NorthPass

IEE/08/480/SI2.528386

Definicje budynków

niskoenergetycznych

w krajach Północnoeuropejskich

2

NorthPass

Zastrze

ż

enie

Informacje podane w niniejszej publikacji nie s

ą

obj

ę

te gwarancj

ą

, jak równie

ż

nie udziela si

ę

gwarancji,

ż

e informacje s

ą

odpowiednie do okre

ś

lonego celu. U

ż

ytkownik dokumentu korzysta z informacji na jego wył

ą

czne ryzyko i odpowiedzialno

ść

.

Wył

ą

czn

ą

odpowiedzialno

ść

za tre

ść

tej publikacji ponosz

ą

autorzy. Tre

ść

publikacji nie musi odzwierciedla

ć

opinii Komisji

Europejskiej. Komisja Europejska nie ponosi odpowiedzialno

ś

ci za jakiekolwiek wykorzystanie informacji zawartych w publikacji.

3

NorthPass

WPROWADZENIE

Niniejsza broszura jest jednym z opracowań powstałych w ramach projektu IEE NorthPass,
którego celem jest zwiększenie penetracji rynku przez budynki niskoenergetyczne w krajach
Europy Północnej. Głównym obszarem zainteresowania projektu są budynki mieszkalne
zarówno jedno- jak i wielorodzinne.

Celem broszury jest udostępnienie informacji o możliwościach oszczędzania energii w
sektorze budowlanym, związanych z tym aspektach technicznych oraz wykorzystaniu
odnawialnych źródłem energii z uwzględnieniem warunków środowiska wewnętrznego.
Broszura przeznaczona jest dla projektantów i producentów, a także przyszłych i obecnych
właścicieli budynków, którzy będą najprawdopodobniej domagać się bardziej ekologicznych
budynków w przyszłości.

Dodatkowe informacje o projekcie oraz opracowania powstałe w jego trakcie można zleźć na
stronie

www.northpass.eu

Akronim projektu: NorthPass

Tytuł projektu: NorthPass – Promotion of the Very Low-Energy House Concept to the North European Building Market

Numer projektu IEE: 08/480/SI2.528386

Czas trwania: 26/05/2009 – 25/05/2012

4

NorthPass

SPIS TRE

Ś

CI

CO TO JEST BUDYNEK NISKOENERGETYCZNY W EUROPIE PÓŁNOCNEJ? .... 5

Definicje i standardy ...................................................................................................... 5

Zapotrzebowanie na energi

ę

do ogrzewania w Europie Północnej ................................ 6

DLACZEGO BUDOWA

Ć

BUDYNKI NISKOENERGETYCZNE? ............................... 8

Działania przeciwko zmianom klimatu i zmniejszenie zapotrzebowania na energi

ę

....... 8

Zmniejszenie oddziaływania na

ś

rodowisko naturalne ................................................... 8

Ni

ż

sze Koszty w Cyklu

ś

ycia ......................................................................................... 9

Spełnienie zobowi

ą

za

ń

mi

ę

dzynarodowych ................................................................ 11

Komfort i

ś

rodowisko wewn

ę

trzne w budynkach niskoenergetycznych............ 12

Komfort cieplny ........................................................................................................... 12

Jako

ść

powietrza wewn

ę

trznego ................................................................................. 13

Klimat akustyczny ....................................................................................................... 15

O

ś

wietlenie ................................................................................................................. 16

Jak zbudowa

ć

budynek niskoenergetyczny w europie północnej ...................... 18

Miejsce budowy i lokalizacja okien .............................................................................. 19

Bryła budynku ............................................................................................................. 19

Dobrze zaizolowana i szczelna powietrznie obudowa budynku ................................... 20

Efektywny energetycznie system ogrzewania, wentylacji i przygotowania c.w.u. ......... 21

Masa akumulacyjna i strefowanie temperaturowe ....................................................... 22

Produkty dla budynków niskoenergetycznych ..................................................... 23

Kluczowe wymagania .................................................................................................. 23

Obudowa budynku ...................................................................................................... 24

Wentylacja .................................................................................................................. 27

Instalacja ogrzewania .................................................................................................. 28

Odnawialne

ź

ródła energii ........................................................................................... 29

Inne produkty .............................................................................................................. 30

Dost

ę

pno

ść

produktów ................................................................................................ 30

Przykłady budynków niskoenergetycznych .......................................................... 31

Dania – Komforthusene ............................................................................................... 31

Finland – budynek pasywny Hyvinkää, Finland ........................................................... 32

Szwecja – budynek pasywny Värnamo ....................................................................... 34

Estonia – Valga przedszkole «Kaseke» ....................................................................... 35

Łotwa – Gaujas 13, Valmiera ...................................................................................... 36

Litwa – renowacja przy ulicy Žirm

ū

n

ų

w Wilnie ............................................................ 37

Polska – Lipi

ń

scy Dom Pasywny 1, Wrocław............................................................... 38

LITERATURA ............................................................................................................ 40

5

NorthPass

CO TO JEST BUDYNEK NISKOENERGETYCZNY W
EUROPIE PÓŁNOCNEJ?

Definicje i standardy

Istnieje wiele różnych międzynarodowych i krajowych definicji oraz standardów budynków
energooszczędnych i niskoenergetycznych. Niektóre z nich biorą pod uwagę produkcję
energii ze źródeł odnawialnych dostępnych na miejscu. Wszystkie mają jednak wspólną cechę
– typową dla budynków niskoenergetycznych – projekt i rozwiązania konstrukcyjne budynku
powinny prowadzić do zmniejszenia zużycia energii:

•

Bardzo dobrze zaizolowane przegrody w celu ograniczenia strat ciepła przez
przenikanie.

•

Zwarta bryła i brak mostków cieplnych w celu ograniczenia strat ciepła przez
przenikanie.

•

Energooszczędne okna skierowane na południe w celu wykorzystania zysków ciepła
od słońca.

•

Podwyższona szczelność powietrza i wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła w

celu ograniczenia strat ciepła przez wentylację i uniknięcia problemów z wilgocią.

Istnieje kilka systemów znakowania i certyfikacji budynków niskoenergetycznych i zrównowa

ż

onych

Budynek energooszczędny

Budynek o znaczenie niższym zapotrzebowaniu na energię w odniesieniu do budynku
spełniającego obowiązujące wymagania. Zazwyczaj charakteryzuje się zapotrzebowaniem na
energię mniejszym o 25-50%.

Budynek pasywny

6

NorthPass

Zgodnie z definicją Passivhaus Institut: wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową do
ogrzewania i wentylacji ≤ 15 kWh/m²/a, projektowe obciążenie cieplne ≤ 10 W/m², wskaźnik
zapotrzebowania na energię pierwotną ≤ 120 kWh/m²/a, szczelność powietrzna n

50

≤ 0,6 1/h,

temperatura wewnętrzna wyższa od 25 ºC przez nie więcej niż 10% dni w roku. W Szwecji,
Norwegii i Finlandii standard jest również zdefiniowany na szczeblu krajowym i
charakteryzuje się innymi wymaganiami.

Budynek aktywny

Termin używany w odniesieniu do budynków niskoenergetycznych, w których szczególny
nacisk kładziony jest na wykorzystanie światła dziennego, naturalnej wentylacji i
odnawialnych źródeł energii.

Budynek zeroenergetyczny

Termin używany w odniesieniu do budynków niskoenergetycznych, wykorzystujących
dostępne na miejscu źródła energii odnawialnych, ilość energii dostarczonej z OZE
(odnawialnych źródeł energii) równa się w bilansie rocznym ilości energii zużytej.

Budynek zeroemisyjny

Termin używany w odniesieniu do budynków wykorzystujących dostępne na miejscu źródła
energii odnawialnych, które równoważą emisję spowodowaną przez zużywanie
nieodnawialnych źródeł energii.

Budynek dodatni energetycznie

Termin używany w odniesieniu do budynków niskoenergetycznych, wykorzystujących
dostępne na miejscu źródła energii odnawialnych, ilość energii dostarczonej z OZE jest
większa w bilansie rocznym od ilości energii zużytej.

Zapotrzebowanie na energi

ę

do ogrzewania w Europie Północnej

Warunki klimatyczne panujące w Europie Północnej różnią się w znawczym stopniu i
zmieniają od klimatu środkowoeuropejskiego na południu do klimatu arktycznego na
północy. Warunki zmieniają się również w układzie równoleżnikowym od klimatu morskiego
z chłodną i deszczową pogodą do klimatu kontynentalnego z mroźnymi zimami i gorącym
latem. Dlatego definiując budynek niskoenergetyczny dla różnych warunków trzeba przyjąć
jedną z dwóch koncepcji:

1.

określenie różnych granicznych wartości zapotrzebowania na energię do ogrzewania,

2.

adaptacja konstrukcji budynku, np. zmniejszenie współczynników U, w celu
uzyskania stałego zapotrzebowania na energię.

Poniższy wykres przedstawia zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania i
wentylacji dla budynku jednorodzinnego zgodnie z dwoma koncepcjami.

7

NorthPass

Single family house

0

10

20

30

40

50

C

op

en

ha

ge

n

O

sl

o

St

oc

kh

ol

m

W

ar

sa

w

V

iln

iu

s

Ta

lli

nn

R

ig

a

Jy

vä

sk

yl

ä

Tr

om

so

So

da

nk

yl

ä

S

p

a

c

e

h

e

a

ti

n

g

d

e

m

a

n

d

[

k

W

h

/m

²a

]

Concept 1

Concept 2

Koncepcja 1: Budynek
spełniaj

ą

cy standard

pasywny w Kopenhadze
przeniesiono do innych
krajów
północnoeuropejskich

Koncepcja 2:
Zmodyfikowano
współczynniki U przegród
w ten sposób aby standard
pasywny był spełniony dla
ka

ż

dej lokalizacji.

Otrzymany zakres
współczynników U dla
przegród wynosi 0,04–0,12
W/m²/K a dla okien 0,56-
0,78 W/m²/K. Warto

ś

ci te

zostały obliczone dla
zwartego budynku
jednorodzinnego o
powierzchni ogrzewanej
A = 172 m².

8

NorthPass

DLACZEGO BUDOWA

Ć

BUDYNKI

NISKOENERGETYCZNE?

Istnieje wiele powodów, dla których warto budować budynki niskoenergetyczne między
innymi: polityczne, ekonomiczne i ekologiczne. Poniżej przedstawiono kilka argumentów,
dlaczego powinniśmy jak społeczeństwo wznosić tego typu budynki:

•

Aby podjąć działania przeciwko zmianom klimatu i zmniejszyć zapotrzebowanie na
energię.

•

Budynki niskoenergetyczne oddziaływają w mniejszym stopniu na środowisko
naturalne [IVL].

•

Budynki niskoenergetyczne charakteryzują się mniejszym Kosztem w Cyklu śycia
przy wysokich cenach energii [IVL].

•

Aby spełnić zobowiązania międzynarodowe.

