Dom ekologiczny

Kwiecień, 2011 | Tagi:  , , , ,    




Gdy myślimy o domach ekologicznych, zazwyczaj wyobrażamy sobie wielkie wiatraki, ogniwa fotogalwaniczne czy pompy ciepła i inne nowoczesne technologie produkcji „zielonej” energii. Przymierzając się do budowy domu i po zapoznaniu się z cenami tych cudów techniki, zwykle ograniczamy się już tylko do zastąpienia szamba przydomową oczyszczalnią i dołożenia na dachu paneli do solarnego dogrzewania wody (w wariancie optymistycznym).

W rzeczywistości to nie te nowoczesne i niewątpliwie ekologiczne źródła energii spowodują, że nasz dom będzie prawdziwie przyjazny dla środowiska, tylko suma drobnych, jednostkowo znacznie tańszych rozwiązań. Niewątpliwie jednak zapłacimy za nie początkowo więcej, niż za standardowe, „tradycyjne” technologie, trudniej także będzie znaleźć wykonawców, którzy mają odpowiednią wiedzę, są staranni i będą potrafili wprowadzić nasze idee w życie.

W krajach cywilizowanych, do których Polska także aspiruje, mających znacznie dłuższą tradycję w dziedzinie budownictwa ekologicznego, pierwsza i najważniejsza zasada brzmi: „Oszczędzaj!”. Dom ekologiczny to po pierwsze taki, w którym ograniczono straty energii do minimum (np. dom pasywny), po drugie – zbudowany z materiałów niewydzielających szkodliwych substancji, niedegenerujących środowiska naturalnego, a dopiero po trzecie – do którego funkcjonowania wykorzystana jest energia odnawialna.

Od pojęć, teorii i kalkulacji kosztów, które pojawiają się już na etapie projektowania domu, można dostać zawrotu głowy. Bazując jedynie na informacjach dostępnych na polskich stronach internetowych można zainwestować w drogie rozwiązania „ekologiczne”, które się nigdy nie zwrócą, a z punktu bilansu ekologicznego są dla naszej planety wręcz szkodliwe (np. ilość wygenerowanej/oszczędzonej przez nie energii jest mniejsza niż ilość energii zużytej do ich wyprodukowania).

Na początek wyjaśnienie dwóch często pojawiających się w kontekście domu ekologicznego pojęć:

Dom pasywny – dom o zapotrzebowaniu na ciepło mniejszym niż 15 kWh/m2 na rok.

Dom niskoenergetyczny – dom, którego zapotrzebowanie na ciepło kształtuje się od 30 do 60 kWh/m2 na rok.

Dom pasywny wymaga bardzo starannego zaprojektowania, dlatego raczej nie da się tu wykorzystać projektów gotowych. Należy więc liczyć się z większymi kosztami już na początku inwestycji, związanymi z koniecznością wykonania indywidualnego projektu, szczegółowego bilansu energetycznego budynku, a później zastosowania materiałów spełniających wysokie wymagania w kontekście izolacyjności termicznej i znalezienia bardzo dobrych fachowców, którzy to wszystko starannie wybudują.

Ze względu na powyższe ograniczenia, większość inwestorów skłania się ku zastosowaniu pewnej liczby rozwiązań, które obniżą koszty eksploatacji domu, a nie wymagają znacznego zwiększenia nakładów na jego budowę, budując tym samym dom niskoenergetyczny.

Poniżej krótki przegląd takich komplementarnych rozwiązań, podzielony na trzy kategorie:

–        oszczędzanie w oparciu o standardowe rozwiązania/technologie;
–        ograniczanie strat energii, wody i innych mediów;
–        wykorzystywanie zielonych (ekologicznych) źródeł energii.

 

Przede wszystkim oszczędzajmy, jeszcze zanim zainwestujemy w nowoczesne systemy ogrzewania i wentylacji, czyli ograniczmy zużycie energii. Zainstalujmy energooszczędne świetlówki i oprawy LED, gaśmy światła w pomieszczeniach, w których nikt nie przebywa, kupujmy sprzęty domowe o klasie energetycznej A i wyłączajmy co się da, rezygnując z wygodnej, ale energożernej opcji stand-by.

