IV. OPIS KONCEPCJI W ASPEKCIE ZEROENERGETYCZNOŚCI
1. Opis sytuacji
1. 1. Dokumenty
W uchwale nr LVI/673/02 Rady Miasta Zielona Góra z dnia 25 czerwca 2002 r. w sprawie nadania nazw nowo powstałemu osiedlu i ulicom uchwalono, że „Osiedlu ujętemu w planie zagospodarowania przestrzennego jako Jędrzychów IV nadaje się Nazwę Osiedle Uczonych” [Uchwała nr LVI/673/02]. Ulicom, które są położone na jego terenie nadano następujące nazwy:” Jana Heweliusza, Jana Czerskiego, Pawła Strzeleckiego, Ignacego Domeyki, Henryka Arctowskiego, Ignacego Łukasiewicza, Kazimierza Funka, Wacława Sierpińskiego, Gabriela Narutowicza, Roberta Kocha, Jędrzeja Śniadeckiego, Karola Olszewskiego, Oskara Kolberga, Zygmunta Wróblewskiego, Alfreda Nobla, Leopolda Infelda. Aleksandra Czekanowskiego, Janusza Groszkowskiego, Alfreda Nobla” [Uchwała nr LVI/673/02]. Trzy ostatnie obejmują teren, którego dotyczy koncepcja.
Sposób zagospodarowania na ulicach Aleksandra Czekanowskiego, Alfreda Nobla oraz Janusza Groszkowskiego, określa obowiązująca zmiana miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego osiedla Jędrzychów IV w Zielonej Górze, uchwalona uchwałą Nr XLI/502/01 Rady Miasta Zielona Góra z dnia 26 czerwca 2001 r., ogłoszona w Dz. Urz. Woj. Lubus. Nr 94, poz. 683 z dnia 8 października 2001 r. Zgodnie z wyżej wymienionym planem działki objęte opracowaniem znajdują się na terenie o symbolu „M3 - budownictwa mieszkaniowego, jednorodzinnego, typu wolnostojącego”.[Uchwała Nr XLI/502/01].
Terenom określonym w uchwale nr XLI/502/01 Rady Miasta Zielona Góra z dnia 26 czerwca 2001 r. w sprawie zmiany miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego osiedla Jędrzychów IV w Zielonej Górze ustalono następujące warunki ogólne zagospodarowania terenów objętych zmianą planu:
1) funkcje użytkowania terenów:
a) dominującą w postaci obszarów mieszkaniowych,
b) towarzyszącą w postaci obszarów usługowych związanych z obsługą ludności, terenów zieleni oraz terenów komunikacyjnych,
c) uzupełniającą w postaci terenów urządzeń technicznych infrastruktury,
2) zasady podziału obszarów na tereny i działki liniami rozgraniczającymi:
a) obowiązującymi, rozgraniczającymi tereny o różnym przeznaczeniu, bądź o różnych
zasadach zagospodarowania,
b) postulowanymi, rozgraniczającymi tereny o różnym przeznaczeniu, bądź o różnych
zasadach zagospodarowania,
c) obowiązującymi, w postaci podziałów wewnętrznych,
d) postulowanymi, w postaci podziałów wewnętrznych,
3) zasady zagospodarowania działek:
a) nieprzekraczalne linie zabudowy,
b) funkcje terenów według potrzeb użytkowników, zgodnie z przepisami
szczegółowymi,
d) dopuszcza się lokalizację obiektów towarzyszących funkcji podstawowej pod
warunkiem zachowania ustaleń przypisanych dla danego terenu.
2. Trasy przewodów infrastruktury technicznej oraz ich parametry pokazane na rysunku
planu są graficznym obrazem zasad obsługi terenów i nie stanowią przesądzeń
lokalizacyjnych i realizacyjnych. Ich przebieg może mieć miejsce jedynie w ramach
wyznaczonych liniami rozgraniczającymi ulic. [Uchwała Nr XLI/502/01].
Na podstawie wyżej wymienionej ustawy dla M3, a więc budownictwa mieszkaniowego, jednorodzinnego, typu wolnostojącego, na którym znajdują się ulice objęte opracowaniem, obowiązują poniższe kryteria:
1) ustala się następujące wymagania:
a) maksymalna wysokość obiektów - dwie kondygnacje i poddasze użytkowe,
b) zwieńczenie budynków dachami spadzistymi,
2) dopuszcza się lokalizację:
a) obiektów usługowych i urządzeń lokalnej obsługi ludności, w formie wbudowanej
lub wolnostojącej,
b) urządzeń i sieci infrastruktury technicznej dla obsługi działki,
c) nasadzeń drzew i krzewów,
d) urządzeń rekreacji i sportu,
3) zakazuje się:
a) wydzielania działek o powierzchni mniejszej niż 600m2 i szerokości frontu mniejszej
niż 18m,
b) lokalizacji usług szkodliwych dla środowiska, bądź mogących pogorszyć stan
środowiska,
4) stawia się następujące warunki lokalizacji obiektów i urządzeń, o których mowa w pkt 2:
a) zachowanie zasady, aby łącznie z programem podstawowym ich powierzchnia nie
przekraczała 30% powierzchni całkowitej terenu,
b) uzupełnienie lub wzbogacenie nimi podstawowego przeznaczenia działki. [Uchwała Nr XLI/502/01].