Działania przeciwko zmianom klimatu i zmniejszenie
zapotrzebowania na energi

ę

Zwiększa się świadomość, że zmiany klimatu są spowodowane przez działania człowieka, np.
produkcję energii z paliw kopalnych. Międzyrządowy Panel ONZ ds. Zmian Klimatu (IPCC)
ocenia globalne badania nad zmianami klimatu. W czwartym sprawozdaniu z oceny IPCC
[IPCC], opublikowanym w 2007 roku, stwierdzono, że globalne ocieplenie jest spowodowane
głównie przez emisje gazów cieplarnianych wynikającą z działalności człowieka. Głównymi
ź

ródłami emisji są spalanie paliw kopalnych i zmiany użytkowania gruntów, np. wycinanie

lasów.

Aby zapobiec dalszemu ocieplaniu się klimatu należy zmniejszyć emisję gazów
cieplarnianych. Produkcja energii jest w chwili obecnej w zbyt dużym stopniu oparta na
paliwach

kopalnych

[IEA].

Zmniejszenie

zużycia

energii,

spowoduje

mniejsze

zapotrzebowanie na paliwa kopalne i doprowadzi do redukcji emisja gazów cieplarnianych.

Innym powodem, dla którego warto zmniejszać zużycie energii jest fakt, że zasoby ropy
naftowej i gazu ziemnego są ograniczone i trudniej dostępne.

Zmniejszenie oddziaływania na

ś

rodowisko naturalne

Raport "Ekonomiczna i środowiskowa ocena oddziaływania budynków niskoenergetycznych
w krajach Europy Północnej"

1

przedstawia wyniki Oceny Kosztów w Cyklu śycia, Oceny w

Cyklu śycia i Analizy Kosztów i Korzyści dla 32 modelowych budynków jednorodzinnych i
wielorodzinnych - zarówno standardowych jak i niskoenergetycznych, zlokalizowanych w
Danii, Estonii, Finlandii, Łotwie, na Litwie, Norwegii, Polsce i Szwecji. Raport został
sporządzony przez Szwedzki Instytutu Badawczy IVL i jest jedną z publikacji projektu
NorthPass.

Wyniki Oceny w Cyklu śycia wskazują, że budynki niskoenergetyczne generalnie mają
mniejszy wpływ na środowisko naturalne niż budynki tradycyjne - zużywają mniej energii
pierwotnej i powodują mniejszą emisję gazów cieplarnianych w rozpatrywanym przedziale

9

NorthPass

czasowym 30 lat. Przykładowe wyniki przedstawiono na poniższym rysunku. Wykres
przedstawia ocenę dwóch litewskich budynkach wielorodzinnych, ogrzewanych energią
elektryczną i ciepłem z sieci ciepłowniczej. Jak widać na rysunku, potencjalny wkład w
globalne ocieplenie [kg ekwiwalentnego CO

2

/m

2

] jest większy dla tradycyjnego budynku

wielorodzinnego niż dla budynku niskoenergetycznego.

Potencjalny wkład w globalne ocieplanie dla dwóch litewskich budynków wielorodzinnych, okre

ś

lony

dla pierwszych 30 lat eksploatacji [kg ekwiwalentnego CO

2

/m

2

]

Wykonana analiza dowodzi, że emisja gzów cieplarnianych wynikająca z zużywania energii
ma większe znaczenie niż emisja wynikającej z produkcji materiałów budowlanych. Z analizy
wyniki, że ważne jest nie tylko zmniejszanie zapotrzebowania na energię ale i stosowanie
odnawialnych źródeł energii.

Ni

ż

sze Koszty w Cyklu

ś

ycia

Budynki niskoenergetyczne charakteryzują się mniejszym zużyciem energii niż standardowe.
Oznacza to jednocześnie zmniejszenie kosztów użytkowania budynków.

Raport "Ekonomiczna i środowiskowa ocena oddziaływania budynków niskoenergetycznych
w krajach Europy Północnej"

1

przedstawia wyniki Oceny Kosztów w Cyklu śycia wykonanej

dla budynków standardowych i niskoenergetycznych. Bardzo istotnym elementem tego typu
analizy jest przejęta cena energii i tępo jej wzrostu. Na potrzeby raportu (przygotowanego w
ramach projektu NorthPass) wykonano obliczenia dla 30-letniego okresu życia budynku
przyjmując różne scenariusze tempa wzrostu cen energii – powolny i szybki.

10

NorthPass

Raport pokazuje, że budynki niskoenergetyczne charakteryzują się zasadniczo niższymi
Kosztami w Cyklu śycia niż budynki standardowe dla scenariusza zakładającego szybkie
tempo wzrostu cen energii. Poniższy wykres przedstawia przykład Oceny Kosztów w Cyklu
ś

ycia dla dwóch litewskich budynków wielorodzinnych. Jak widać na wykresie budynek

niskoenergetyczny charakteryzuje się niższymi kosztami całkowitymi niż budynek
standardowy dla okresu 30 latach. Prosty czas zwrotu poniesionych nakładów wynosi około
15 lat.

Wykres Kosztów w Cyklu

ś

ycia dla dwóch litewskich budynków wielorodzinnych dla scenariusza

zakładaj

ą

cego szybki wzrost cen energii, okres 30 lat

Single Family House

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

C

op

en

ha

ge

n

O

sl

o

S

to

ck

ho

lm

W

ar

sa

w

V

iln

iu

s

Ta

lli

nn

R

ig

a

Jy

vä

sk

yl

ä

Tr

om

so

S

od

an

ky

lä

E

n

e

rg

y

s

a

v

in

g

[

%

]

Concept 1

Concept 2

Zmniejszenie zapotrzebowania
na energi

ę

do ogrzewania

obliczone dla dwóch koncepcji
budynków niskoenergetycznych
wg NorthPass w doniesieniu do
budynku spełniaj

ą

cego

wymagania na dzie

ń

1 stycznia

2010

Koncepcja 1: Budynek
spełniaj

ą

cy standard pasywny w

Kopenhadze przeniesiono do
innych krajów
północnoeuropejskich

Koncepcja 2: Zmodyfikowano
współczynniki U przegród w ten
sposób aby standard pasywny
był spełniony dla ka

ż

dej

lokalizacji.

--------------------------------------------------

Uzyskane oszcz

ę

dno

ść

w zapotrzebowaniu na energi

ę

do ogrzewania wynosz

ą

dla Koncepcji 1 od

11

NorthPass

30 do 90% w odniesieniu do budynku spełniaj

ą

cego wymagania a dla Koncepcji 2 od 60 do 93%.

Spełnienie zobowi

ą

za

ń

mi

ę

dzynarodowych

Budynki zużywają około 40% energii w UE. Istnieje duży potencjał ograniczenia tego
zużycia a tym samym redukcji emisji gazów cieplarnianych. Efektywny energetycznie sektor
budowlanych oznacza mniejsze uzależnienie kraju od importu energii. Istnieje wiele
uregulowań prawnych na rzecz poprawy efektywności energetycznej i redukcji emisji gazów
cieplarnianych, np. Dyrektywa EPBD.

12

NorthPass

KOMFORT I

Ś

RODOWISKO WEWN

Ę

TRZNE W

BUDYNKACH NISKOENERGETYCZNYCH

Budynki niskoenergetyczne oprócz oczywistej korzyści w postaci niskiego zużycia energii,
cechują się lepszym komfortem użytkowania i wyższą jakością środowiska wewnętrznego.
Korzyści te dotyczą komfortu cieplnego, akustycznego i jakości powietrza wewnętrznego.
Jakość środowiska i komfort są parametrami, które uległy znaczne poprawie wraz rozwojem
budownictwa niskoenergetycznego i są jednym z powodów, dla którego mieszkańcy
wybierają tego typu budynki.

Budynki niskoenergetyczne obrosły szeregiem mitów, z których większość jest
nieprawdziwa. Powodem powstania mitów były pewne problemy w początkowej fazie
wdrażania nowej technologii, kiedy wszyscy od architektów poprzez, inżynierów,
producentów, wykonawców i mieszkańców zmuszeni byli nauczyć się jak projektować,
analizować, produkować, budować i żyć w budynkach niskoenergetycznych. Wraz z
popularyzacją nowego standardu większość z tych problemów udało się wyeliminować ale
mity ciągle są obecne wśród uczestników procesu budowlanego i użytkowników. Niektóre z
mitów oraz fakty z nimi związane, zostały opisane w poniższym tekście obok zalet
dotyczących komfortu i środowiska wewnętrznego w budynkach niskoenergetycznych.

Komfort cieplny

Poziom komfortu cieplnego zależy od takich czynników jak temperatura i wilgotność
względna powietrza wewnętrznego, prędkość ruchu powietrza, średnia temperatura
promieniowania oraz aktywności i stopnia izolacyjności cieplnej odzieży mieszkańców.

Jedną z podstawowych cech budynków niskoenergetycznych, dzięki której zużywają one
mniej energii niż budynki tradycyjne jest bardzo wysoki poziom izolacyjności cieplnej i
szczelności powietrznej przegród. Powyższe cechy wpływają w dużym stopniu na poziom
komfortu cieplnego, jaki zapewniany jest mieszkańcom. W budynkach niskoenergetycznych
ś

ciany, podłogi, stropy i okna dzięki niskim współczynnikom U i zachowaniu ciągłości

izolacji mają ciepłe, jednorodne powierzchnie od strony wewnętrznej. W standardowych
budynkach w wyniku występowania mostków cieplnych i nieszczelności powierzchnie
przegród mogą być miejscami chłodne. Bardzo dobrze zaizolowane przegrody zmniejszają
ryzyko rozwoju pleśni, np. za meblami dostawionymi do zimnej ściany. Energooszczędna
stolarka okienna powoduje, że nie występuje uczucie chłodu w jej pobliżu, dzięki czemu
przestrzeń przy oknie może być efektywnie wykorzystana.

Jakość i wykonanie przegród zewnętrznych ma bardzo duży wpływ na komfort cieplny
panujący w pomieszczeniach. Budynek uznaje się za niskoenergetyczny, jeżeli jego obudowa
spełni wymagania dotyczące szczelności powietrznej i izolacyjności cieplnej. Brak jest
mostków cieplnych, które powodują dodatkowe straty ciepła i zwiększają ryzyko rozwoju
pleśni a okna charakteryzują się niskimi współczynnikami U. W odniesieniu do komfortu
oznacza to, że można chodzić boso po podłodze przez cały rok bez uczucia zimna lub można
usiąść na krześle pod oknem i nie poczuć zimnego przeciągu na szyi.

W budynkach niskoenergetycznych temperatura zewnętrzna nie ma takiego dużego wpływu
na temperaturę wewnętrzną jak w budynkach tradycyjnych. Dzięki wysokiej izolacyjności
cieplnej przegród, elementom zacieniającym i szczelności powietrznej zmiany temperatur w

13

NorthPass

okresie dnia i roku są niewielkie. Dzieje się tak, ponieważ efektywność systemu wentylacji
nie zależy od zmieniających się warunków zewnętrznych a straty na wentylację i przez
przenikanie są ograniczone do minimum. Dzięki niewielkim stratom, ciepło utrzymywane jest
wewnątrz budynku w okresie zimy a w okresie lata do niego nie wnika.