Podobnie rzecz ma się z wodą. Najwięcej tracimy przez cieknące i niezakręcone krany, stare baterie niepozwalające ograniczyć wypływu wody. Możemy pokusić się o zainstalowanie zbiornika na deszczówkę sprowadzaną z dachu do zbiornika przy domu (do podlewania ogródka) i o wykorzystanie tzw. „wody szarej” (np. z mycia rąk) do spłukiwania toalet (są już dostępne w sklepach specjalne kompakty łączące umywalkę z WC, nie ma więc konieczności wykonywania specjalnej instalacji kanalizacyjnej).

Oczyszczalnie przydomowe (gdy dom nie jest podłączony do kanalizacji sanitarnej – rzecz w Polsce powszechna) są ekologiczną alternatywą wobec szamba, a biorąc pod uwagę koszt wywozu nieczystości płynnych, także alternatywą rozsądną kosztowo. Należy pamiętać, że musimy być posiadaczami działki o odpowiedniej powierzchni, inaczej nie dostaniemy zgody na jej zastosowanie.

Budujemy dom

Jeśli decydujemy się na budowę energooszczędnego domu i od początku świadomie chcemy wykorzystać rozwiązania ekologiczne, to musimy przygotować się na zauważalnie większe wydatki na początku, licząc całkiem słusznie na znacznie niższe koszty eksploatacji potem. Rachunek zwrotu z inwestycji zależy od cen energii. Biorąc pod uwagę ich długotrwały trend wzrostowy, okresy zwrotu będą raczej się skracać, tak więc będzie się opłacało być ekologicznym. Technologie ekologiczne będą coraz częściej stosowane, co wpłynie na obniżenie ich kosztu, a to dodatkowo skróci czas zwrotu z inwestycji.

Jak zacząć budowę domu energooszczędnego? Wybierając projekt, warto brać pod uwagę usytuowanie naszej działki względem stron świata. Pamiętajmy, że większość okien powinna znaleźć się od strony południowej, a od strony północnej powinno ich być jak najmniej lub wcale – zimą ciepło słońca będzie dogrzewało nasz dom. Elewację południową warto zacienić drzewami liściastymi lub markizami/roletami, aby w lecie w domu panował przyjemny chłód.

Dobra termoizolacja ścian jest niezbędna (dobra, to znaczy zdecydowanie lepsza niż minimalne wymagania polskich przepisów). Materiał, jakim ocieplamy dom, może być dowolny (wełna mineralna i styropian mają podobne parametry). Ważna jest grubość warstwy, odpowiednio staranne wykonanie, które zapewni niezbędną szczelność i zlikwiduje większość mostków termicznych, czyli miejsc niedostatecznie zaizolowanych (np. przejść płyty balkonu przez ścianę budynku, nadproży nad oknami, miejsc osadzenia okien). Mostki termiczne mogą również powstać przez niedbalstwo wykonawców, którzy np. pozostawią szczeliny pomiędzy płytami ocieplenia. Grubość ocieplenia dla domu pasywnego to ok. 20 cm (należy to każdorazowo obliczyć), dla domu typowego to ok. 12 cm. Jest to znaczna różnica (2/3 więcej ocieplenia) i należy się liczyć z dodatkowym kosztem ok. 30-40% kosztu izolacji standardowej. Podobnie rzecz ma się z dachem – standardowa grubość izolacji dachu/poddasza to 18 cm, a w domach pasywnych 30-45 cm.

Przy okazji należy zwrócić uwagę na wpływ wybranego materiału ścian na komfort termiczny w domu. Dla domów całorocznych warto wybrać ścianę warstwową wykonaną z materiału długo akumulującego ciepło (np. cegła, bloczki ceramiczne, beton komórkowy), ponieważ taki dom będzie zapewniał przyjemne, długotrwałe ciepło zimą i miły chłód latem.