Teren opracowania zlokalizowany jest również przy ulicy Jędrzychowskiej, która według studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego miasta Zielona Góra „jest drogą wojewódzką (od Kożuchowskiej do granicy miasta), o oznaczeniu DW Nr 283. Należy ona do dróg, które tworzą regularną sieć układu drogowego miasta, ściśle związaną z zewnętrznym, regionalnym układem komunikacyjnym. [Studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego miasta Zielona Góra].
1.3. Opis koncepcji. Zagospodarowanie terenu
Obiekt znajdujący się na działce to budynek jednorodzinny wolnostojący, dwukondygnacyjny przekryty stropodachem
Budynek znajdujący się na działce przeznaczony jest dla czteroosobowej rodziny
Wejścia do budynku zlokalizowane są na północy lub na wschodzie
Przy obiekcie przewidziano podjazd mieszczący dwa pojazdy
Przy każdym budynku wyznaczone jest miejsce na odpady
Na południu każdego obiektu znajduje się ogród zimowy, pełniący funkcję strefy buforowej
Obiekt znajduje się 20m od osi jezdni
Działka wydzielona jest jedynie przez pas żywopłotu co zapobiega dezintegracji mieszkańców i daje szanse na polepszenie więzi społecznych
Na terenie działki znajdują się drzewa, które pełnią rolę kompozycyjną i ochronną
Obiekty sąsiednie znajdują się w znacznej odległości, dlatego nie wpływają na zacienienie oraz ograniczenie przewietrzania terenu
Na opracowywanym terenie została wyznaczona maksymalna nieprzekraczalna linia zabudowy
Na terenie objętym opracowaniem znajduje się szesnaście dwukondygnacyjnych budynków w zabudowie wolnostojącej. Przewidziano pięć typów obiektu. Założono, że cztery, będą przeznaczone dla czteroosobowej rodziny, natomiast jeden- dla sześcioosobowej. Każdy z budynków jest tak zlokalizowany, aby odpowiadał wymaganiom stawianym obiektom budowlanym. W koncepcji układ pomieszczeń każdego obiektu charakteryzuje funkcjonalność, nowoczesność i dbałość o oszczędzanie energii. Przed wejściem znajduje się efektowne zadaszenie, co stwarza estetyczną i funkcjonalną strefę wejścia. Działki nie są ogrodzone, oddziela je jedynie żywopłot, który symbolicznie wydziela teren należący do poszczególnych mieszkańców. Powoduje to poczucie jedności i odpowiedzialności nie tylko za swoją własność, ale i własność sąsiada. Na wspólnym obszarze zielonym zaplanowany jest teren. przeznaczony do wypoczynku czynnego oraz biernego.
Przy ulicach Jędrzychowskiej, Aleksandra Czekanowskiego, Janusza Groszkowskiego oraz Alfreda Nobla, znajduje się szesnaście obiektów o funkcji mieszkaniowej. Są to budynki jednorodzinne wolnostojące, dwukondygnacyjne o dwuspadowym dachu. Wśród nich są obiekty przeznaczone dla rodzin czteroosobowych, a także dla rodzin sześcioosobowych. Wejścia do budynku zlokalizowane są na północy, bądź na wschodzie. Przy każdym budynku wyznaczone jest miejsce na odpady. Na południu każdego obiektu znajduje się ogród zimowy, pełniący funkcję strefy buforowej. Obiekty znajdują się około 20m od osi jezdni. Poszczególne działki są wydzielone jedynie przez pas żywopłotu co zapobiega dezintegracji mieszkańców i daje szanse na polepszenie więzi społecznych. Na terenie każdej działki znajdują się drzewa, które pełnią rolę kompozycyjną i ochronną. Na terenach zielonych wspólnych zorganizowane są przestrzenie przeznaczone do odpoczynku biernego oraz czynnego. Znajdują się tam ławki, kosze na śmieci, a także obiekty przeznaczone do zabawy, dla najmłodszych mieszkańców osiedla. W północnej oraz południowej części tego obszaru zostało wyznaczonych łącznie dziesięć miejsc parkingowych. Obiekty sąsiednie znajdują się w znacznej odległości, dlatego nie wpływają one na zacienienie oraz ograniczenie wiatrów budynków będących częścią koncepcji. Na opracowywanym terenie została również wyznaczona maksymalna nieprzekraczalna linia zabudowy. W załączniku nr 1 został umieszczony plan sytuacyjny opisanego powyżej terenu.