Mit: Budynki niskoenergetyczne przegrzewają się latem.

Fakt: Jeżeli budynek niskoenergetyczny zostanie poprawnie zaprojektowany i zbudowany nie
będzie problemów z przegrzewaniem w okresie lata. W ciągu kilku upalnych dni, budynki
niskoenergetyczne mogą mieć problemy z utrzymaniem temperatury w strefie komfortu, bo
szczelne i dobrze izolowane przegrody zewnętrzne nie będą oddawać ciepła tak szybko jak
jest to konieczne. Taka sama sytuacja wystąpi w przypadku budynków tradycyjnych, w
których temperatura wewnętrzna jest w większym stopniu zależna od temperatury
zewnętrznej. Budynki niskoenergetyczne będą lepiej chroniły przez przedostawaniem się
ciepła do wewnątrz, dzięki bardzo dobrze zaizolowanym przegrodom zewnętrznym.

Istnieją trzy główne przyczyny przegrzewania się budynków niskoenergetycznych. Pierwsza
to brak elementów zacieniających na oknach skierowanych na wschód, zachód i południe.
Jeżeli ciepło z promieniowaniem słonecznym dostanie się do budynku to ciężko będzie go
oddać na zewnątrz. Ważne jest, aby na etapie projektowym przewidzieć odpowiednie
elementy zacieniające, które ograniczą niepotrzebne w okresie lata zyski ciepła od słońca.
Dużo prostsze i tańsze jest zapobieganie przegrzewaniu niż późniejsze likwidowanie jego
skutków.

Drugim problemem, który należy uwzględnić na etapie projektowym jest ryzyko
wyeksponowania zbyt dużej masy akumulacyjnej na działanie promieniowania słonecznego.
Szybkie nagrzewanie się masy akumulacyjnej spowoduje, że nie będzie można wykorzystać
jej do stabilizacji temperatury w okresie lata. Zakumulowane ciepło będzie oddawane do
pomieszczeń, co w połączeniu z małą wydajnością systemu wentylacji może prowadzić do
długotrwałego przegrzewania budynku i powstania problemów z jego wychłodzeniem.

Uniknięcie powyższych problemów wymaga zastosowania odpowiednich rozwiązań na etapie
projektowania budynku niskoenergetycznego. Jednak nawet dobry projekt nie zapewni
odpowiednich warunków, jeżeli mieszkańcy nie będą widzieli jak regulować i użytkować
system ogrzewania/wentylacji oraz jak wpływa on na temperaturę wewnętrzną, np. praca
systemu wentylacji z odzyskiem ciepła w okresie lata powoduje przegrzewanie budynku.
Oznacza to, że na jakość środowiska wewnętrznego wpływa projekt budynku, regulacja
instalacji i zachowanie użytkowników. Jeżeli wszystkie te aspekty działają prawidłowo
problem przegrzewania nie będzie występował.

Jako

ść

powietrza wewn

ę

trznego

Jakość powietrza wewnętrznego zależy od emisji zanieczyszczeń od ludzi, mebli, materiałów
budowlanych i wykończeniowych (farby, dywany), dymu tytoniowego, środków czystości,
kurzu, wilgoci, pleśni itp. oraz filtracji powietrza nawiewanego i krotności wymian powietrza.

W budynkach niskoenergetycznych konieczne jest zastosowanie wentylacji mechanicznej w
celu odzyskiwania ciepła z powietrza wywiewanego, a tym samym osiągnięcia niskiego
zapotrzebowanie energię i uzyskania możliwości kontrolowania jakości powietrza
nawiewanego. W okresie letnim wentylacja mechaniczna może być wspomagana przez
wentylację naturalną (przewietrzanie), ponieważ nie ma konieczność odzyskiwania ciepła.

14

NorthPass

Stosowanie przewietrzania jest dobrowolne i jeśli mieszkańcy go nie wykorzystują za
wymianę powietrza i utrzymanie odpowiedniej jakości powietrza wewnętrznego będzie
odpowiedzialna wentylacja mechaniczna.

Jakość powietrza, którym oddychamy, wpływa na komfort użytkowania budynku. System
wentylacji mechanicznej ma wiele zalet w stosunku do wentylacji naturalnej. Przede
wszystkim zapewnia stałą wymianę powietrza i dostarczenie świeżego powietrza
zewnętrznego tam gdzie jest ono potrzebne oraz usunięcie zanieczyszczeń powstających w
wyniku użytkowania budynku. Po drugie filtry w układzie wentylacji powodują, że kurz,
pyłki itd. nie przedostają się do powietrza w pomieszczeniach, co zmniejsza ryzyko alergii.
Stała wymiana powietrza pozwala zachować wilgotność powietrza, poniżej 45% co ogranicza
rozmnażanie roztoczy zimą i generalnie powoduje, że środowisko, w którym żyjemy jest
zdrowsze.

Połączenie systemu wentylacji mechanicznej z szczelnością powietrzną obudowy pozwala na
dostosowanie wydajności wentylacji do aktualnych potrzeb niezależnie od zaangażowania
użytkownika i zewnętrznych warunków atmosferycznych. Oznacza to, że powietrze może być
wymieniane intensywniej, jeśli w budynku przebywa kilka osób lub minimalnie, jeżeli w
budynku przebywa tylko jedna osoba. Dostosowanie wydajności do potrzeb powoduje, że
jakość powietrza wewnętrznego jest zawsze bardzo wysoka niezależnie od sposobu
użytkowania budynku.

Kolejną zaletą systemu wentylacji mechanicznej oprócz zapewnienia wysokiej jakości
powietrza wewnętrznego i komfortu jest możliwość zdefiniowania różnych krotności
wymiana powietrza i temperatur dla każdego pomieszczenia w budynku. W ten sposób
warunki wewnętrzne mogą być dostosowane do konkretnego pomieszczenia oraz aktywności,
co gwarantuje uzyskanie wysokiego komfortu zgodnego z naszymi potrzebami.

Mit: Budynki niskoenergetyczne nie oddychają, ponieważ są zbyt szczelne, co prowadzi do
pogorszenia jakości środowiska wewnętrznego.

Fakt: To prawda, że jakość powietrza wewnętrznego w budynku, którym powietrze nie jest
wymieniane (budynek nie oddycha) jest bardzo niska a budynki niskoenergetyczne są bardzo
szczelne co oznacza że nie „oddychają” przez przegrody. Za wymianę powietrza w
budynkach niskoenergetycznych odpowiada jednak system wentylacji mechanicznej.
Zapewnia on stałe dostarczanie świeżego powietrza zewnętrznego i usuwanie powstałych
zanieczyszczeń, dzięki czemu jakość powietrza wewnętrznego jest bardzo wysoka. Odzysk
ciepła z powietrza wywiewanego pozawala ograniczyć do minimum straty ciepła na
wentylację.

Mit: Bardzo niskie zużycie energii sprzyja pojawieniu się problemów z wilgocią.

Fakt: Nieszczelności w obudowie budynku mogą doprowadzić do zawilgocenia i rozwoju
pleśni w przegrodach (a tym samym pogorszenia jakości środowiska wewnętrznego).
Przyczyną jest wykraplanie wilgoci z ciepłego, wilgotnego powietrza wydostającego się na
zewnętrz przez nieszczelności w przegrodach. Wilgoć może niszczyć konstrukcje, a tym
samym zmniejszyć trwałości budynku. W budynkach szczelnych tego typu ryzyko nie
występuje.

15

NorthPass

W szczelnych powietrznie budynkach niskoenergetycznych problemy z wilgocią mogą
wystąpić, jeżeli nie zapewnimy prawidłowej wentylacji. W przypadku braku odpowiedniej
wymiany powietrza wilgoć emitowana wewnątrz nie jest usuwana na zewnątrz co może
prowadzić do nadmiernego wzrostu wilgotności powietrza wewnętrznego. Ciągła wymiana
powietrza realizowana przez wentylację mechaniczną sterowaną popytem, zapewnia
optymalną jakości powietrza w pomieszczeniach. Połączenie szczelnej powietrznie obudowy
budynku z prawidłowo działającą wentylacją mechaniczną powoduje, że budynki
niskoenergetyczne nie mają problemów z wilgocią lub pleśniami, zarówno w odniesieniu do
przegród jak i pomieszczeń. System wentylacji naturalnej i niekontrolowana infiltracja oraz
eksfiltracja powietrza w budynkach tradycyjnych nie dają takich gwarancji.

Klimat akustyczny

Klimat akustyczny w środowisku wewnętrznym zależy do poziomu dźwięku i hałasu, czasu
pogłosu oraz poziomu hałasu zewnętrznego przenoszonego przez elementy konstrukcji,
system wentylacji i nieszczelności. Komfort akustyczny jest związany z wszystkim co można
usłyszeć w budynku a emitowane jest wewnątrz lub na zewnątrz.

Klimat akustyczny w budynkach niskoenergetycznych jest generalnie lepszy niż w budynkach
tradycyjnych z uwagi na dużo lepiej zaizolowane przegrody zewnętrzne. Im lepiej
zaizolowane przegrody (i bardziej szczelne) tym lepiej mogą one wytłumić hałas pochodzący
z zewnątrz. Hałas pochodzący od ruchu ulicznego, sąsiadów lub innych źródeł zewnętrznych
nie jest problem, ponieważ przegrody wytłumią i zaabsorbują go zanim dotrze do wnętrza
budynku.

Akustyka pomieszczeń nie zależy od tego czy mieszkamy w budynku niskoenergetycznym
czy standardowym tylko od aranżacji pomieszczeń, mebli, materiałów wykończeniowych –
kryteria są takie same dla wszystkich budynków.

Mit: System wentylacji mechanicznej jest hałaśliwy.

Fakt: System wentylacji musi być tak zaprojektowany, aby oddzielić akustycznie środowisko
wewnętrzne od zewnętrznego. System wentylacji może być źródłem hałasu emitowanego
przez wentylatory i zbyt szybki przepływ powietrza w kanałach i nawiewnikach. Jeśli nie
wykonamy go prawidłowo spowoduje powstanie dodatkowego hałasu, podobnie jak w
budynkach tradycyjnych wyposażonych z system wentylacji mechanicznej. Innym
problemem może być przedostawanie się dźwięków pomiędzy pomieszczeniami za
pośrednictwem systemu wentylacji. Aby temu zapobiec należy stosować tłumiki hałasu
pomiędzy pomieszczeniami jak również montować je przed i za centralą. Jeżeli system
wentylacji jest prawidłowo zaprojektowany – odpowiednio doprane prędkości przepływu
powietrza, tłumiki oraz prawidłowo wykonany – odpowiednie mocowanie kanałów, centrali
to nie będzie on źródłem dodatkowego hałasu w budynku.

