Budownictwo energooszczędne i pasywne a
ochrona klimatu
Wywołane zmianami klimatycznymi fale upałów zwiększają popyt na pochłaniające dużo energii –
szczególnie elektrycznej – systemy klimatyzacyjne. W warunkach polskich przekłada się to na wzrost
emisji gazów cieplarnianych, gdyż mamy energetykę opartą w 90% na węglu (kamiennym i
brunatnym). Powstaje efekt synergiczny – zmiany klimatyczne powodują wzrost zużycia energii,
której produkcja ma wpływ na zmiany klimatu. Jak przerwać to błędne koło? Pewnym rozwiązaniem
problemu mogą być energooszczędne budynki.
Budynki odpowiadają za ok. 30% światowej emisji gazów cieplarnianych
1
. Domy o zerowej emisji
dwutlenku węgla do atmosfery są już dziś nie tylko możliwe do osiągnięcia w sensie technicznym,
lecz także opłacalne ekonomicznie. Kluczem do sukcesu jest architektura projektowana z myślą o
lokalnych warunkach klimatycznych i wydajne wykorzystanie najnowocześniejszych materiałów i
urządzeń oraz instalacji produkujących energię ze źródeł niskoemisyjnych.
W wypadku nowego budownictwa domy zeroenergetyczne są bez większego wysiłku możliwe już
teraz. Do zrealizowania są również domy o dodatnim bilansie energetycznym, które wytwarzają
więcej energii niż same zużywają. Największy potencjał oszczędności kryją się jednak w budynkach
już istniejących. Dzięki izolacji, wykorzystaniu energii słonecznej, kontrolowanej wentylacji,
lokalnym elektrociepłowniom itd. (czyli głębokiej termomodernizacji) można w zależności od wieku i
stanu budynku zaoszczędzić 40–70% energii. Przyjrzyjmy się różnym rozwiązaniom w zakresie
budownictwa niskoemisyjnego w warunkach polskich.
Projektowanie budynków
Nowe energooszczędne domy projektuje się tak, aby maksymalnie wykorzystać różnego rodzaju
zyski ciepła, w tym przede wszystkim z promieniowania słonecznego dzięki zjawisku akumulacji
ciepła. W domach murowanych akumulatorami ciepła są ściany, podłoga i strop. Aby realizować
budynki niskoemisyjne, potrzebne są odpowiednie metody projektowania budynków. Szczególnie
ważna jest ocena zużycia energii i emisji gazów cieplarniach w całym cyklu życia budynku. Jedną z
metod służących do tego celu, mającą praktyczne zastosowanie, jest metodologia analiz
energetyczno-ekologicznych w pełnym cyklu istnienia (analiza LCA).
W odniesieniu do budownictwa metoda LCA analizuje zużycie energii i emisje CO
2
ze wszystkich
procesów, począwszy od wbicia łopaty pod wykop fundamentowy poprzez produkcję materiałów
budowlanych, ich transport, wzniesienie konstrukcji budynku, jego eksploatację, aż do zużycia
energii na rozbiórkę obiektu i utylizację odpadów. Istnieją specjalistyczne programy komputerowe,
które wspomagają proces projektowania ekologicznych budynków. Zlecając architektowi projekt
budowy lub modernizacji domu, warto poprosić, aby użył tych narzędzi w procesie projektowania.
Szacuje się, że w przyszłości ze względu na wzrost świadomości społeczeństwa zapotrzebowanie na
ekologiczne projekty budynków będzie coraz większe, a ich cena spadnie.
Przyjazne środowisku materiały budowlane
Producenci materiałów budowlanych przekonują potencjalnych klientów do swoich towarów,
zachwalając przyjazny środowisku charakter materiałów. Według sprzedawców dzięki zastosowaniu
tworzyw sztucznych na przykład w izolacjach, systemach rurowych i wentylacyjnych, można
oszczędzać zasoby naturalne. Ponadto tworzywa sztuczne i wyroby z nich są lekkie, co pozwala na
znaczne oszczędności masy w porównaniu z innymi materiałami, takimi jak szkło, metal czy ceramika.