2. Opis systemu użytkowania obiektu
Dom piętrowy przeznaczony dla 4- osobowej rodziny. Wejście do budynku znajduje się na północy. Prowadzi do wiatrołapu, który chroni obiekt przed wpływem zimnego powietrza. Jego rozmiary dostosowane są do potrzeb osób niepełnosprawnych, co pozwala na ich swobodne poruszanie się, na powierzchni manewrowej wynoszącej 150x150cm. Na parterze znajduje się również hol, wc- we wschodniej części domu, pomieszczenie gospodarcze na północnym wschodzie, które przystosowane jest do umieszczenia w nim pompy ciepła, zbiornika, pralki oraz suszarki, pokój na północnym zachodzie oraz pokój dzienny, jadalnia na południu i kuchnia w południowo-wschodniej części domu. Bezpośrednio z kuchni dostępna jest spiżarnia. Z otwartej przestrzeni obejmującej trzy pomieszczenia, istnieje możliwość wyjścia do ogrodu zimowego, usytuowanego przy południowej części budynku. Wszystkie pomieszczenia na parterze można określić jako pomieszczenia wspólnego użytkowania, natomiast na piętrze -indywidualnego użytkowania. Na drugiej kondygnacji z korytarza dostępne są sypialnie jednoosobowe na południowym zachodzie, oraz na południu. Pomieszczenia te przewidziane są dla dzieci, a więc powinny być dobrze nasłonecznione. Na wschodzie znajduje się sypialnia dwuosobowa dla rodziców, a po stronie wschodniej- łazienka. Na piętrze zlokalizowany jest również pokój na północnym wschodzie, a także garderoba w północno zachodniej części budynku.
3. Konstrukcja, materiały budowlane, warstwy
3.1 Układ konstrukcyjny
Budynek zaprojektowany w technologii konstrukcji o układzie poprzecznym. Konstrukcja dachu- stropodach. Obiekt usytuowany na ławach fundamentowych.
3.2 Rozwiązania budowlane konstrukcyjno- materiałowe
3.2.1 Fundamenty
Poziom wód gruntowych przyjęto poniżej poziomu posadowienia budynku
Strefa przemarzania gruntu na terenie Zielonej Góry wynosi 80cm
Fundamenty zaprojektowano w postaci ław fundamentowych z betonu B-15
Żelbetowe ławy fundamentowe z betonu klasy C16
3.2.2 Ściany
Ściany konstrukcyjne zewnętrzne: tynk gipsowy 0,01m- 0,4λ, wełna mineralna twarda 0,30m- 0,04λ, pustaki ceramiczne 0,24m- 0,21λ, tynk cienkowarstwowy 0,005m- 0,82λ
Ściany działowe wewnętrzne: bloczki ceramiczne.
3.2.3 Stropodach
Stropodach, spadek 6%
3.2.4 Stropy
Warstwy stropu: warstwa wykończeniowa, wylewka 5cm, izolacja 4cm, płyta stropowa 25cm, tynk.
3.2.5 Podłoga na gruncie
Podłoga (parkiet), Wylewka betonowa, izolacja przeciwwilgociowa, ocieplenie- wełna mineralna, izolacja, ława fundamentowa, piasek zagęszczony
3.2.6 Podciągi, wieńce, nadproża
Podciągi, wieńce oraz nadproża wykonane według rysunku konstrukcyjnego.
3.2.7 Kominy
Komin dymowy wraz z wentylacją. Mechaniczne kanały wentylacyjne z rekuperacją.
3.2.8 Izolacje termiczne
Ściany nośne: wełna mineralna 30cm. Podłoga na gruncie: wełna mineralna 20cm. Stropy: styropian 4cm. Stropodach: welna mineralna 40cm.
