SweetHome. Dom pasywny to dopiero początek

by budubudu · Styczeń 14, 2016

Dom-Pasywny-Sweet-Home-BuduBudu

Hasło „Dom Pasywny” pojawia się ostatnio bardzo często i jest niejednokrotnie tylko magnesem mającym przyciągnąć nieświadomego klient do wątpliwej jakości produktu lub nikłej wiedzy o pasywności sprzedawcy który chce swój produkt sprytnie sprzedać . Jak mawiał klasyk jest to zwykły „chwyt marketingowy”. Co to naprawdę znaczy pasywny? Jaki dom można tak nazwać? Czy to się opłaca?

Dom pasywny – co to takiego?

Ideę budownictwa pasywnego rozwinął Wolfgang Feist niemiecki pracownik Instytutu Mieszkalnictwa i Środowiska w Niemczech. Podobno idea budynków pasywnych zrodziła z potrzeby obniżenia temperatury w budynkach gospodarczych dla zwierząt. W takich budynkach powstawało wiele ciepła które trzeba było odprowadzić. Rozwiązaniem była wentylacja mechaniczna, natomiast ilość produkowanego przez zwierzęta ciepła stała się inspiracją dla tworzenia budynków pasywnych, samoogrzewających– czyli zatrzymywania ciepła w budynku przez odpowiednio grube ocieplenie i wykorzystywania ciepła od mieszkańców i urządzeń domowych. Za jego sprawą w 1990r. w Darmstadt powstał pierwszy budynek pasywny.

Od tamtego czasu powstało wiele budynków jednorodzinnych, wielorodzinnych, hal sportowych czy zakładów produkcyjnych w standardzie pasywnym. Idea przerodziła się z czasem z zbiór wytycznych do projektowania nowych domów jedno i wielorodzinnych, obiektów przemysłowych czy publicznych. Oddzielny zbiór wytycznych dotyczy starego budownictwa i podnoszenia jego jakości energetycznej. Obecnie działający Instytut Budownictwa Pasywnego w Darmstadt (PHI – Passivhaus Institut) zajmuje się nie tylko wytycznymi, ale także certyfikowaniem technologii budowy, urządzeń (okna, pompy ciepła, rekuperatory) ale także szkoleniem ludzi w zakresie projektowania i wykonawstwa. Publikuje artykuły i podręczniki oraz oferuje program do projektowania budynków pasywnych PHPP. Rozwój idei budownictwa pasywnego jest tak szybki, że w wielu krajach powstały filie Instytutu oraz niezależne organizacje propagujące budownictwo pasywne. Pojawia się dużo krytyki pod adresem Instytutu Budownictwa Pasywnego oraz same idei budownictwa pasywnego, która nie ma nic wspólnego z rzeczywistości i służy tylko do wyciągania z Inwestora pieniędzy. Trzeba jednak mocno podkreślić, że PHI posiada największą bazę zrealizowanych budynków, przebadanych urządzeń oraz fachowców zajmujących projektowaniem czy realizacją obiektów.

Podstawowe cechy domów pasywnych

Sceptycy budownictwa pasywnego mówią że takie budynki sprawdzą się tylko tam gdzie jest dużo słońca i względnie ciepło przez cały rok czyli w krajach południowej Europy oraz tych o klimacie łagodniejszym niż w Polsce. Osiągniecie standardu pasywnego jest możliwe w każdym obszarze naszego globu czy to w surowym klimacie krajów skandynawskich czy w gorącym Dubaju. Wszędzie wytyczne są takie same, natomiast w krajach północnych musimy poradzić sobie z mroźnymi i długimi zimami natomiast w ciepłym klimacie z nadmiernym przegrzewaniem.