Mit: Budynki niskoenergetyczne są wyposażone w systemy, które są zbyt skomplikowane dla
użytkowników

Fakt: Technologie wykorzystywane w budynkach niskoenergetycznych są skomplikowane i
trudne do zrozumienia dla zwykłego człowieka, ale obszary, które wymagają bezpośredniego

16

NorthPass

zaangażowania mieszkańców nie są skomplikowane. Zanim zaczniemy żyć w budynku
niskoenergetycznym musimy poświęcić trochę czasu na naukę obsługi nowych systemów, np.
wentylacji mechanicznej. Jeżeli otrzymamy odpowiednie wytyczne i instrukcje nauka ta nie
potrwa długo a obsługa nie będzie nastręczała problemów. Ważne jest aby poinformować
mieszkańców jak ich zachowanie wpływa na zużycie energii oraz jakość środowiska
wewnętrznego. Niepożądane zachowania, np. otwieranie okien w okresie zimy, nastawienie
zbyt wysokiej temperatury wewnętrznej, mogą przyczynić się do wzrostu zużycia energii,
dlatego ważne jest nie tylko jak regulować systemy ale również jakie ustawienia są
optymalne.

Mit nie jest więc całkowicie fałszywy, ponieważ technologia jest skomplikowana i nowa,
dlatego trzeba się do niej przyzwyczaić i wyrobić nowe nawyki. Nie są one skomplikowane, a
zasady łatwe do przyswojenia co oznacza, że wszyscy powinni być w stanie nauczyć się ich w
krótkim czasie i żyć zupełnie normalne w budynkach niskoenergetycznych.

O

ś

wietlenie

Zasadniczo oświetlenie w budynku niskoenergetycznym musi spełniać te same wymagania co
w budynku tradycyjnych, powinno charakteryzować się jednak jak najmniejszym zużyciem
energii. Do zmniejszenia zużycia energii i podwyższenia efektywności oświetlenia można
wykorzystać, np. wysokiej jakości oprawy oświetleniowe (z aluminiowymi powłokami
refleksyjnymi), efektywne energetycznie źródła światła (np. świetlówki energooszczędne lub
diody LED), energooszczędne stateczniki (elektroniczne) i różne rodzaje systemów
automatycznego sterowania zapewniające niezbędny poziom oświetlenia. Ściemnianie
pozwala na optymalizację wykorzystania światła dziennego i zmniejszenie zużycia energii
elektrycznej. Problemem w przypadku diod LED jest kolor emitowanego światła, który nie
nadaje się do normalnego czytania. Prace rozwojowe ciągle trwają i problem ten ma być
rozwiązany w najbliższej przyszłości.

Następujące cechy budynków niskoenergetycznych mogą utrudnić wykorzystanie światła
dziennego:

•

Niższa wartość współczynnika U szyby oznacza mniejszą przepuszczalność światła
widzialnego.

•

Grubsze ściany (większa warstwa izolacji) oznaczają większe zacienienie okien i
utrudnioną penetrację światła dziennego.

Prawdziwym wyzwaniem jest opracowanie rozwiązań w zakresie wykorzystania świtała
dziennego i zacienienia, które zapewnią zmniejszenie zapotrzebowania na energię do
ogrzewania, chłodzenia i oświetlenia oraz zagwarantują odpowiednią jakość środowiska
wewnętrznego [Arnesen].

Białe lub jasne powierzchnie ścian zmniejszają zapotrzebowanie na oświetlenie [Kienzlen].

17

NorthPass

Budynek spółdzielczy Løvåshagen, Bergen. Pierwszy
wielorodzinny budynek pasywny w Norwegii. Architekci: ABO
Plan og Arkitektur

18

NorthPass

JAK ZBUDOWA

Ć

BUDYNEK NISKOENERGETYCZNY

W EUROPIE PÓŁNOCNEJ

Wyzwaniem dla budynków niskoenergetycznych w Europie Północnej jest mroźna zima i
niewielka ilość promieniowania słonecznego w sezonie grzewczym w porównaniu do
warunków w Europie Środkowej.

Zasady projektowania i wznoszenia budynków niskoenergetycznych w Europie Północnej
można zdefiniować następująco – należy maksymalnie ograniczyć straty ciepła a pozostałą
ich część pokryć za pomocą zysków ciepła. Osiąga się to przez optymalizację lokalizacji,
projektu architektonicznego, konstrukcji przegród oraz instalacji.

W celu ograniczenia zużycia energii w nowych budynkach zaleca się stosowanie
pięciostopniowej strategii projektowania budynków niskoenergetycznych opracowanej w
ramach projektu ‘Efektywny kosztowo budynek energooszczędny’ (Dokka 2006):

1.

Zmniejszenie strat ciepła (i potrzeby chłodzenia)

2.

Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej

3.

Wykorzystanie energii słońca, naturalnego oświetlenia

4.

Kontrola i monitoring zużycia energii

5.

Wybór źródła ciepła, wykorzystanie w jak największym stopniu energii ze źródeł
odnawialnych

Pięciostopniowa strategia projektowania może być wykorzystana do wszystkich budynków
niskoenergetycznych. Proces projektowania ma do pewnego stopnia charakter iteracyjny.

5

Wybór

ź

ródła ciepła

4

Regulacja i monitoring

zu

ż

ycia energii

3

Wykorzystanie energii odnawialnych

2

Zmniejszenie zu

ż

ycia energii el.

1

Zmniejszenie strat ciepła

5

Wybór

ź

ródła ciepła

4

Regulacja i monitoring

zu

ż

ycia energii

3

Wykorzystanie energii odnawialnych

2

Zmniejszenie zu

ż

ycia energii el.

1

Zmniejszenie strat ciepła

Punktem wyj

ś

cia strategii projektowania budynków niskoenergetycznych jest zastosowanie

efektywnych rozwi

ą

za

ń

pozwalaj

ą

cych na zmniejszenie zapotrzebowania na energi

ę

. Pozostała cz

ęść

zapotrzebowania powinna pokryta w jak najwi

ę

kszym stopniu ze

ź

ródeł odnawialnych.

19

NorthPass

Miejsce budowy i lokalizacja okien

Jeżeli to możliwe budynki mieszkalne powinny być lokalizowane na słonecznych
południowych stokach w celu wykorzystania energii promieniowania słonecznego w sposób
pasywny i aktywny. Drzewa liściaste i nasadzenia przed budynkiem mogą pomóc w
ograniczeniu ryzyka przegrzewania w lecie. Ważne jest aby zoptymalizować odległości
miedzy budynkami w taki sposób aby nie zacieniały siebie nawzajem.

Główne okna powinny być zorientowane na kierunki od południowo-wschodniego do
południowo-zachodniego w celu wykorzystania zysków ciepła od słońca w okresie zimy. Typ
szyb oraz ich rozmiar powinien być dostosowany do klimatu, miejsca i orientacji.

Duże okna skierowane na południe, wschód, zachód zwiększają ryzyko przegrzewania,
dlatego muszą być wyposażone w nastawne elementy zacieniające. Rolę elementów
zacieniających mogą pełnić okapy, balkony i elementy dachu.

Wybór optymalnej lokalizacji ułatwia budow

ę

budynku niskoenergetycznego

Ź

ródło: IEE PEP-project

Bryła budynku

Zawartość bryły jest jedną z głównych cech budynków niskoenergetycznych. Zwartość bryły
określa się za pomocą:

•

Stosunku powierzchni obudowy budynku do kubatury ogrzewanej, A/V [m²/m

3

] lub

•

Stosunku powierzchni obudowy budynku do powierzchni ogrzewanej, A/A [m²/m²].

Im bardziej zwarta bryła budynku tym mniejsza powierzchnia przegród powoduje straty
ciepła przez przenikanie. Co więcej zwarta bryła oznacza mniejszą powierzchnię przegród,
które muszą być zaizolowane i utrzymywane w przyszłości.

Bardziej zwarty budynek oznacza również mniejszą liczbę mostków cieplnych

20

NorthPass

Wysoka wartość współczynnika A/V musi być skompensowana zastosowaniem grubszych
warstw izolacji lub lepszymi oknami albo wyższą sprawnością odzysku ciepła.

Dobrze zaizolowana i szczelna powietrznie obudowa budynku

Budynki niskoenergetyczne w zimnym klimacie wymagają wysokiego poziomu izolacyjności
cieplej przegród. Budynki mogą być wykonane w różnych typach konstrukcji i nie ma tu
specjalnych wymagań. Grube warstwy izolacji wymagają zwrócenia szczególnej uwagi na
etapie

wykonawczym.

Ochrona

przed

przemarzaniem

fundamentów,

ochrona

przeciwwilgociowa, unikanie mostków cieplnych, a także właściwe wykonanie połączeń
szczelnych to aspekty, które należy wziąć pod uwagę.

Budowa budynków niskoenergetycznych wymaga dokładnej wiedzy z zakresu fizyki
budowli. Wpływ mostków cieplnych na zużycie energii jest większy w przypadku budynków
niskoenergetycznych niż tradycyjnych, ponieważ względny wpływ mostków cieplnych na
starty energii zwiększa się wraz z zwiększaniem oporu cieplnego konstrukcji.

Wpływ mostków cieplnych należy uwzględnić podczas określania strat ciepła przez
przenikanie przez obudowę budynku. Obliczenia powinny zostać wykonane w sposób
dokładny a nie uproszczony, dotyczy to w szczególności określania wartości współczynnika
Ψ

(liniowej straty ciepła przez przenikanie mostka cieplnego) i U. Podane poniżej wymagania

dotyczące minimalnych wartości współczynników U przegród mogą pomóc w projektowaniu
budynków niskoenergetycznych.

•

ś

ciana ≤ 0.12 W/m

2

K

•

podłoga ≤ 0.12 W/m

2

K

•

dach ≤ 0.12 W/m

2

K

•

okno ≤ 0.8 W/m

2

K

•

drzwi zewnętrzne ≤ 1.0 W/m

2

K

Przykłady konstrukcji przegród w budynkach niskoenergetycznych

21

NorthPass

Szczelność powietrza obudowy budynku a w szczególności połączeń pomiędzy różnymi
przegrodami (ościeżnica-ościeże) ma bardzo duży wpływ na zużycie energii, przenikanie
wilgoci i kondensację międzywarstwową. Szczelność powietrzną budynku dla różnicy
ciśnienia 50 Pa (wartość n

50

) należy określić za pomocą testu szczelności. Wymagany poziom

szczelności dla budynków niskoenergetycznych to n

50

≤ 0,6 1/h (krotność wymian powietrza

przy różnicy ciśnienia 50 Pa)

Efektywny energetycznie system ogrzewania, wentylacji i
przygotowania c.w.u.

Oprócz dobrze zaizolowanej obudowy budynku ważne jest aby maksymalnie ograniczyć
zapotrzebowanie ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego, przygotowanie ciepłej
wody użytkowej oraz straty w systemie dystrybucji.

Krotność wymian powietrza musi zapewnić dobrą jakość powietrza wewnętrznego i wynika
zazwyczaj z wymagań podanych w regulacjach prawnych. Typowa krotność wymian
powietrza to koło n = 0,5 h

-1

. Ponieważ nie zaleca się zmniejszania intensywności wentylacji

jedynym sposobem ograniczenia strat ciepła jest zastosowanie odzysku ciepła z powietrza
wywiewanego. Ze względu na bardzo szczelną obudowę a co za tym idzie małe strumienie
powietrza infiltrującego i eksfiltrującego, intensywność wentylacji i wielkość strat ciepła daje
się kontrolować. Stratą na wentylację jest, zatem to ciepło zawarte w powietrzu
wywiewanym, którego nie da się odzyskać w wymienniku centrali wentylacyjnej.