3.3.9 Izolacje przeciwwilgociowe
Izolacje przeciwwilgociowe poziome:
Ławy fundamentowe
Posadzka ogrodu zimowego
Podłoga na gruncie
Stropodach
Izolacje przeciwwilgociowe pionowe:
Ławy fundamentowe
Cokół
3.2.10 Sposób budowy a ochrona interesów osób trzecich
Projektowana konstrukcja budynku nie narusza interesów osób trzecich w rozumieniu przepisów prawa budowlanego, jeżeli nie występują określone przypadki związane z adaptacją budynku do działki
3.2.11. Uwagi ogólne
W całym cyklu budowy obiektu należy bezwzględnie przestrzegać wszystkich zasad i warunków technicznych wykonywania i prowadzenia robót budowlanych
Prace powinny zostać prowadzone zgodnie z zasadami BHP
Wszystkie roboty budowlane prowadzone powinny być pod nadzorem osób do tego uprawnionych
Prace budowlane prowadzone powinny być według obowiązujących przepisów prawnych
Należy stosować materiały o właściwych certyfikatach
W celu jakichkolwiek wątpliwości lub niejasności należy skontaktować się z projektantem
W celu uniknięcia błędów w razie wątpliwości lub braków należy poinformować nadzór autorski
3.3. Wykończenie zewnętrzne budynku
Stolarka okienna drewniana, ciepłochłonne szyby trójwarstwowe- współczynnik przenikania ciepła: U= 0,6W/(m²K)
Stolarka drzwiowa o potrójnie uszczelnionej konstrukcji: aluminium, drewno, pianka termoizolacyjna, Ud=0,73W/m²k
Tynki mineralne
Fasada- gont bitumiczny barwy szarej
Aluminiowe rynny barwy szarej
3.3.1 Tynki i okładziny ścian
Mineralne tynki, gont bitumiczny w odcieniach szarości. Elementy drewniane należy zabezpieczyć odpornymi na warunki atmosferyczne lakiero-bejcami oraz środkami do impregnacji drewna chroniące przed wilgocią, natomiast elementy stalowe pokryć powłokami antykorozyjnymi
3.3.2. Cokoły
Cokół wykonany z wełny mineralnej o grubości 14cm
3.3.3 Parapety
Parapet tłoczony z aluminium, anodowany i pokryte lakierem proszkowym w kolorze szarym.
3.3.4 Okna U= 0,6W/(m²K)
Stolarka okienna drewniana.
3.3.5 Drzwi Ud=0,73W/m²k
Stolarka drzwiowa o potrójnie uszczelnionej konstrukcji: aluminium, drewno, pianka termoizolacyjna.
3.3.6 Obróbka blacharska dachu oraz rynny i rury spustowe
Obróbki dachowe z blachy stalowej ocynkowanej. Rynny i rury spustowe systemowe.
3.4 Wykończenie wnętrza budynku
Podłogi: parkiet, płytki ceramiczne
Ściany: tynk cienkowarstwowy
Ściany łazienki: glazura
Posadzki łazienek: płytki ceramiczne
Pomieszczenia techniczne: płytki ceramiczne na posadzce oraz ścianach
Schody: konstrukcja drewniana
3.4.1 Posadzki
Parter
Pomieszczenie- wiatrołap, posadzka- płytki ceramiczne
Pomieszczenie- pomieszczenie gospodarcze, posadzka- płytki ceramiczne
Pomieszczenie- wc, posadzka- płytki ceramiczne
Pomieszczenie- pokój, biblioteczka, posadzka- parkiet
Pomieszczenie- hol, posadzka- parkiet
Pomieszczenie- pokój dzienny, posadzka- parkiet
Pomieszczenie- kuchnia+ jadalnia, posadzka- płytki ceramiczne, parkiet,
Pomieszczenie- spiżarnia, posadzka- płytki ceramiczne
Piętro
Pomieszczenie- garderoba, posadzka- parkiet
Pomieszczenie- pokój hobby, posadzka- parkiet
Pomieszczenie- łazienka, posadzka- płytki ceramiczne
Pomieszczenie- pokój dziecka, posadzka- parkiet
Pomieszczenie- pokój dziecka, posadzka- parkiet
Pomieszczenie- garderoba, posadzka- parkiet
3.4.2 Tynki wewnętrzne
Tynk cienkowarstwowy cementowo- wapienny.
3.4.3 Wykładziny ścienne
W pomieszczeniach o dużej wilgotności zaleca się zastosowanie materiałów zmywalnych i odpornych na wpływ wilgoci, według indywidualnego projektu.
3.4.4 Malowanie i powłoki zabezpieczające
Elementy drewniane: pokrycie impregnatem, lakiero- bejcom. Elementy stalowe: pokrycie powłokami zabezpieczającymi przed korozją. Wewnętrzne ściany oraz sufity: farby emulsyjne bądź mineralne w kolorze zgodnym z indywidualnymi preferencjami.
3.3.5 Parapety wewnętrzne
Parapety wewnętrzne: drewniane.