Często spotykam się z hasłami reklamowymi „Budujemy domy pasywne w niemieckim standardzie”. Ładnie to brzmi, ponieważ Nam Polakom wszystko co niemieckie kojarzy się z wyższą jakością. Jednak w tym przypadku jest to czysta nieprawda. Niestety taki dom przeniesiony na teren Polski nie już będzie budynkiem pasywnym, ponieważ nasz klimat jest zimniejszy niż na terenie Niemiec. (do obliczeń zużycia energii w Polsce przyjmuje się temperaturę zewnętrzną -20 st. C, na terenie Niemiec -10 st. C). Dlatego każdy budynek trzeba indywidualnie przeliczyć i zaprojektować pod warunki panujące na danym terytorium, w danym kraju.

Gdy słyszymy hasło dom pasywny to od razu wyobrażamy sobie dom ze wszystkimi nowinkami technicznymi takimi jak pompa ciepła, kolektory słoneczne czy panele fotowoltaiczne. A w budownictwie pasywnym właśnie chodzi o obniżanie kosztów związanych z budową skomplikowanej sieci c.o czy c.w.u oraz inwestowania z drogie urządzenia np. gruntowa pompa ciepła, których moc grzewcza przewyższa kilka razy zapotrzebowanie na ciepło w domu pasywnym. Oszczędności poniesione na montażu prostych systemów ogrzewania inwestujmy w wysokiej klasy okna oraz grubszą izolacje termiczną. W domu pasywny potrzebujemy tylko systemu ogrzewania ciepłej wody i systemów dogrzewających. Można ogrzewać ciepłą wodę nawet węglem… oczywiście kłóci się to z ekologiczności przedsięwzięcia ale nie ma przepisów, zasad mówiących że tak nie można.

W Polsce najczęściej stosuje się dogrzewanie prądem np. elektryczne maty grzejne w ścianie czy podłodze oraz powietrzna pompa ciepła do c.w.u która jest wielokrotnie tańsza od tych do ogrzewania całego domu. W krajach europy zachodniej jej koszty nie są aż tak znaczne dlatego tam najczęściej instaluje się wodne ogrzewanie podłogowe zasilane wspomnianą powietrzną pompą ciepła o niskiej mocy lub rzadziej urządzeniami kompaktowymi łączącymi w sobie pompę powietrzną do c.w.u i c.o z rekuperatorem. Podstawowe cechy budynku pasywnego są w każdym kraju takie same natomiast droga do osiągnięcia pasywności może być inna. Zależy to od wybranej technologii budowy; prefabrykowany dom drewniany czy dom murowany, ale także od kształtu budnku, jego kondygnacji czy przeznaczenia.

Każdy budynek pasywnych powinien posiadać następujące cechy:

Ilość energii użytkowej czyli tej zużywanej na potrzeby ogrzewania oznaczana jako Euco nie większa niż 15 kWh/m2/rok
Prosta i zwarta bryła bez balkonów, wykuszy, podcieni. Najlepiej na bazie prostokąta ustawionego dłuższą ścianą na południe
Odpowiednia warstwa izolacji termicznej ściana zewnętrznych, dachu i fundamentu, dopasowana do konkretnego budynku czy położenia na działce.
Odpowiednie parametry okien oraz ich utytułowanie
Okna powinny osiągnąć współczynnik przenikania ciepła dla całego okna Uw. poniżej 0,8 oraz być skierowania na południe. W swoich wytycznych Passivhaus Instytut rozdziela parametr okna na maksymalną wartość współczynnika U dla szyby Ug=0,8 oraz dla ramy okiennej Uf=0,8

Przykład z życia

Ostatnio jako posiadacz tytułu Certyfikowany Mistrz Budownictwa Pasywnego brałem udział w projektowaniu budynku pasywnego w konstrukcji szkieletowej. Proponowane na teren Polski wartość współczynnika przenikania cieplnego dla budynku pasywnego to U=0,10 jednak w tym przypadku trzeba było zejść poniżej tej wartości dla dachu i fundamentu do 0,08 aby zrekompensować niekorzystne usytuowanie budynku na działce czyli dłuższa ściana wystawiona na kierunek południowo-zachodni.