Podstawowe cechy efektywnych energetycznie instalacji w budynkach niskoenergetycznych
to:

•

wysoka sprawność odzysku ciepła z powietrza wywiewanego,

•

krótkie i proste instalacje dystrybucyjne,

•

dobrze zaizolowane rury, kanały, pompy i zawory,

•

instalacje niskotemperaturowe,

•

systemy charakteryzujące się małym zużyciem pomocniczej energii elektrycznej.

Przekrój
ostatniego pi

ę

tra

budynku
spółdzielczego
Løvåshagen w
Bergen. Kolektory
słoneczne na
dachu. Prosty
grzejnik o mocy

800-1000 W
umieszczony jest
w holu otwartym
na pokój dzienny.
Ogrzewanie
podłogowe w
łazience.

22

NorthPass

Masa akumulacyjna i strefowanie temperaturowe

Połączenie masy akumulacyjnej budynku z ruchomą nastawą temperaturową instalacji
grzewczej pomaga wykorzystać pasywne zyski ciepła. Temperatura wewnętrzna może się
zmieniać swobodnie w zakresie ruchomej skali a masa akumulacyjna magazynować lub
oddawać ciepło w zależności od temperatury wewnętrznej. Wymagana ilość masy
akumulacyjnej nie jest zbyt wysoka: wystarczy masywna podłoga w budynku o lekkiej
konstrukcji drewnianej. Wpływ masy akumulacyjnej na charakterystykę energetyczną
budynku nie jest znaczący.

Projektując rozplanowanie budynku dobrze jest umieścić pomieszczenia, w których
emitowane jest ciepło, np. kuchnie daleko od pomieszczeń, w których będą występowały
zyski od słońca. Pomieszczenia o wyższych wymaganiach temperaturowych powinny
znajdować się wewnątrz budynku lub od południa a o niższych na zewnętrz lub od północy.

23

NorthPass

PRODUKTY DLA BUDYNKÓW
NISKOENERGETYCZNYCH

Efektywne energetycznie projektowanie musi zawsze charakteryzować się dobrą
izolacyjnością cieplną i komfortem wizualny. Aby zmniejszyć zapotrzebowanie na ciepło i
chłód należy wziąć pod uwagę następujące aspekty:

•

Orientację i geometrię budynku.

•

Izolacyjność obudowy.

•

Zacienienie.

•

Szczelność powietrzną.

•

Wentylację.

•

Ogrzewanie.

Osiągnięcie zakładanych oszczędności w zużyciu energii zależy w dużej mierze od jakości
zastosowanych produktów.

Kluczowe wymagania

Aby zaprojektować a następnie zbudować budynek niskoenergetyczny trzeba zastosować
większość lub wszystkie z poniższych produktów:

Elementy obudowy zmniejszające zapotrzebowanie na ciepło i chłód:

•

Materiały izolacyjne o współczynniku przewodzenia ciepła < 0.05 W/m K,

•

Wysokiej jakości produkty uszczelniające i powłoki szczelne,

•

Okna o współczynniki U

w

dla całego okna ≤ 0.8 W/m²K,

•

Szyby, dla których wartość g > 0.4 (aby zapewnić zyski ciepła od słońca), T > 0.5
(aby zmniejszyć zużycie energii elektrycznej potrzebnej do oświetlenia). Wartości te
zależą od rodzaju szyby i są odniesione do powierzchni szyby i/lub podłogi.

•

Elementy zacieniające,

•

Drzwi zewnętrzne o współczynniku U ≤ 1.0 W/m²K,

•

Rozwiązania przegród i detali konstrukcyjnych wolne do mostków cieplnych.

24

NorthPass

Przykład lekkiej, drewnianej konstrukcji

ś

ciany zewn

ę

trznej, porównanie wpływu

tradycyjnej belki i belki dwuteowej na
straty ciepła.

Ź

ródło: Masonite Beams

AB

Elementy systemu wentylacji pozwalające na ograniczenie strat ciepła i zmniejszenie zużycia
pomocniczej energii elektrycznej:

•

Centrale wentylacyjne nawiewno-wywiewne z wentylatorami charakteryzującymi się
poborem mocy mniejszym niż 1.0 kW/(m³/s). Pobór mocy zależy oczywiście od
projektu całego systemu wentylacji, dlatego przyjęte rozwiązania powinny pozwalać
minimalizację strat ciśnienia w instalacji.

•

Centrale wentylacyjne nawiewno-wywiewne z odzyskiem ciepła o sprawności
wyższej niż 80 %.

Elementy systemu grzewczego pozwalające na kontrolę i monitoring zużywanej energii:

•

Gruntowe pompy ciepła o średniosezonowym współczynniku efektywności COP > 3

•

Systemy dystrybucji i przekazywania ciepła, np. ogrzewanie powietrzne, odpowiednie
dla budynków niskoenergetycznych

•

Wydajne pompy obiegowe o efektywności > 40 %

•

Podgrzewacze i zasobniki c.w.u. o małych stratach postojowych

•

Wodooszczędne zawory czerpalne

Inne elementy powodujące zmniejszenie zużycia energii elektrycznej:

•

Wyposażenie AGD i RTV o małym zużyciu energii (klas A lub wyższa)

Elementy pozwalające na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii:

•

Kolektory słoneczne

•

Ogniwa fotowoltaiczne

•

Kotły na biomasę

Obudowa budynku

Materiały termoizolacyjne

Do

najczęściej

stosowanych

w

budynkach

niskoenergetycznych

materiałów

termoizolacyjnych należą wełna mineralnej, szklana i celulozowa. Wszystkie materiały

25

NorthPass

spełniają zalecenia dotyczące współczynnika przewodności cieplnej < 0,05 W/mK i są
wykorzystywane w celu zmniejszenia strat ciepła. Stosuje się również wełnę granulowaną do
wypełniania izolowanych przestrzeni. W budynkach niskich często wykorzystuje się płyty
styropianowe i ekstradowane do izolowania podłóg i ścian zewnętrznych. Transparentne
materiały izolacyjne są stosowane rzadko. W obiektach podawanych renowacji testuje się
wykorzystanie próżniowych paneli izolacyjnych o bardzo niskiej przewodności cieplnej.
Panele te mają tą zaletę, że posiadają bardzo niskie współczynnik przewodzenia ciepła, co
powoduje, że ściany są cieńsze. Grubość ściany jest bardzo istotna, ponieważ im grubsze
ś

ciany tym mniejsza powierzchnia użytkowa lub większa powierzchnia zabudowy.

Izolacyjność cieplna paneli próżniowych o grubości 2-3 cm jest równoważna 10-15 cm wełny
mineralnej. Panele są jednak w chwili obecnej dość drogie. Inny materiał izolacyjny o niskiej
przewodności cieplnej ale wyższej cenie to PIR (pianka poliizocyjanurowa).

Szczelność powietrzna

Rozwiązania i produkty gwarantujące osiągnięcie wymaganej szczelności powietrznej muszą
być zastosowane w przypadku wykonywania powłok powietrznie- i paroszczelnych, montażu
okien i drzwi, połączeń powłok powietrznie- i paroszczelnych, progów i fundamentów,
parapetów i ścian, konstrukcji podłogi, rury przechodzących przez beton, gniazdek
elektrycznych, punktów oświetleniowych, rur w peszlach, kanałów wentylacyjnych, kotłów,
kominków i innych połączeń przegród. Produkty te są potrzebne, aby zapewnić odpowiednią
szczelności przegród zewnętrznych i w konsekwencji uniknąć problemów z wilgocią i
zagwarantować, że całe powietrze wentylacyjne przepływa przez centralę z odzyskiem ciepła.
Niedawno przeprowadzono badanie celem określenia dostępności produktów [Johansson
2010]. Stwierdzono, że w każdym kraju dostępnych jest pewna gama produktów i rozwiązań,
ale mogą być trudne do znalezienia. Na rynku dostępne są stare i nowe produkty. Nowe
produkty pozwalają często na osiągnięcie wyższej szczelności ale ich niezawodność i
trwałość nie zawsze jest znana. Jakość wykonania jest bardzo istotna z punktu widzenia
ostatecznego wyniku, dlatego szczelne powietrznie rozwiązania detali konstrukcyjnych muszą
być łatwe do zastosowania w praktyce.

26

NorthPass

Przykład wielowarstwowej
konstrukcji przegród w budynku
niskoenergetycznym

Ź

ródło: efem arkitektkontor

Miejsca wyst

ę

powania nieszczelno

ś

ci w budynku o konstrukcji

drewnianej.

Ź

ródło:

www.puuinfo.fi

Okna

Popularyzacja

standardu

pasywnego

spowodowała,

ż

e

dostępność

wysoko

energooszczędnych okien (współczynnik U

w

mniejszy równy 0.8 W/m²K) wzrosła. Okna

muszą zagwarantować małe straty ciepła przez przenikanie i odpowiedni komfort cieplny
nawet w przypadku braku grzejników. Dostępne są okna poczwórnie-szklone o
współczynniku U = 0.6 W/m²K, wartości g = 0.45 i współczynniku przepuszczalności światła
dziennego 0.59. Okna potrójnie-szklone o współczynniku U = 0.7 W/m²K, wartości g = 0.50 i
współczynniku przepuszczalności światła dziennego 0.71 są również dostępne. W
niskoenergetycznych budynkach mieszkalnych szklenie poczwórne jest rzadko stosowane,
większość okien jest szklonych potrójnie.

Elementy zacieniające

W celu zabezpieczenia budynku przed ryzykiem przegrzewania w okresie wiosny, lata i
jesieni należy stosować elementy zacieniające na oknach skierowanych na wschód, zachód i
południe. Do zacieniania można wykorzystać, np. żaluzje mocowane na zewnątrz, wewnątrz
lub między szybami. Efektywność elementów zacieniających mocowanych od zewnątrz jest
znacznie wyższa niż tych znajdujących się wewnątrz. W niektórych budynkach
niskoenergetycznych rolę elementów zacieniających odgrywają wysunięte okapy lub/i
szklenie przeciwsłoneczne.

27

NorthPass

Wysoko energooszcz

ę

dne okno

Przykład okapów I balkonów pełni

ą

cych jednocze

ś

nie

rol

ę

elementów zacieniaj

ą

cych.

Ź

ródło: efem

arkitektkontor

Drzwi

W celu ograniczenia strat ciepła przez drzwi ich współczynnik U powinien być ≤ 1.0 W/m²K.
Niektórzy producenci oferują drzwi o jeszcze lepszych parametrach U ≤ 0.9 W/m²K. Tego
typu drzwi są zazwyczaj stosowane w budynkach niskoenergetycznych.