Tutaj stykamy się także z aspektem ekologiczności materiałów budowlanych – pamiętajmy, że jakość użytej cegły, wełny mineralnej itd. będzie miała długoletni wpływ na nasze zdrowie. Warto zadbać o sprawdzenie wymaganych prawem certyfikatów polskich i europejskich, dobrze też jest być lokalnym patriotą (powszechnie wiadomo, że producenci z dalekiej Azji potrafią dostarczyć dowolny). Można wykorzystywać również materiały wtórne, np. cegłę rozbiórkową, cement produkowany w technologii przyjaznej środowisku, etc.

Ważne są parametry i sposób osadzenia okien i drzwi (ponownie te nieszczęsne mostki!) – im niższy współczynnik przenikalności termicznej (U) materiału, tym okna lepiej zatrzymują ciepło. Nawet najlepsze trójszybowe okna będą miały gorsze parametry izolacyjne niż zwykła ściana, dlatego mniejsze okna są korzystniejsze niż wielkie przeszklenia. Przydadzą nam się rolety zewnętrzne zamykane na noc, które dodatkowo ograniczą ucieczkę ciepła z domu, a latem osłonią od nadmiernego nagrzania.

W takim bardzo szczelnym domu para wodna, powstająca choćby z wydychanego przez nas powietrza, nie ma jak się wydostać i osadza się na szybach, zawilgaca ściany, powodując powstanie grzyba. Tradycyjna wentylacja grawitacyjna jest zbyt zawodna i za mało wydajna. Niezbędna jest wentylacja mechaniczna wyposażona obowiązkowo w rekuperator, czyli urządzenie odzyskujące ciepło z przepływającego przez centralę powietrza, co dodatkowo ogranicza nam straty energii.

ilustr. Ewa Henry

Ogrzewanie – rzecz ważna

Wybór odpowiedniego systemu ogrzewania jest w takim domu ważny, ale przy niewielkich stratach ciepła, a więc i niewielkim zapotrzebowaniu na grzanie, każdy wysokowydajny sposób ogrzewania wydaje się być odpowiedni. Dodatkowym źródłem ciepła w domu jest kominek. Konieczny jest model z zamkniętą komorą spalania, czyli taki, w którym powietrze do wnętrza kominka jest dostarczane z zewnątrz pomieszczenia. Modele z płaszczem wodnym podgrzewają wodę rozprowadzaną przez tradycyjną instalację grzejników c.o. Modele z kanałami powietrznymi ogrzewają powietrze, które dzięki sieci kanałów jest rozprowadzane po pomieszczeniach. Jeżeli nasz system kominkowy jest wyposażony w pompę elektryczną wymuszającą obieg (wody/powietrza), warto zadbać o awaryjne jej zasilanie, bo w przypadku braku zasilania (co się zdarza, niestety, częściej zimą) nie będziemy mieli możliwości ogrzewania domu kominkiem w ogóle.

Dochodzimy wreszcie do rozwiązań powszechnie uważanych za esencję technologii ekologicznych w domu. Obok nowoczesnych pieców c.o., możemy wybierać spośród kilku rozwiązań zdecydowanie proekologicznych, takich jak: pompy ciepła, kolektory słoneczne, wiatraki, ogniwa fotogalwaniczne czy ogniwa paliwowe. Ze względu na koszt, dopracowanie technologii i warunki naturalne w Polsce skupimy się na dwóch pierwszych, traktując ogniwa fotogalwaniczne i paliwowe jako pieśń przyszłości (mówiąc wprost, stosowanie tych technologii w Polsce nie ma uzasadnienia ekonomicznego), a wiatraki jako możliwe do stosowania w pewnych specyficznych warunkach (musi wiać częściej, niż rzadziej) i dostarczających dodatkowych komplikacji formalno-prawnych (najpierw pozwolenie na postawienie niemałej konstrukcji, a później umowa z operatorem sieci energetycznej na odbieranie energii. Nie jest tak, jak mogłoby się wydawać, że to my zużywamy energię wytworzoną przez wiatrak – w rzeczywistości oddajemy ją do systemu energetycznego kraju, a zasilanie mamy tradycyjne, tak jak każdy).