Zachowanie szczelności powietrznej

Najważniejszy element budynku pasywnego. Co on oznacza? Mówi nam jaka ilość ciepłego powierza w domu ucieknie przez nieszczelności. Polska Norma mówi że dla budynków z wentylacją mechaniczną (bo tylko z taką wentylacją możemy mówić o budynku pasywnym) szczelności ta wynosi 1,5/h – czyli 1,5 objętości powietrza w domu ucieka przez nieszczelności. Czyli prościej jeśli w domu jest 300 m3 powietrza (kubatura) to w ciągu godziny ucieknie 1,5*300 = 450 m3 ciepłego powietrza. Jest to również ilość zimnego powietrza/wstępnie ogrzanego w rekuperatorze jaką trzeba podgrzać do temperatury komfortowej ok 21 st.C. Jest to ogromna ilość ciepła jaką trzeba dostarcz do pomieszczeń. Budynki pasywne mogą maksymalnie osiągnąć szczelności na poziomie 0,6/h czyli 0,6*300 m2 = 180 m3 ucieka przez nieszczelności. Najłatwiej wysoką szczelność uzyskać w budynkach mających prostą bryłę bez balkonów, wykuszy czy podcieni. Najlepszą szczelność osiągniętą w Polsce o jakiej czytałem to hala sportowa Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie gdzie osiągnięto szczelność 0,11 1/h. Szczelność powietrzną sprawdza się testem „Blower door”. Nie wdając się w szczegóły po prostu wentylator z aparaturą pomiarową wstawiany jest w otwór drzwiowy lub okienny. Wymuszając ruch powietrza oraz wytwarzając podciśnienie i nadciśnienie oblicza na podstawie różnicy ciśnień wspomnianą szczelność.

Unikanie mostków termicznych

Mostek termiczny w prostych słowach jest to miejsce nadmiernej ucieczki ciepła w porównaniu z pobliska częścią np. w narożniku ściany. Prościej mówiąc jest to po prostu przerwanie warstwy izolacji termicznej. Takich mostków powinniśmy unikać w każdym budynku jednak w budynków pasywnym jest to kluczowe zdanie dla projektanta i wykonawcy.

Zarówno tu jak i przy szczelności budynku pomocny jest tzw. test ołówka. Mianowicie jeśli możemy obrysować przekrój budynku bez odrywania ołówka od kartki to znaczy ze mamy szczelny termicznie i powietrznie budynek. Pierwszą linią obrysowujemy izolacje termiczną drugą powierzchnię wewnętrzna, która zazwyczaj zapewnia nam szczelność budynku. Elementy takie jak balkon, filary zewnętrzne, muru fundamentowe będą nam przecinać pierwszą linię natomiast strop, kominy, okna itp przecinają linię wewnętrzną.

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła tzw. rekuperacja

Moim zdaniem najważniejszy element budynku pasywnego i energooszczędnego. To swoiste „płuca domu”. Wentylacja dostarcza przez cały rok, świeże powierza, którym oddychamy. Daje także możliwość odzyskania ciepła z powietrza usuwanego z tzw. pomieszczeń mokrych (kuchnia, łazienka). Dobre rekuperatory kosztują od 7000-10000 zł drugie tyle musimy wydać na instalacje i kanały. Obecnie sprawność rekuperatorów jest w granicach 86-90 {2120fb0970701e8fc49a094a701b5aa111b23d4a935126a9fac59f63385c2cc7}. Jak popatrzymy na oferty producentów, każdy produkt ma sprawność powyżej 90 {2120fb0970701e8fc49a094a701b5aa111b23d4a935126a9fac59f63385c2cc7} . Niestety są to tylko parametry na folderze, dlatego zawsze wymagajmy aby sprzedawca urządzenia dostarczył nam potwierdzenia tych parametrów testami wykonanymi wg. Polskiej Normy. Największą bazę rekuperatorów oraz innych urządzeń do domów pasywnych oraz okien i systemów budowlanych posiada Instytut Domów Pasywnych. Baza dostępna jest na stronie internetowej PHI dla wszystkich bez żadnych opłat.