Kolejne produkty to elementy i rozwiązania konstrukcyjne sprzyjające ograniczeniu strat
ciepła przez mostki cieplne, które pozwalają na osiągnięcie przez przegrody założonej
izolacyjności cieplnej. Do stosowanych rozwiązań można zaliczyć różnego rodzaju
przekładki izolacyjne wykonane z szkła piankowego, prenitu, drewna, belki dwuteowe
wykorzystywane w lekkich konstrukcjach drewnianych. Innym typowym rozwiązaniem jest
stosowaniem przegród wielowarstwowych.

Wentylacja

Centrale wentylacyjne nawiewno-wywiewne z odzyskiem ciepła

W celu ograniczenia strat ciepła przez wentylację sprawność odzysku ciepła centrali powinna
być wyższa niż 80%. Tak wysoką sprawność gwarantują wymienniki przeciwprądowe
powietrze-powietrze stosowane zazwyczaj w budynkach niskoenergetycznych. W budynkach
wielorodzinnych stosuje się czasami centrale z wymiennikiem rotacyjnym. Brak odzysku
ciepła z powietrza wywiewanego może spowodować duże straty energii i uniemożliwić
osiągnięcie standardu niskoenergetycznego.

Centrale wentylacyjne nawiewno-wywiewne, wentylatory

28

NorthPass

Stosowane centrale wentylacyjne nawiewno-wywiewne powinny być wyposażone w
wentylatory charakteryzujące się poborem mocy mniejszym niż 1.0 kW na m³/s powietrza
wentylacyjnego , w celu ograniczenia zużycia pomocniczej energii elektrycznej. Pobór mocy
zależy oczywiście od projektu całego systemu wentylacji, dlatego przyjęte rozwiązania
powinny pozwalać minimalizację strat ciśnienia w instalacji. Najlepsze wentylatory mają
oznaczenie DC-EC. EC oznacza Elektronicznie Komutowany natomiast DC prąd stały. Taki
rodzaj wentylatorów łączy zalety prądu stałego i zmiennego: silnik pracuje na napięcie stałe,
ale jest zasilany prądem zmiennym. Silniki DC charakteryzują się niskim zużyciem energii,
ale aby zasilić je prądem zmiennym trzeba zastosować nieporęczne, nieefektywne
transformatory. Silnik EC są wyposażone w wewnętrzny transformator napięcia, dzięki
czemu są bardziej efektywne.

Centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła I wymiennikiem
przeciwpr

ą

dowym.

Ź

ródło: REC Indovent AB

Instalacja ogrzewania

Pompy ciepła

Pompy ciepła powinny charakteryzować się średniosezonowym współczynnikiem
efektywności COP wyższym niż 3,0. Można stsować pompy woda-woda, glikol-woda,
powietrze-woda, powietrze-powietrze. Zadaniem pop woda-woda, glikol-woda, powietrze-

29

NorthPass

woda może być ogrzewanie budynku i podgrzewanie c.w.u.. Popy powietrze-powietrze
nadają się tylko do ogrzewania. Moc pompy ciepła musi być dobrana bardzo dokładnie i nie
powinna być przewymiarowana. Pompy ciepła wykorzystujące jako źródło powietrze
zewnętrzne mogą być mało efektywne w zimnym klimacie Europy Północnej, ponieważ ilość
ciepła zawartego w powietrzu jest niewielka.

System dystrybucji i przekazywania ciepła

System

dystrybucji

i

przekazywania

ciepła

powinien

być

odpowiedni

dla

niskoenergetycznych budynków mieszkalnych, czyli dostosowany do niewielkiego
zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania. Wiele budynków pasywnych jest ogrzewanych
powietrzem nawiewanym, co oznacza, że powietrze wentylacyjnych jest jednocześnie
nośnikiem ciepła. Niektóre mieszkania w budynkach niskoenergetycznych są ogrzewane
tylko przez jeden lub dwa grzejniki.

Zastosowane pompy obiegowe powinny zużywać mało energii elektrycznej. Dotyczy to w
szczególności budynków wielorodzinnych z wewnętrzną niskotemperaturową siecią cieplną.
Efektywność pomp obiegowych stosowanych w budynkach jednorodzinnych powinna być
lepsza od minimum 25% a w budynkach wielorodzinnych o minimum 50% od rozwiązań
standardowych.

Podgrzewacze

i

zasobniki

c.w.u.

w

budynkach

niskoenergetycznych

powinny

charakteryzować się niskimi stratami postojowymi. Zyski ciepła od zasobników i
podgrzewaczy są szczególnie niepożądane w okresie letnim, ponieważ nie można ich
wykorzystać do ogrzewania budynku.

Układy regulacji powinny być odpowiednie dla niskoenergetycznych budynków
mieszkalnych, czyli pozwalać na kontrolowanie instalacji grzewczych o bardzo małych
mocach obliczeniowych i precyzyjnie dystrybuować ciepło po budynku. Kolejny wymóg to
efektywne wykorzystanie ciepła i zapewnienie odpowiedniego poziomu komfortu cieplnego.
Układ regulacji powinien być jednocześnie przyjazny dla użytkownika.

Wykorzystywane w budynku zawory czerpalne powinny sprzyjać ograniczeniu zużycia
c.w.u.. Odpowiednie rozwiązania są dostępne na rynku od kilku lat, np. baterie
termostatyczne.

Odnawialne

ź

ródła energii

Wybierając źródło ciepła dla budynku należy wziąć pod uwagę emisję gazów cieplarnianych i
zużycie energii pierwotnej. Z tego względu warto rozważyć wykorzystanie odnawialnych
ź

ródeł energii.

Budynki niskoenergetyczne charakteryzują się bardzo niskim zapotrzebowaniem na energię
użytkową do ogrzewania. W bilansie energetycznym budynku rośnie, zatem udział
zapotrzebowania na energię do przygotowania c.w.u., która powinna być podgrzewana przy
wykorzystaniu energii promieniowania słonecznego (kolektory słoneczne). W krajach Europy
Północnej przynajmniej 50% zapotrzebowania na energię może być pokryte przez energię
słoneczną pozyskaną z kolektorów zainstalowanych na dachu.

Istnieje szereg produktów, które można wykorzystać w instalacji centralnego ogrzewania lub
elektrycznej, np. kotły na biomasę, ogniwa fotowoltaiczne w celu zwiększenia udziału
odnawialnych źródeł energii.

30

NorthPass

Inne produkty

Wyposażenie budynku, sprzęty AGD, oświetlenie, RTV itp. powinno posiadać jak najwyższą
klasę energetyczną w celu ograniczenia zużycia energii elektrycznej oraz zysków ciepła w
okresie lata.

Dost

ę

pno

ść

produktów

Większość produktów potrzebnych do wznoszenia budynków niskoenergetycznych, czyli
materiały termoizolacyjne i uszczelniające, okna, drzwi, elementy zacieniające, elementy
konstrukcyjne, systemy wentylacji z odzyskiem ciepła, pompy ciepła, systemy dystrybucji
ciepła, pompy, układy regulacji, wyposażenie AGD i RTV, wodooszczędne zawory
czerpalne, kotły na biomasę, kolektory słoneczne, ogniwa fotowoltaiczne jest dostępnych na
rynku krajów biorących udział w projekcie. W krajach bałtyckich trudnodostępne są produkty
uszczelniające. Brakuje również wiedzy wśród wykonawców i projektantów o dostępności
niektórych produktów.

– o –

Wykonywanie budynku pod namiotem sprzyja utrzymaniu materiałów i konstrukcji
suchej oraz polepsza warunki pracy. Dotyczy to w szczególno

ś

ci lekkich

konstrukcji drewnianych lub procesu prefabrykacji takich konstrukcji. Zdj

ę

cie

przedstawia budynek spółdzielczy w Ranheimsveien 149, Trondheim, Norwegia.
Architekt: HSO Architects (poł

ą

czony z biurem VIS-A-VIS w 2010).

31

NorthPass

PRZYKŁADY BUDYNKÓW
NISKOENERGETYCZNYCH

Dania – Komforthusene

W Skibet niedaleko Vejle, Isover zbudował
10 budynków niskoenergetycznych we
współpracy z Zetra invested i Middelfart
Bank. Celem było osiągnięcie standardu
pasywnego zgodnie z wymaganiami PHI w
Darmstadt, Niemcy oraz zagwarantowanie
wysokiej

jakości

ś

rodowiska

wewnętrznego. Jeden z budynków została
zaprojektowany przez architekta Jordan
Steenberg, zbudowany przez Lunderskov
Nybyg a/s a Cenergia była konsultantem
energetycznym.

Dane techniczne

Budynki jednokondygnacyjne o tradycyjnej konstrukcji murowanej i powierzchni użytkowej
163 m

2

. Grubość warstw izolacji to odpowiednio 40 cm ściany zewnętrzne, 50 cm dachy i 55

cm styropianu w podłodze. Mostki cieplne na połączeniach zostały ograniczone do minimum,
szczelności powietrza n

50

= 0.5 1/h.

Budynki wyposażone w system ogrzewania podłogowego i powietrznego zasilany z pompy
ciepła wykorzystującej jako dolne źródło powietrze wywiewane i grunt. Mechaniczna
wentylacja nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła i wstępnym podgrzewaniem powietrza
wentylacyjnego w GWC.

Zapotrzebowanie na energię

Zmierzone zużycie energii po jednym roku pomiarów potwierdziło spełnienie wymagań dla
standardu pasywnego.

Koszty

Budynki są w standardowej ofercie wykonawcy i sprzedawane mniej więcej w tej samej cenie
co normalne domy. Budynek może pasować do wielu różnych osiedli. Pierwsze szacunki
wykazały o 40% wyższe koszty instalacji niż w standardowym budynku, o 6% wyższe
nakłady na oszczędzanie energii i o 6% wyższe koszty projektowania. Gotowe budynki są
sprzedawane na zwykłych warunkach rynkowych.

Uwagi końcowe

Wybrano prostą bryłę budynku, aby zminimalizować ryzyko wystąpienia mostków cieplnych.
Jednospadowy, nachylony dach nadaje architekturze nowoczesny wygląd i sprzyja
pozyskiwaniu energii promieniowania słonecznego od południa. Budynki zostały wykonane z
wysokiej jakości materiałów i odznaczają się atrakcyjną architekturą. Osiągnięcie standardu
pasywnego nie wymagało aktywnego wykorzystania ciepła słonecznego (kolektorów
słonecznych).

32

NorthPass

Więcej informacji

http://www.isover.com/exportPdf/export/node_id/885/language/eng-GB

Finland – budynek pasywny Hyvinkää, Finland

Tradycyjny

budynek

jednorodzinny

wykonany przez firmę, Herrala-houses,
zaadaptowany do standardu pasywnego.
Budynek jest zlokalizowany na nowym
osiedlu

mieszkaniowym

w

Hyvinkää,

południowa Finland i wygląda tak samo jak
pozostałe budynki.

Zamieszkany jest przez trzyosobową rodzinę,
która wprowadziła się tam w 2010.