Kolektory słoneczne w naszym klimacie rzadko występują jako samodzielne źródło ogrzewania ze względu na ograniczone i nierównomierne w ciągu roku nasłonecznienie. Coraz częściej są za to elementem dodatkowym, służącym do ogrzewania wody wykorzystywanej do celów domowych (szczególnie latem) i dogrzewania tej wykorzystywanej przez piec c.o. zimą. Kolektory muszą być ustawione pod odpowiednim kątem w stosunku do słońca i stron świata, toteż należy pomyśleć o nich na samym początku budowy domu, aby uniknąć dodatkowych, szpecących dach podkonstrukcji. Przy kolektorze słonecznym konieczny jest duży (min. 300 litrów) zbiornik na wodę, dla którego trzeba znaleźć miejsce w domu. Powierzchnię kolektora dobieramy w zależności od zużycia wody, biorąc pod uwagę ilość osób mieszkających w domu. Korzyść to ograniczenie zużycia gazu czy innego paliwa przez piec c.o.

Decydując się na ogrzewanie domu pompą ciepła trzeba wiedzieć, że jest to urządzenie, które wykorzystuje ciepło ziemi, wody, ścieków lub powietrza do ogrzewania budynków. Pompa ciepła działa na podobnej zasadzie jak lodówka, wymuszając przepływ ciepła z mediów o niższej temperaturze (tzw. źródło dolne) do medium o wyższej, czyli wbrew naturalnemu kierunkowi przepływu. Dzieje się tak dzięki wymuszeniu tego przepływu przez działanie pompy elektrycznej (znów powraca problem zasilania awaryjnego). Pompy ciepła są urządzeniami bardzo sprawnymi, z jednego kW energii elektrycznej potrafią uzyskać 3-4 kW ciepła (najbardziej sprawne piece gazowe osiągają z 1 kW energii ok. 1,1 kW). Pompa ciepła może być jedynym źródłem ogrzewania, ale wymaga to bardzo starannej analizy warunków jej działania – szczególnie ważna jest lokalizacja źródła dolnego, bo od jego parametrów zależy sprawność rzeczywista całego urządzenia. W naszym klimacie ryzykowne jest decydowanie się na pompę ciepła wykorzystującą powietrze jako zasób ciepła (trzeba odebrać energię, a więc ciepło, z mroźnego powietrza). W przypadku pompy wykorzystującej ciepło ziemi należy przeprowadzić dokładne badania gruntowe i dobrze obliczyć powierzchnię, z której ciepło będzie odzyskiwane (wychłodzony nadmiernie grunt może nie zdążyć zakumulować dostatecznej ilości energii latem, co może odbić się fatalnie na sprawności naszego systemu ogrzewania następnej zimy). Pompa ciepła sprawdza się zdecydowanie lepiej przy instalacji o niskiej temperaturze czynnika grzewczego, czyli przy ogrzewaniu podłogowym (wymaga posadzki dobrze przewodzącej ciepło, czyli raczej należy zapomnieć o drewnie) lub poprzez wentylację mechaniczną. Niewątpliwą zaletą pompy ciepła jest to, że jako jedyne z opisywanych rozwiązań zimą nas ogrzewa, a latem chłodzi.

Reasumując, warto podejść do tematu domu ekologicznego wielokierunkowo, zaczynając od rzeczy najprostszych i najbardziej efektywnych ekonomicznie. Trzeba starannie przemyśleć całą inwestycję, biorąc pod uwagę aktualne ceny mediów, koszty dodatkowe bardziej energooszczędnych i ekologicznych rozwiązań (20–30% droższych od typowych). Im bardziej te technologie stają się popularne, a tak jest w istocie, tym bardziej spada ich koszt i wzrasta opłacalność. Pamiętajmy o sprawdzeniu możliwości uzyskania dopłat z różnych proekologicznych i termomodernizacyjnych funduszy gminnych czy unijnych. Niewątpliwie ekologiczny i energooszczędny dom jest droższy na etapie budowy, ale tańszy w eksploatacji niż tradycyjny. Opłaca się być ekologicznym od strony ekonomicznej, warto także zadbać o środowisko wokół nas, aby następne pokolenia mogły się nim cieszyć.

Magdalena Burnat, architekt