Urządzenia do badania szczelności budynku metodą blowerdoor

Jak widać elementów, o które musimy zadbać budując dom pasywny jest wiele i są trudne do zrozumienia prze przeciętnego inwestora dlatego tak ważne jest powierzenie wykonania budynku sprawdzonej firmie. O dobrego wykonawcę trudno, a już takiego który poradzi sobie z budynkiem pasywny. Dlatego PHI rozpoczął szkolenia dla wykonawców. W 2014 roku jako jedna z nielicznych firma SweetHome uzyskała tytuł Certyfikowanego Mistrza Budownictwa Pasywnego.

Dlaczego warto budować dom pasywny?

Podstawą zaletą budowy domów pasywnych nie jest chęć poprawy sytuacji naszej planety, obniżenia CO2, nie jest to też obniżenie rachunków za ogrzewanie. Więc co?

Największą zaletą jest zapewnienie komfortu mieszkania przez cały rok. Zarówno komfortu cieplnego zimą, (np. stała temperatura pomieszczeń, brak różnicy w temperaturze powierzchni szyb w oknach) jak i latem (brak przegrzewania, niższa temperatura w pomieszczeniach niż na zewnątrz) ale również dobrego samopoczucia jak i lepszego zdrowia poprzez doskonałą jakość powietrza przez cały rok. Przykładem tego jest program duńskiego rządu. Dzięki stale wzrastającym wymaganiom energetycznym dla budynków mieszkalnych odnotowano w perspektywie 10 lat, spadek poboru energii cieplnej jaki i elektrycznej z sieci, wzrost w sektorze małych przedsiębiorstw, wzrost samopoczucia i zdrowia obywateli oraz spadek wydatków na służbę zdrowia.

Takie argumenty niestety nie każdego przekonują szczególnie w Polsce, gdzie cena ma ogromne znaczenia. dom pasywny to także korzyści finansowe. Obecnie szeroko promowany i komentowany jest program dopłat do domów pasywnych i energooszczędnych organizowany przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Pozwala on uzyskać odpłatę do domów w standardzie pasywnym – 50 tyś zł oraz energooszczędnym 30 tyś. zł. Program pozwala na uzyskanie dopłaty po spełnieniu wielu wytycznych. Podane wytyczne niekiedy różnią się o tych przedstawionych w artykule. Niektóre są bardziej restrykcyjne inne nie mają znaczenia. Niestety jest to wyższa technologia budowania i polecam wszystkim Inwestorom i Projektantom, korzystanie z bazy wiedzy jaką posiada Instytut, czy z ludzi których wyszkolił. Kluczowe jest poprawne wykonany projekt. Pomocni też są weryfikatorzy zatwierdzeni w programie.

Dodatkowym argumentem przemawiającym za domem pasywnym są zmniejszone nawet 10 krotnie koszty ogrzewania. Zakładając że dom według obecnych przepisów zużywa 120 kWh/m2/rok, jego powierzchnia to 100m2 a koszt 1kWh to 70 gr, ogrzewanie takiego domu będzie nas kosztować ok 8400 zł. W domu pasywnym zużycie energii to 15 kWh/m2/rok a jego roczne ogrzewanie wyniesie 1050 zł. Czyli rocznie oszczędzamy 7350 zł co daje 147 000 zł na 20 lat czyli przez okres na który najczęściej zaciągamy kredyt hipoteczny. Natomiast koszty dodatkowe poniesione na podniesienie budynku do standardu pasywnego szacuje się wyższe o 10-15{2120fb0970701e8fc49a094a701b5aa111b23d4a935126a9fac59f63385c2cc7}.

Dom pasywny w Poznaniu. Realizacja SweetHome.