Dane techniczne

Ogrzewanie budynku jest realizowane przez
grzejniki elektryczne, ponieważ zapotrzebowanie na energię jest bardzo małe. System
wentylacji wyposażony jest w odzysk ciepła, w budynku znajduje się kominek z wkładem
akumulacyjnym oraz kolektory słoneczne do podgrzewu c.w.u.. Dzięki współpracy
producenta materiałów izolacyjnych i wykonawcy Herrala-houses zastosowano najlepsze
izolacje. W budynku zastosowano poczwórnie szklone szyby i specjalne kompozytowe ramy
okienne. Szczelność powietrza n

50

= 0.6 1/h.

Zapotrzebowanie na energię

Wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania 18 kWh/m

2

spełnia fińskie

kryteria dla budynku pasywnego wg VTT dla południowej Finlandii, 20 kWh/m

2

.

Koszty

Budynek wykonano w tradycyjnej konstrukcji drewnianej. Koszt budowy był tylko o 10%
wyższy od kosztu standardowego budynku oferowanego przez Herrala. Prace budowlane
zajęły więcej czasu niż zaplanowano, co spowodowało wzrost kosztów z planowanych 5% do
blisko 10%. Szczególnie dużo czasu poświęcono na wykonanie izolacji termicznej i
uszczelnienie budynku. Zwiększenie doświadczenia wykonawcy wraz z budową kolejnych
budynków pozwoliłoby na zmniejszenie różnicy w kosztach do planowanych 5%.

Uwagi końcowe

Nie ma żadnych skarg na jakość budynku po dotychczasowym, krótkim okresie eksploatacji.
Brak jest danych dotyczących temperatur wewnętrznych, ponieważ budynek został dopiero co
zbudowany. Kiedy mieszkańcy się do niego wprowadzili temperatury zewnętrzne były bardzo
wysokie a wewnątrz było przyjemnie chłodno. Wydaje się że w budynku nie będzie problemu
przegrzewania w okresie letnim a chłodzeniem powietrzem nawiewanym jest wystarczające.
Rzeczywiste zużycie energii oraz informacje dotyczące klimatu wewnętrznego będą znane po
dłuższym okresie eksploatacji. Budynek wpłynął pozytywnie na okolicznych miszkańców i
nie tylko, ponieważ zorganizowano w nim kilka prezentacji oraz dni otwarte. Dom spotyka
się z dużym zainteresowaniem.

33

NorthPass

Norwegia – budynek spółdzielczy Loevaashagen, Bergen

Budynek spółdzielczy Loevaashagen został wzniesiony w Bergen w 2008. Był to pierwszy
budynek wielorodzinny zbudowany w standardzie pasywnym w Norwegii. W dwóch
trzypiętrowych budynkach znajdujących się 28 mieszkań.

W skład osiedla budynków spółdzielczych
Loevaashagen wchodz

ą

budynki

energooszcz

ę

dne i pasywne. Budynki pasywne

s

ą

widoczne od frontu. Wizualizacja: MIR/ABO

Architects

Na dachu budynku pasywnego znajduj

ą

si

ę

kolektory słoneczne. Zdj

ę

cie: ABO Architects

Dane techniczne

•

Bardzo szczelna i super zaizolowana obudowa, ściany o podwójnej konstrukcji
ramowej, w dachu belki dwuteowe, brak mostków cieplnych,

•

Okna w standardzie pasywnym U

w

< 0.8 W/(m

2

K)

•

Kolektory próżniowe, typ Apricus (Niemcy)

•

Uproszczony system ogrzewania wodnego (Norwegia)

•

Przyjazny dla użytkownika układ regulacji

Główni uczestnicy procesu budowlanego to Bybo (deweloper), ABO Architects, CTC (system
grzewczy), NorDan (okna pasywne) i SINTEF Byggforsk doradztwo energetyczne. Projekt
otrzymał wsparcie finansowe od The Norwegian State Housing Bank i Enova funduszu
wspierającego efektywność energetyczną i wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.

Zapotrzebowanie na energię

Całkowite zapotrzebowanie na energię użytkową wynosi 65 kW/m

2

/rok, z czego 13

kWh/m

2

/rok przypada na ogrzewanie. Zmierzona szczelność powietrzna budynku wynosi n

50

< 0.6 1/h.

Uwagi końcowe

Budynki spółdzielcze Loevaashagen są przykładem zakończonego sukcesem zintegrowanego
procesu projektowego. Koszt dodatkowy w stosunku do budynku standardowego został
określony na poziomie1.000 NOK/m

2

(~ 122 Euro/m

2

). Mieszkania sprzedawano po

normalnej cenie rynkowej. Uproszczony system ogrzewania wodnego został opracowany w
norweskim laboratorium i zastosowany po raz pierwszy w tych budynkach pasywnych.

Więcej informacji
W języku norweskim:

http://www.arkitektur.no/?nid=166292&lcid=1044

34

NorthPass

Szwecja – budynek pasywny Värnamo

W Värnamo powstało 40 mieszkań w pięciu
budynkach, z których dwa mają dwie kondygnacje
a trzy pozostałe dwa i pół kondygnacji. Budynki
zbudowano zgodnie z szwedzkimi wymaganiami
dla budynków pasywnych. W początkowej fazie
budynki miały być standardowe, jeżeli chodzi o
zużycie energii, tym niemniej uzyskane informacje
o

budynkach

pasywnych

spowodowały

zainteresowanie Finnvedbostäder tym standardem.

Wsparcia naukowego w projekcie udzielił Lund
Technical University a jego wyniki zostały
przedstawione w rozprawie doktorskiej Ulla Janson w 2010.

Dane techniczne

Całkowita grubość izolacji w ścianach zewnętrznych wynosi 42,5 cm co daje współczynnik U
= 0.10 W/m²K. Wymagany poziom szczelności 0.2 l/s/m

2

(przy +/-50 Pa), został osiągnięty

co potwierdziło badanie. Współczynnik U

W

okien wynosi 0.95 W/m²K a drzwi 0.60 W/m²K.

Każde mieszkanie jest wyposażone w centralę wentylacyjną FTX-aggregator umieszczoną w
schowku. Nominalna sprawność odzysku ciepła centrali wynosi 85%. Za podgrzewanie
powietrza nawiewanego w okresie zimy odpowiadana nagrzewnica elektryczna o mocy 0.9 –
1.8 kW. Energia elektryczna jest produkowana przez elektronie wiatrową.

Powierzchnia kolektorów słonecznych wynosi 125 m² co oznacza 3.1 m² na mieszkanie.

Zapotrzebowanie na energię

Zmierzone zapotrzebowanie na energię do ogrzewania, c.w.u. i energię elektryczną wynosi 39
kWh/m

2

/rok (27% kolektory słoneczne 63% energia elektryczna). Zużycie energii

elektrycznej przez wentylatory 7 kWh/m²rok.

Roczne zużycie energii elektrycznej w gospodarstwach z wentylatorami wynosi 34
kWh/m²/rok, co przekracza przyjętą wartość 30 kWh/m²/rok dla budynku wielorodzinnego.
Całkowita nabywana energia 72 kWh/m²/rok. Wkład energii słonecznej w przygotowanie
c.w.u. 10 kWh/m²/rok.

Koszty

Koszt budowy wynosił mniej więcej 17 900 kr/m² (rok 2006), co można porównać z kosztami
budowy standardowego budynku 15 000 kr/m², wg Finnvedbostäder.

Uwagi końcowe

Szczegółowa specyfikacja techniczna ułatwiła wykonawcy przygotowanie się do realizacji
budynku. Według pomiarów akustycznych poziom hałasu od systemu wentylacji było raczej
niski dzięki odpowiedniemu rozmieszczeniu urządzeń. Zmierzone zużycie energii do
ogrzewania jest bardzo niskie. Zmierzona temperatura w pomieszczeniach znajduje się w
zakresie komfortowym, prawie przez cały rok. Uniknięto przegrzewania budynku dzięki
zastosowaniu elementów zacieniających.

35

NorthPass

Estonia – Valga przedszkole «Kaseke»

W

2009

dokonano

przebudowy

budynku wzniesionego z wielkiej płyty
w 1966 w czasach sowieckich.

Dane techniczne

Na dachu budynku znajdują się
kolektory

słoneczne

dostarczające

energię

na

potrzeby

c.w.u.

i

ogrzewania. Jest to pierwszy przykład
wykorzystania w Estonii kolektorów
słonecznych w instalacji centralnego
ogrzewania zasilanej dodatkowo z sieci
ciepłowniczej

i

wyposażonej

w

zasobniki do magazynowania ciepła.

•

Izolacja: ściany zewnętrzne: 370
mm wełny szklanej + 25 mm miękkiej płyty drewnianej. Dach: 500 mm wełny
mineralnej o różnej wysokości. Podłoga na gruncie: 300 mm płyty styropianowe.

•

Nowy system wentylacji z odzyskiem ciepła (sprawność 82 %).

•

Stałe poziome elementy zacieniające okna na elewacji południowej.

•

Zmierzone n

50

= 0,47 1/h.

•

Budynek ogrzewany jest powietrzem podgrzewanym przez nagrzewnice wodne.

•

W skład systemu grzewczego wchodzą trzy połączone zasobniki solarne o pojemności
1500 litów każdy, które są podgrzewane przez kolektory słoneczne oraz węzeł
cieplny, jeśli istnieje taka potrzeba.

Zapotrzebowanie na energię

Przed renowacją wskaźnika zapotrzebowania na energię użytkową do ogrzewania wynosi
około 250 kWh/m

2

/a, po renowacji obliczony programem PHPP2007 wynosi około 40

kWh/m

2

/a.

Koszt

Po zakończeniu inwestycji porównano koszt renowacji z kosztem renowacji zgodnej z
obowiązującymi wymaganiami. Stwierdzono wzrost kosztów o 15-20% ale w rezultacie
osiągnięto 6-7 krotne zmniejszenie zużycia energii.

Uwagi końcowe

Głównym powodem, dla którego gmina Valga zdecydowała się na realizację pilotażowego
projektu budynku pasywnego była promocja znajdujące się na odludzi, nadgranicznej
miejscowości przy wykorzystaniu innowacyjnej technologii. Dzięki projektowi gmina Valga
znalazła się w centrum uwagi i uzyskała miano eksperta w dziedzinie oszczędzania energii i
zmniejszania negatywnego wpływu na środowisko.

36

NorthPass

Łotwa – Gaujas 13, Valmiera

Dziewięciopiętrowy budynek z 36 mieszkaniami został zmodernizowany jesienią 2009.
Budynek z wielkiej płyty został wzniesiony w czasach sowieckich i odznaczał się słabą
izolacyjnością cieplną. Renowacja była finansowana przez Energy Service Company (ESCO).

Przed renowacj

ą

Podczas renowacji

Po renowacji

Dane techniczne

•

Izolacja ścian 10 cm wełny mineralnej.

•

Zaizolowanie stropu piwnicy styropianem.

•

20 cm izolacji w stropodachu.

•

Wymiana starych okien.

•

Wymiana systemu ogrzewania.

•

Wymiana instalacji c.w.u. (zmniejszenie długości przewodów).

•

Monitoring zużycia energii.