4. Instalacje
Instalacje sanitarne:
-instalacja wodna (wody zimnej, wody ciepłej)
-instalacja kanalizacji
-instalacja grzewcza
-instalacja wentylacji (wentylacji mechanicznej z rekuperacją)
Instalacje elektryczne
Instalacje techniczne: pompa ciepła, kolektory słoneczne, wentylacja mechaniczna z rekuperacją
5. Ogrzewanie
Instalacje techniczne: pompa ciepła, wentylacja mechaniczna z rekuperacją, opcjonalnie kominek.
Pompa ciepła
Maszyna cieplna, jaką jest pompa ciepła, charakteryzuje się niskimi kosztami eksploatacji, różnorodnością, niezawodnością oraz pracą, która jest przyjazna dla środowiska.
Z miejsca gdzie występuje wyższa temperatura, ciepło w naturalny sposób przepływa do miejsca w którym temperatura jest niższa. Pompa ciepła daje możliwość odwrócenia naturalnego procesu i umożliwia, wykorzystania jej zarówno do celów chłodniczych jak i grzewczych. Energia słoneczna kumuluje się w powietrzu, gruncie lub wodzie. Ciepło, którego dodatkowo podwyższona jest temperatura, oddawane jest z otoczenia systemowi grzewczemu. Temperatura gazu znajdującego się w systemie zamkniętym, zwiększa się gdy rośnie ciśnienie, a gdy się zmniejsza temperatura maleje. Ta zasada prawa fizycznego, wykorzystywana przez pompę ciepła sprawia, że z niskich temperatur można uzyskać wyższe.
Pompa ciepła najczęściej składa się z czterech elementów. Pomiędzy nimi krąży na zmianę substancja w postaci ciekłej i gazowej. Podlega ona cyklicznym zmianom ciśnienia i temperatury. Osiąga najniższe ciśnienie i temperaturę, gdy znajdzie się przed parownikiem. Następnie, po przepłynięciu przez parownik działa na nią niskotemperaturowe ciepło z otoczenia, a ze względu na to, iż jej temperatura jest niższa, podgrzewa się, pobiera ciepło parując przy tym, a więc przechodzi w stan gazowy, ze stanu ciekłego. Zmianie nie podlega jej ciśnienie. Przechodzi do sprężarki w postaci gazowej, a następnie ulega sprężeniu. Jednocześnie wzrasta jej temperatura oraz ciśnienie. W następnej kolejności substancja znajduje się w skraplaczu. Jest to miejsce, gdzie oddaje ona wysokotemperaturowe ciepło przykładowo do systemu grzewczego, przy czym ochładza się i z powrotem przechodzi w stan ciekły ze stanu gazowego. Kolejno, trafia do zaworu rozprężającego, który jest ostatnim elementem. Ulega gwałtownemu rozprężeniu. Gwałtownie zmniejsza się przy tym zarówno temperatura jak i ciśnienie. Obieg się zamyka, a czynnik roboczy trafia powtórnie do parownika, aby możliwe było pobieranie ciepła z otoczenia.
Pompy ciepła można rozdzielić według dwóch kryteriów. Pierwszym jest sposób podnoszenia temperatury i ciśnienia czynnika roboczego. Wyróżnia się tutaj sorpcyjne, które najczęściej wykorzystują gaz ziemny oraz najczęściej stosowane sprężarkowe pompy ciepła. Drugie kryterium to źródła ciepła niskotemperaturowego. Pompy mogą wykorzystywać wodę, powietrze lub grunt. Wybór źródła często zależy od położenia budynku, a także warunków miejscowych.
Ze względu na fakt, iż pompy ciepła, które wykorzystują jako źródło ciepła powietrze maja najmniejszą wydajność, na co wpływ mają duże wahania temperatur, a także najczęściej wymagają grzałki elektrycznej jako wspomaganie, gdy temperatura powietrza jest bardzo niska, do koncepcji wybrano pompę ciepła, która jako źródło ciepła wykorzystuje grunt. Lepiej akumuluje ciepło, a temperatura mniej się waha. W zależności jaka jest pora roku, temperatura wynosi od 7 do 13 stopni, na głębokości dwóch metrów. Dzięki temu ten rodzaj pomp ciepła ma lepszą wydajność. W koncepcji przewidziany jest wariant kolektorów poziomych, wkopanych na półtorametrową głębokość. Mieszanka wody i glikolu nazywana solanką, która nie zamarza przepływa przez rury wkopane w ziemię, które się ogrzewają. Następnie będzie wpływać do parownika, zwanego wymiennikiem ciepła, gdzie oddaje pobrane tam ciepło czynnikowi roboczemu.
