny wynik zweryfikuje użytkownik.

rys.2 Szacowane straty ciepła w budynku

Najważniejsza z punktu widzenia energooszczędności jest szczelność, czyli staranność wykonania powłoki zewnętrznej budynku- muru, izolacji termicznej, dachu, fundamentu i montaż okien . Przy domach pasywnych standardem jest nawet wykonywanie testu szczelności.  Źródło ciepła oraz jego moc zawsze powinno być dobierane zgodnie z zapotrzebowaniem budynku na ciepło. Jeżeli budynek  jest „ciepły” i szczelny, drugorzędną sprawą jest, jakie wykorzystamy źródło ciepła, ponieważ i tak zmniejszymy ilość energii, którą musimy mu dostarczyć. Niwelacja mostków termicznych  i detale połączeń murowych, ocieplenia jest tutaj kluczowa, nawet najlepsze materiały źle użyte/ zainstalowane tracą swoje właściwości. Największa nieszczelność, czyli strata w budynku to wentylacja. Szacuje się że ok. 30-40 %  przy zastosowaniu wentylacji grawitacyjnej w budynku typowym. Dlatego bardzo ważna jest instalacja wentylacji mechanicznej z rekuperacją, czyli odzyskiem ciepła. W łatwy sposób możemy zmniejszyć straty przez ścianę zwiększając grubość izolacji termicznej ściany i dachu. Większa grubość izolacji niż 25-30cm przestaje być opłacalna, ponieważ zysk nie jest wprost proporcjonalny do włożonych środków. Kolejnym istotnym punktem są przeszklenia o wysokim współczynniku izolacyjności termicznej, i co najważniejsze- dobrze i ciepło zamontowane.

rys.3 Ciepły montaż warstwowy Illbruck I3

Nasze założenia:

Z uwagi na powyższe zdecydowaliśmy się na:

1.  Wentylację mechaniczną z rekuperacją o wysokiej sprawności. Oprócz minimalizacji strat ciepła zapewnia ciągłą wymianę świeżego powietrza.
2. Przeszklenia były drugim najważniejszym elementem. Tutaj nie warto było oszczędzać, ponieważ w salonie przeszklenia stanowią ok. 25 % ściany. Z tego względu wybraliśmy stolarkę PVC z nakładką aluminiową o bardzo dobrym współczynniku przenikania ciepła Uw=069-0,85 W/m2K (w zależności od wielkości okna) wraz ciepłym warstwowym montażem [Internorm Kf410, K430, Hx300 Panorama, montaż warstwowy Illbruck I3 http://oknar-wroclaw.pl/]
3. Okna dachowe średniej półki z uwagi na dużą ilość o Uw=1,2 W/m2K z ciepłym kołnierzem [Roto 45 WD z Termo blokiem]
4. Ściany zewnętrzne ocieplimy styropianem o współczynniku l=0,035W/mK i grubości 20 cm. Bloczek z betonu komórkowego na mur konstrukcyjny. [bloczek Ytong 24 cm PP4 + 20 cm Styropianu 0,035 W/mK]
5. Ściany wewnętrzne bloczki silkatowe z uwagi na dużą gestość ma dużą możliwość akumulacji ciepła,  [Silka 24 i 12 cm]
6. Dach planujemy ocieplić 30 cm wełny mineralnej, w dwóch warstwach (20 cm między krokwiami oraz 10 cm pod zabudową płytami) [ 30 cm Wełna mineralna  λ_D≤0,035 W/mK]
7. Fundament jest klasyczny na ławach fundamentowych, mur fundamentowy ocieplony 15 cm styropianu o obniżonej chłonności wody. [15 cm Austrotherm EPS Expert 0,035 λ_D≤0,035 W/mK ]
8. Źródło ciepła to Powietrzna pompa ciepła

Przy powyższych założeniach, statyczne straty energii budynku wynoszą ok. 6 kW i w podziale na poszczególne elementy wygląda to tak :

Jakie warianty rozważaliśmy// jakie wartoby zastosować:

1. Płyta fundamentowa, rozwiązanie „cieplejsze” i szczelniejsze, szybsze w wykonaniu, niwelujące całkowicie zagadnienie mostka pionowego na styku fundamentów z murem, ale wymagające bardziej wyspecjalizowanej ekipy i niestety droższe.
2. Gruntowy wymiennik ciepła, wspomaga instalację wentylacji mechanicznej. W zależności od pory roku wstępnie ogrzewając lub chłodząc powietrze. (rys. 1) Polepsza sprawność i osiągi wentylacji mechanicznej oraz daje możliwość lekkiego chłodzenia latem.
3. Kolektory słoneczne- wspomagają ogrzewanie wody.
4. Dach stodoły ma bardzo dużą powierzchnię, zorientowaną na  południe- w przyszłości planujemy więc instalację paneli fotowoltaicznych.

Jeśli macie wątpliwości lub pytania, zachęcam do komentowania poniżej 🙂

słowa kluczowe: dom energooszczędny; dom stodoła; nowoczesna; dom pasywny; pompa ciepła;