Jak ocenić materiał budowlany w aspekcie ochrony klimatu? Znowu pomocna nam jest metoda LCA.
Przy jej pomocy oszacowano zużycie energii i emisje CO
2
w procesie produkcji wielu materiałów
budowlanych. W tabeli 1 zestawiono przykładowe wartości tych parametrów dla kilku podstawowych
materiałów budowlanych. Wybierając technologię budowy swojego domu, warto do niej zerknąć.
Tabela 1. Wskaźniki energii skumulowanej i skumulowanej emisji dwutlenku węgla dla wybranych
materiałów budowlanych – dane ze Stanów Zjednoczonych
Źródło: Praca S. Blancharda i P. Reppe z Uniwersytetu Michigan
Energooszczędna zasada 20+20+30
Jeśli dom ma być energooszczędny, powinien być przede wszystkim dobrze ocieplony,
to znaczy mieć co najmniej następującą izolację termiczną:
podłogi na gruncie – 20 cm styropianu,
●
ściany zewnętrzne – 20 cm wełny mineralnej lub styropianu,
●
dach – 30 cm wełny mineralnej.
●
Okna
Największa powierzchnia okien powinna być ulokowana na elewacji południowej, gdyż po tej stronie
największe będą zyski energetyczne wynikające z nasłonecznienia. Najmniej okien powinno się
projektować w ścianie północnej, gdyż te okna będą powodować największe straty. Aby ograniczyć
do minimum straty ciepła przenikającego przez okna, warto zamontować na nich rolety zewnętrzne.
Zamykane na noc mogą zmniejszyć straty ciepła przez okna nawet o 40%.
Wyposażenie budynków
Podobnie jak w przypadku materiałów budowlanych, analizę LCA można przeprowadzić dla instalacji,
w które jest wyposażony budynek, a nawet dla urządzeń AGD i RTV. Ale najważniejszy w cyklu życia
materiału lub urządzenia jest okres jego eksploatacji i tu możemy osiągnąć największe oszczędności
energii i zmniejszenie emisji CO2. Podczas wyboru źródła ciepła do naszego domu, warto zwrócić
uwagę na jego sprawność oraz wielkość emisji spowodowana zużyciem paliwa. W tabeli 2 podano
wskaźniki emisji CO2 z wybranych nośników energii.
Tabela 2. Emisja CO2 (mająca wpływ na klimat) z użytkowania różnych nośników energii [kg
CO2/kWh]
Źródło: Bałtycka Agencja Poszanowania Energii
Drugim istotnym zagadnieniem w budynkach energooszczędnych jest zapewnienie odpowiedniej
wymiany powietrza, czyli właściwej wentylacji. Najczęściej stosowaną w polskich domach wentylacją
jest wentylacja grawitacyjna, która działa w sposób niekontrolowany, a ilość wymienianego przez nią
powietrza jest uzależniona od takich czynników, jak temperatura zewnętrzna oraz siła wiatru. Wadą
wentylacji grawitacyjnej jest również to, że ciepło z usuwanego przez nią powietrza jest
bezpowrotnie tracone.
W domach energooszczędnych powinna być stosowana wentylacja mechaniczna z rekuperatorem
(urządzeniem do odzysku ciepła), która zapewnia niezależną od pogody wymianę powietrza w
pomieszczeniach. Wentylacja taka zapewnia kontrolowany wypływ i napływ powietrza i – co
najważniejsze – umożliwia odebranie części ciepła z ogrzanego powietrza wewnętrznego, zanim
zostanie ono usunięte na zewnątrz. Ciepło to jest następnie przekazywane powietrzu wpływającemu
do wnętrza domu, dzięki czemu odzyskuje się część ciepła, które w wentylacji naturalnej jest tracone.