Zapotrzebowanie na energię

Osiągnięto zmniejszenie zapotrzebowania na energię do ogrzewania i przygotowania c.w.u. o
50%. Temperatura wewnętrzna zwiększyła się o 1 do 2

o

C (teraz dochodzi do 21.5

o

C).

Koszty

Projekt został częściowo sfinansowany przez fundusze europejskie przeznaczone na poprawę
efektywności energetycznej budynków mieszkalnych. Osiągnięty poziom redukcji
zapotrzebowania na energię spowodował, że inwestycja spłaci się szybciej niż przyjęte w
kontrakcie ESCO 20 lat.

Uwagi końcowe

Projekt ten realizowany był przez ESCO. Mieszkańcy zgodzili się na jego realizację,
ponieważ istniała potrzeba wymiany instalacji ogrzewania i ciepłej wody a dach wymagał
naprawy. Co więcej życzyli sobie poprawy jakości powietrza wewnętrznego i wyglądu
budynku. Technologie zastosowane w projekcie były dobrze znane na Łotwie już wcześniej,
ale głównym celem tego przedsięwzięcia było osiągnięcie oszczędności energii większej niż
w innych podobnych projektach.

Więcej informacji

http://www.sunenergy.lv/index.php?option=com_content&view=article&id=12&Itemid=31&
lang=en

37

NorthPass

Litwa – renowacja przy ulicy Žirm

ū

n

ų

w Wilnie

Kompleksowy remont budynku mieszkalnego z 1965 roku. Remont dotyczył ścian
zewnętrznych, okien, klatek schodowych, drzwi zewnętrznych, dachu, balkonów.
Wewnętrzne i zewnętrzne instalacje zostały zmodernizowane, wykonano nową elewację
zewnętrzną. Główne prace budowlane były prowadzone od czerwca 2005 do lipca 2006 roku.

Cele renowacji

•

Poprawa warunków i komfortu życia.

•

Odświeżenie wyglądu zewnętrznego budynku i jego otoczenia.

•

Zmniejszenie strat ciepła przez ściany zewnętrzne, okna, dach i podwyższenie
efektywności energetycznej systemu ogrzewania.

•

Zmniejszenie wchłaniania wilgoci przez ściany zewnętrzne i przedłużenie żywotności
elewacji.

•

Wydłużenie żywotność budynku i zwiększenie jego wartość rynkowej.

•

Opracowanie strategii dotyczącej sposobu kompleksowej renowacji dużych
budynków mieszkalnych, po podsumowaniu wyników remontu.

Uwagi końcowe

Prace były utrudnione przez fakt, że mieszkańcy budynku pozostali w nim w trakcie
renowacji. Trudno było skoordynować czasowo prace, które wymagały dostępu do mieszkań.
Inne trudności napotykane podczas remontu budynku wielorodzinnego to brak siły roboczej i
prawdopodobnie brak doświadczenia po stronie wykonawców w realizacji projektów w tej
skali. Niemniej jednak, podsumowując projekt można stwierdzić, że wszystkie cele
przewidziane do realizacji zostały osiągnięte a mieszkańcy otrzymali komfortowy budynek o
całkowicie odświeżonym wyglądzie.

Miszkańcy sąsiadującego budynku wielorodzinnego, będąc pod wrażeniem renowacji przy
ulicy Zirmunu 3, również zgłosili chęść uczestnictwa w programie «Wyremontować
miszkania – Wyremontować miasto».

Więcej informacji

http://www.renovacija.lt/index.php/stories_of_success/list_of_projects/51

38

NorthPass

Polska – Lipi

ń

scy Dom Pasywny 1, Wrocław

Pierwszy

certyfikowany

budynek

pasywnych w Polsce został wzniesiony jako
obiekt pokazowy.

Dzięki współpracy biura projektowego
Lipińscy Domy i Instytutu Budynków
Pasywnych

przy

Narodowej

Agencji

Poszanowania Energii powstała autorski
projekt Lipińscy Dom Pasywny 1, którego
podstawowym założeniem była właśnie
adaptacja

obowiązujących

wytycznych

konstrukcyjnych do lokalnych warunków
klimatycznych Wrocławia.

Zastosowane rozwiązania

Budynek wykonano w prefabrykowanych elementów keramzyto-betonowych zaizolowanych
od zewnątrz 30 cm szarego styropianu. Taką samą grubość izolacji ułożono w pod płytą
podłogi, natomiast dachu łączna grubość izolacji wynosi około 43. Rozwiązania detali
konstrukcyjnych są wolne od mostków cieplnych i szczelne powietrznie. W budynku
zamontowano potrójnie szklone okna i specjalne izolowane drzwi zewnętrzne. System
wentylacji jest mechaniczny nawiewno-wywiewny z odzyskiem ciepła. Do wstępnego
podgrzewu powietrza wentylacyjnego wykorzystano gruntowy wymiennik ciepła.

W budynku zastosowano kompaktowe urządzenie grzewcze, które odpowiada za wentylację,
ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Sercem urządzenia jest niewielka
sprężarkowa pompa ciepła wykorzystująca jako dolne źródło ciepła powietrze usuwane z
budynku oraz powietrze zewnętrzne. Moc grzewcza pompy wynosi 1,5 kW co wystarcza do
przygotowania c.w.u. oraz ogrzania budynku. Przygotowanie c.w.u. jest wspomagane
kolektorem próżniowym zamontowanym na dachu budynku.

Charakterystyka energetyczna

Zastosowanie kompleksowych rozwiązań w odniesieniu do architektury i konstrukcji domu
Pasywny 1 pozwoliło na radykalne zmniejszenie zapotrzebowania na ciepło budynku.
Potwierdziły to obliczenia wykonane przez Instytut Budynków Pasywnych przy NAPE za
pomocą programu PHPP (Passivhaus Projektierungspaket). Otrzymana w ich wyniku
charakterystyka energetyczna domu jest następująca:

•

Zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania domu w standardowym sezonie grzewczym
wynosi 15 kWh/m

2

a. Ten sam obiekt wybudowany zgodnie z obowiązującymi w

Polsce normami będzie zużywał 123 kWh/m

2

a czyli ponad ośmiokrotnie więcej.

•

Maksymalne zapotrzebowanie na moc grzewczą, jakie może wystąpić dla warunków
obliczeniowych wynosi 11,2 W/m

2

. Jest to wartość większa niż przyjmowana dla

domów pasywnych jednakże około sześciokrotnie mniejsza niż dla domu
standardowego. Łączne zapotrzebowanie na moc grzewczą domu Pasywny 1 wynosi
1,52 kW i jest w pełni pokryte przez zastosowaną kompaktową pompę ciepła.
Możliwa jest, zatem rezygnacja z tradycyjnej instalacji grzewczej. Jej rolę przejmuje

39

NorthPass

system wentylacji, który przy strumieniu powietrza wynoszącym 135 m

3

/h jest

wstanie dostarczyć wymaganą ilość ciepła do budynku.

•

Zapotrzebowanie na ciepło do podgrzewu c.w.u. wynosi 26 kWh/m

2

a i jest identyczne

jak dla domu standardowego. Zapotrzebowanie to jest jednak większe niż
zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania domu Pasywny 1. Dlatego podgrzew c.w.u.
powinien się odbywać przy udziale odnawialnych źródeł energii pochodzącej np.
kolektorów słonecznych.

•

Dom pasywny charakteryzuje się również bardzo niskim zapotrzebowaniem na
energię pierwotną wynoszącym 105 kWh/m

2

a. Ta ilość energii wystarcza na

ogrzewanie budynku, przygotowania ciepłej wody użytkowej, pracę urządzeń
elektryczny i oświetlenie. Domy powstające zgodnie z obowiązującymi obecnie
normami zużywają średnio czterokrotnie więcej energii pierwotnej.

Koszty budowy i eksplatacji

Niestety osiągnięcie przez budynek standardu pasywnego pociąga za sobą dodatkowe koszty
inwestycyjne. Wykonane w 2006 roku kosztorysy wykazały, że nakłady poniesione na
budowę domu pasywnego będą o 37 % wyższe do nakładów na budowę takiego samego
domu zgodnie z obowiązującymi standardami. Znacząca różnica w cenie wynika z faktu
małej dostępności na rynku odpowiednich komponentów budowlanych. Wiele z nich np.
okna, kompaktowe urządzenie grzewcze nie jest jeszcze produkowanych w Polsce, co
znacznie podnosi ich cenę. W krajach Zachodnich gdzie budownictwo pasywne rozwija się
już od ponad 15 lat różnica w cenie pomiędzy domem standardowym a pasywnym wynosi
tylko 10 %. Należy się spodziewać, że w miarę rozwoju budownictwa energooszczędnego i
pasywnego sytuacja taka będzie miała miejsce i w Polsce. Na rynku są już widoczne zjawiska
zwiększające opłacalność budownictwa pasywnego. Pierwszym z nich jest znaczący wzrost
kosztów budowy domów standardowych – wyższy niż pasywnych. A drugim szybko rosnące
ceny energii. Większe oszczędności w okresie użytkowania budynku pozwalają na szybsze
pokrycie dodatkowych kosztów inwestycyjnych. Tymczasem szacunkowe koszty ogrzewania
domu pasywnego pod Wrocławiem i przygotowania ciepłej wody użytkowej będą wynosić
tylko 770 zł na rok.

Wnioski

Zrealizowany projekt pokazał, że budowa budynków pasywnych jest możliwa również w
chłodnym klimacie Polski. Uzyskanie certyfikatu oraz pokazowy charakter obiektu
przyczyniły się do promocji energooszczędnych rozwiązań i popularyzacji tego typu
budownictwa. Budynek, który można zwiedzać, cieszy się w dalszym ciągu dużym
zainteresowaniem inwestorów, projektantów, architektów, wykonawców i studentów.
Problem wyższych kosztów budowy można w dużej mierze rozwiązać dzięki optymalizacji
projektu i zastosowaniu tańszych, ale jednakowo skutecznych rozwiązań konstrukcyjnych.

40

NorthPass

LITERATURA

[1]

Arnesen, Heidi; Tore Kolås and Barbara Matusiak. 2011. A guide to dayligthting and
solar shading systems at high latitude.

[2]

Dokka, T.H., Hemstad, K., 2006. Energy efficient residential buildings for the future – a
handbook for designing passive houses and low energy residential buildings, IEA SHC
Task 28/ECBCS Annex 38 Sustainable Solar Housing (in Norwegian).

[3]

IEA. International Energy Agency, (2011),
http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2010/key_stats_2010.pdf

[4]

IPCC. Intergovernmental Panel on Climate Change, (2007), Fourth assessment report
Climate change 2007.

[5]

IVL Swedish Research Institute (2011) Economic and environmental impact assessment
of very low-energy house concepts in the North European countries.

[6]

Johansson, T., Ulfsson, V., 2010, Airtightness of single-family houses – An inventory of
suppliers, methods and products, Master thesis, Lund University, Building and
environment technology/ Building materials (in Swedish).

[7]

Kienzlen, V., Erhorn, H. et al. 1999. Development and realization of an exemplary retrofit
concept for a school.