Wentylacja mechaniczna. Rekuperacja
Wentylacja mechaniczna jest odpowiednim rozwiązaniem dla budynków niskoenergetycznych. Odzyskuje ciepło, dostarcza świeże powietrze, dzięki niej w budynku wilgotność powietrza się zmniejsza, a także szybko usuwane są zanieczyszczenia, które powstają we wnętrzu. Kolejną zaletą jest to, że jest ona niezależna od warunków atmosferycznych jakie planują.
Rekuperator w systemie wentylacji, daje możliwość odzysku ciepła z powietrza, które ucieka na zewnątrz. Dzięki temu mechanizmowi możliwe jest dla wentylacji budynku ograniczenie strat ciepła ok. 80%.
Inne rozwiązania prowadzące do zeroenergetyczności obiektu:
Bryła budynku, forma
Bryła budynku zwarta, optymalnie dostosowana do wymiarów działki. Brak zbędnych załamań muru, prowadzących do powstawania mostków termicznych.
Orientacja budynku
Budynek zorientowany w kierunku północ- południe. Jest to istotne, ze względu na fakt, iż dzięki takiej orientacji, duża ilość światła słonecznego dostanie się do pomieszczeń, które tego wymagają.
Strefa buforowa. Ogród zimowy
Ogród zimowy nazywany jest także szklarnią, werandą słoneczną bądź oranżerią. Jest przykładem rozwiązania, które wykorzystuje promieniowanie słoneczne w sposób bierny. Charakteryzuje się wysokimi walorami energetycznymi i termicznymi. Może stanowić nierozłączny element budynku i zostać zaprojektowany od podstaw wraz z nim. Istnieje jednak możliwość dobudowania go do obiektu już istniejącego. Jednak w tym przypadku problem często stanowi jego umieszczenie względem budynku. Rodzaj aranżacji zależy od jego przeznaczenia. Należy określić czy będzie to dodatkowy salon, miejsce rekreacji, czy np. pokój pracy. Natomiast niezależnie od przeznaczenia oraz konstrukcji, powinien uwzględniać zagadnienia funkcjonalne, energetyczne oraz estetyczne. Pod względem energetycznym należy zwrócić uwagę na warunki klimatyczne oraz lokalizacyjne, a więc na sprawność pozyskiwania energii słonecznej. Zależy to od miejsca usytuowania ogrodu w bryle budynku, a także formę jaką obierze przeszklenie i formę budynku.
Usytuowanie i forma ogrodu może przyjąć dwie konfiguracje, otwartą i zamkniętą. Tradycyjne ogrody zimowe to nieogrzewane pomieszczenia, które przeznaczone są do wykorzystania w czasie od wiosny do jesieni. Przedłuża sezon. Zimą natomiast pełni rolę bufora. Ogranicza utratę ciepła z budynku.
Najczęściej stosowanym materiałem do wykonania jego konstrukcji jest jedyny naturalny materiał konstrukcyjny- drewno. Jednak wymaga ono stałej pielęgnacji i konserwacji. Odpowiednie drewno to takie, które toleruje duże wahania temperatur, a także niekurczące się i nierozszerzające. Konstrukcje ogrodów zimowych wykonuje się także z aluminium, stali oraz tworzyw sztucznych. Również występują formy połączenia tych materiałów. Aluminium to materiał łatwy w konserwacji i montażu, a ponadto lekki. Aluminium odporne jest na korozję, dlatego jest stosowane najczęściej w miejscach gdzie występuje duża wilgotność powietrza. Kolejną jego zaletą jest fakt, iż można uzyskać szeroką paletę kolorów, dzięki łatwości lakierowania oraz stosowania innych powłok. Ważne jest również to, że łatwo można kształtować profile aluminiowe i dzięki temu można uzyskać konstrukcje samonośne, które mają dość skomplikowaną bryłę. Większość produkowanych profili jest termoizolacyjna. Stal pomimo iż jest materiałem wytrzymałym mechanicznie, wymaga stałej konserwacji i łatwo ulega korozji. Jednak stalowa konstrukcja jest ciężka i posiada małą izolacyjność cieplną. Rzadko stosuje się ją w przydomowych ogrodach zimowych. Tworzywa sztuczne to najnowsze materiały. Są odporne na korozję, łatwo się je konserwuje natomiast mają ograniczoną sztywność.