Oszczędności w budynku pasywnym wiążą się też z prostą bryłą budynku, który wymaga miej pracy przy wykonywaniu fundamentu, ścian czy dachu. Powierzchnia tych elementów w budynku o prostej bryle jest również mniejsza co pozwala oszczędzić na zakupie mniejszej ilości materiałów na ściany czy mniej dachówki na dach. Pośrednim wynikiem wytycznych kształtującym budynek pasywny poza wspomnianą prostą bryłą jest również układ pomieszczeń, który ma zapewnić łatwe i równomierne nagrzewanie pomieszczeń. Dlatego wnętrza budynków pasywnych są jasne, posiadają duże otwarte przestrzenie oraz zapewniają złączenie wnętrza domu z ogrodem dzięki dużym przeszkleniom to obecnie staje się ważne dla Inwestorów. Może to kryterium przekona jeszcze nie przekonanych.

Dom pasywny to dopiero początek

Wciąż zmieniające się przepisy prawa budowlanego zaostrzają wymagania zużycia energii przez gospodarstwa domowe. Nie zapominajmy o tym że domy jednorodzinne zużywają najwięcej energii. Więcej nawet niż przemysł czy rolnictwo. Obecnie budowane budynki zużywają ok. 120 kWh/m2/rok więc można powiedzieć że budynki pasywne są 8 krotnie oszczędniejsze. Przekłada się to na nasza kieszeń. Przepisy wprowadzone przez kraje Unii Europejskiej zakładają że od 2021 roku wszystkie nowo budowane budynki będą musiały spełniać standard pasywny. Obecnie projektowane przez Nas ściany w budynkach prefabrykowanych szkieletowych mogą osiągnąć współczynnik U=0,08 przy grubości ok 50 cm – bez żadnych kłopotów. Wyzwaniem, ale do spełnienia jest ściana 0,06 o grubości ok 70 cm. Przy obecnych technologiach tradycyjne budownictwo pozostaje daleko w tyle.

Czy można iść dalej? Czy są budynki bardziej zaawansowane? Lepsze idee?

Można by na ten temat dużo powiedzieć. Obecnie rozwija się budownictwo pasywne natomiast już widzimy tendencje w celu stworzenia budynku zero-energetycznego czy plus-energetyczengo. Co to znaczy?

Punktem wyjścia do obu koncepcji jest budynek pasywny jako ten o niskim zapotrzebowaniu na energię. Poprzez dodanie do niego urządzeń grzewczych energooszczędnych czy wykorzystujących odnawialne źródła energii powstaje nam budynek, który nie potrzebuje energii z zewnątrz. Czyli prądu, gazu, czy ciepła w innej formie. W ten sposób otrzymamy budynek zeroenergetyczny czyli o zerowym zapotrzebowaniu na energie. Cała energia potrzeba do funkcjonowania urządzeń w nim zainstalowanych oraz na potrzeby mieszkańców budynek wytwarza sobie sam.

Idąc krok dalej czyli przewymiarowując urządzenia do produkcji energii powstaje nam budynek plus-energetyczny czyli „fabryka energii.” Nadwyżki energii przesyłane są do zakładów produkcyjnych gdzie takie zjawisko jest niemożliwe.

W ogromie technologii i schematów budowy pojawia się jeden który moim zdaniem jest finalnym etapem ewolucji domu pasywnego czyli dom autonomiczny. Jest to budynek plus-energetyczny, który nie jest zasilanych z sieci wodnej i nie ma przyłącz kanalizacji. Po usunięciu tych mediów i stworzeniu własnej oczyszczalnie i własnego źródła wody uzyskujemy dom niezależny od producentów energii, mediów, wolny od awarii i usterek sieci czy gwałtownych zmian cen spowodowanych sytuacją polityczną na świecie destabilizacją rejonów świata posiadających znaczne zasoby paliw itp, czego obraz mieliśmy w ostatnich latach na Ukranie, Iraku, Kuwejcie, Tunezji czy Syrii.