Dzięki temu zmniejsza się zapotrzebowanie na energię do ogrzewania domu, a to oznacza konkretne
oszczędności energii, pieniędzy i zmniejszenie emisji CO2. Roczne zapotrzebowanie na ciepło domu z
fachowo zaprojektowaną i wykonaną wentylacją mechaniczną z odzyskiem ciepła może zmniejszyć
się nawet o 25%.
Wpływ procesu eksploatacji obiektów budowlanych na zmiany klimatu
Projektowaniem i wznoszeniem budynków zajmują się zazwyczaj profesjonaliści i przeciętny inwestor
kupujący mieszkanie od dewelopera nie ma wpływu na ich pracę. Może co prawda poprosić o
certyfikat energetyczny lub ekologiczny budynku, ale zazwyczaj przy wyborze domu lub mieszkania
kieruje się ceną i lokalizacją. A więc co może zrobić, gdy dotrze do jego świadomości, jaki wpływ na
zmiany klimatyczne ma budownictwo? Otóż może zrobić bardzo dużo w okresie użytkowania domu
lub mieszkania.
Po pierwsze, nie używać śmieci jako paliwa w kotłach. Po drugie, regulować temperaturę w
pomieszczeniach. Obniżenie temperatury wewnętrznej o jeden stopień daje oszczędności energii
cieplnej na poziomie co najmniej 5%. Nie należy zasłaniać grzejników zasłonkami obudowami z
desek itp., na ścianie za grzejnikiem możemy zamontować folię aluminiową, aby skierować
strumienie ciepła na pomieszczenie.
W domach energooszczędnych nabiera znaczenia proces przygotowania ciepłej wody użytkowej.
Warto zakupić zbiornik przystosowany do montażu instalacji kolektorów słonecznych. W warunkach
polskich można przygotować rocznie około 60% potrzebnej ciepłej wody użytkowej z instalacji
kolektorów słonecznych.
Instalacja słoneczna musi być dostosowana do potrzeb odbiorcy oraz warunków związanych np. z
usytuowaniem obiektu mieszkalnego. Musi być również dostosowana do konwencjonalnego systemu
grzewczego.
Poza sposobem przygotowania ciepłej wody warto w procesie modernizacji instalacji:
ocieplić przewody doprowadzające wodę i przewód cyrkulacyjny,
●
wyposażyć krany w perlatory (napowietrzacze), które bardzo ograniczają zużycie wody (tradycyjny
●
perlator to oszczędność wody na poziomie 15%, są też takie, dzięki którym zużywa się 50% wody
mniej),
zastosować czasowe sterowanie pompą cyrkulacyjną,
●
zastosować odzysk ciepła z szarych ścieków i wykorzystać szarą wodę do spłukiwania ubikacji.
●
Warto też pamiętać o codziennych czynnościach sprzyjających energooszczędności: zmywaniu w
zmywarce, a nie pod kranem, wyłączaniu ogrzewania na noc i czas wyjazdów, zrezygnowaniu z
codziennych kąpieli na rzecz natrysku, płukaniu zębów wodą ze szklanki zamiast z odkręconego
kranu, gaszeniu niepotrzebnych świateł czy wygaszaniu urządzeń z pozycji stand-by.
Tylko takie kompleksowe podejście do oszczędzania energii do oczekiwane efekty w postaci znacznie
niższych rachunków za eksploatację domu (zużycie prądu i koszty ogrzania domu) i oczywiście
wpłynie na zmniejszenie emisji CO
2
.
Przypisy:
1. "Tracking Clean Energy Progress", International Energy Agency, 2012.
Krajowa Agencja Poszanowania Energii SA
Materiał pobrany z serwisu
Energooszczędne 4 katy
www.chronmyklimat.pl/4katy
KONTAKT
Tel: +48 22 851 04 02
Adres:
Nabielaka 15 lok 1
00-743 Warszawa