Przegrody zewnętrzne
Ściany zewnętrzne są bardzo ważnym elementem w uzyskaniu domu oszczędnego w eksploatacji. Wpływają one na energooszczędność budynku. Należy je wykonać tak, aby ograniczyć do minimum straty ciepła. Na ścianach opiera się konstrukcja budynku. To one chronią dom przed hałasem, zbyt wysoką i zbyt niską temperaturą. Ponadto zapobiegają ucieczce ciepła z wnętrza domu na zewnątrz. Ich bardzo istotnym parametrem jest współczynnik przenikania ciepła U. Jest to ilość ciepła uciekającego w ciągu jednej sekundy, przez 1m² ściany, gdy różnica temperatur po obu jej stronach wynosi jeden stopień. Wartość współczynnika zależy m.in. od materiałów wykorzystanych do budowy ściany i ich grubości. Im niższy jest współczynnik tym oszczędność energii jest większa. Dlatego tak istotny jest właściwy wybór technologii wykonania przegród zewnętrznych, materiałów z których zostaną zbudowane oraz sposób ich wykończenia i ocieplenia.
W koncepcji przewidziano ściany dwuwarstwowe. W takim przypadku role są rozdzielone. Mur odpowiada za przenoszenie obciążeń budynku, natomiast izolacja odpowiada za parametry cieplne. Konstrukcyjna warstwa wynosi 24cm (pustaki ceramiczne) natomiast warstwa izolacyjna 30cm, która wykonana jest z wełny mineralnej, a więc materiału o niskiej przewodności cieplnej. Jej grubość decyduje o izolacyjności termicznej ściany. Do zalet ściany dwuwarstwowej można zaliczyć szybkość murowania przegrody.
Okna o niskim współczynniku ciepła
Stolarka okienna ma bardzo duże znaczenie, jeśli mamy na uwadze izolacyjność termiczną przegrody. Szacuje się, że 15 do 25% ciepła ucieka przez okna. Promieniowanie cieplne towarzyszy światłu dziennemu, docierającemu do wnętrza.
Okna o współczynniku U= 0,6W/(m²K). Otwory okienne w obiektach koncepcji usytuowane są w taki sposób, aby promienie słoneczne wpadały do pomieszczeń w odpowiedniej ilości. Duże, oszklone powierzchnie mają przede wszystkim za zadanie pozyskać energię słoneczną. Ze względu jednak na fakt, iż w okresie bezsłonecznym, ucieka przez nie dużo ciepła, przewiduje się stosowanie osłon w formie rolet. Szczelność została uzyskana poprzez zastosowanie dobrej jakości uszczelek.
Koncepcja zakłada, iż na południowej, najcieplejszej elewacji, znajduje się najwięcej przeszkleń. Dzięki temu pozyskiwane jest ciepło, które pochodzi z promieniowania słonecznego. Stolarka okienna drewniana o profilach z drewna miękkiego, sosnowego. Okno osadzone w ścianie dwuwarstwowej, przy zewnętrznej krawędzi ściany nośnej. Po zamontowaniu przestrzeń między murem, a ościeżnicą, wypełnione pianką poliuretanową, niskorozprężną, która zabezpiecza przed ucieczką ciepła przestrzeń wokół okna. Wyróżnia się dobrą izolacyjnością termiczną a także niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła. Dodatkową izolację tworzą od wewnątrz materiały uszczelniające paroszczelne, a od zewnątrz paro przepuszczalne.
Stolarka drzwiowa
Dbając o prawidłową izolację okien i ścian, nie należy zapominać o drzwiach, które powinny być wykonane z właściwego materiału. W koncepcji przewidziano drzwi posiadające potrójnie uszczelnioną konstrukcję, połączenie aluminium, drewna, a także pianki termoizolacyjnej. Ich izolacyjność cieplna wynosi Ud=0,73W/m²k.
Dobrze zaizolowany dach
Źle zaizolowany dach powoduje złe samopoczucie mieszkańców. W lecie pomieszczenia przegrzewają się. Natomiast w klasycznym domu straty ciepła stanowią dość duży procent. Aby uniknąć tego rodzaju problemów w koncepcji przewidziano izolację cieplną o grubości 40cm. Szczególną uwagę należy również zwrócić na uniknięcie występowania mostków cieplnych. Usterki, które w budownictwie tradycyjnym uważane są za drobne w przypadku domu niskoenergetycznego są nie do przyjęcia.
Kolektory słoneczne
W Polsce panują podobne warunki pod względem nasłonecznienia do krajów takich jak np. Niemcy, Austria, w których bardzo popularna jest technika solarna. W przybliżeniu średnie ilości energii promieniowania słonecznego w Polsce określa się na 900- 1100 kWh/m² rocznie. Jest wiele powodów, aby stosować układy solarne. Otrzymujemy ciepłą wodę za darmo. Dzięki temu ogranicza się również zużywanie konwencjonalnych źródeł energii. Rachunki za energię są mniejsze. To także uniezależnienie się od źródeł w podgrzewaniu wody, których dostawy są niepewne i często wiążą się z zanieczyszczeniem środowiska, a więc kolejny aspekt- ekologiczny. Układy solarne to także prestiż. To znak, że popieramy nowoczesne technologie i angażujemy się w nowoczesne rozwiązania pomagające nam oszczędzać energię. Również zachęca sąsiadów, aby włączyli się do pozytywnego wpływu na środowisko lokalne.
Zasada działania kolektorów słonecznych wygląda następująco. Umieszczony w kolektorze, ogrzewany przez słonce absorber zamienia w ciepło pochłonięte promieniowanie słoneczne. Skuteczność pochłaniania absorbera zależy od jego rodzaju. Zwykły, czarny odbija dużą część promieniowania. Skuteczniejszy jest natomiast tzw. absorber selektywny, który pochłania aż 95% promieniowania. Czynnik grzewczy, którym może być płyn niezamarzający lub woda, ogrzewa się od absorbera i przepływa przez kolektor- ogrzany przepływa do zasobnika. Ciepło oddaje ogrzewanej wodzie użytkowej, która znajduje się w zasobniku i ochłodzony płyn z powrotem wpływa do kolektora. Aby uzyskać ich wysoka sprawność, należy odpowiednio je zlokalizować. Największą wydajność będą miały urządzenia, które będą zwrócone w kierunku południowym. Znaczące jest także ustawienie kąta kolektora. Najlepsze efekty otrzymamy, gdy promienie będą padać prostopadle do jego powierzchni. Odpowiedni kąt ustawienia kolektora wynosi od 35 do 45 stopni, natomiast idealny wynosi 40 stopni. Nie warto montować kolektorów, jeśli wysokie drzewa, elementy konstrukcji budynku, sąsiednie budynki zacieniałyby solary. Nie jest to również opłacalne gdy nie można zainstalować ich we właściwym kierunki i pod odpowiednim kątem, a miejsce nie pozwala na zwiększenie ich powierzchni. Ponadto nie należy użytkować je
Wyeliminowanie mostków cieplnych
Mostkami cieplnymi nazywamy fragmenty przegród zewnętrznych, które charakteryzują się znacznie gorszą izolacyjnością termiczną niż inne elementy budowlane z nim sąsiadujące. Dlatego też należy ich unikać, przede wszystkim poprzez wysoką jakość wykonawstwa i wykończenia budynku.
Izolacje termiczne
Ściany nośne: wełna mineralna 30cm. Podłoga na gruncie: wełna mineralna 20cm. Stropy: styropian 4cm. Stropodach: wełna mineralna 40cm.
Ściany zewnętrzne są bardzo ważnym elementem w uzyskaniu domu oszczędnego w eksploatacji. Wpływają one na energooszczędność budynku. Należy je wykonać tak, aby ograniczyć do minimum straty ciepła. Na ścianach opiera się konstrukcja budynku. To one chronią dom przed hałasem, zbyt wysoką i zbyt niską temperaturą. Ponadto zapobiegają ucieczce ciepła z wnętrza domu na zewnątrz. Ich bardzo istotnym parametrem jest współczynnik przenikania ciepła U. Jest to ilość ciepła uciekającego w ciągu jednej sekundy, przez 1m² ściany, gdy różnica temperatur po obu jej stronach wynosi jeden stopień. Wartość współczynnika zależy m.in. od materiałów wykorzystanych do budowy ściany i ich grubości. Im niższy jest współczynnik tym oszczędność energii jest większa. Dlatego tak istotny jest właściwy wybór technologii wykonania przegród zewnętrznych, materiałów z których zostaną zbudowane oraz sposób ich wykończenia i ocieplenia.
W koncepcji przewidziano ściany dwuwarstwowe. W takim przypadku role są rozdzielone. Mur odpowiada za przenoszenie obciążeń budynku, natomiast izolacja odpowiada za parametry cieplne. Konstrukcyjna warstwa wynosi 24cm (pustaki ceramiczne) natomiast warstwa izolacyjna 30cm, która wykonana jest z wełny mineralnej, a więc materiału o niskiej przewodności cieplnej. Jej grubość decyduje o izolacyjności termicznej ściany. Do zalet ściany dwuwarstwowej można zaliczyć szybkość murowania przegrody.
Źle zaizolowany dach powoduje złe samopoczucie mieszkańców. W lecie pomieszczenia przegrzewają się. Natomiast w klasycznym domu straty ciepła stanowią dość duży procent. Aby uniknąć tego rodzaju problemów w koncepcji przewidziano izolację cieplną o grubości 40cm. Szczególną uwagę należy również zwrócić na uniknięcie występowania mostków cieplnych. Usterki, które w budownictwie tradycyjnym uważane są za drobne w przypadku domu niskoenergetycznego są nie do przyjęcia.