Zasady projektowania domów energooszczędnych

Zasady projektowania domów energooszczędnych

Jest wiele czynników, które wpływają na standard energetyczny osiągany przez budynek. Znaczenie mają zarówno klimat jak i lokalne uwarunkowania terenowe, jak również sposób ukształtowania bryły budynku i zastosowane technologie. Poniższy artykuł prezentuje najważniejsze z nich oraz metody osiągania standardu energooszczędnego.

Bryła i forma domu

Jednym z ważniejszych jest ukształtowanie bryły budynku. Należy projektować budynki zwarte, im bardziej budynek jest podobny do sześcianu tym korzystniej z punktu widzenia energooszczędności.

Zwartość bryły, określana jest tak zwanym współczynnikiem kształtu A/V (A - jest sumą pól powierzchni wszystkich ścian zewnętrznych, V - jest kubaturą ogrzewanej części budynku), im mniejsza wartość współczynnika tym budynek jest bardziej zwarty i mniejsze są straty ciepła. Rozrzeźbienie budynku, które powoduje wzrost współczynnika A/V o 0,1 zmusza do pogrubienia warstwy termoizolacji o około 2-3 cm [Leszek Laskowski, Ochrona cieplna i charakterystyka energetyczna budynku]. W przypadku budynków pasywnych nie jest możliwe w naszym klimacie osiągniecie standardu pasywnego dla współczynnika kształtu A/V > 0,7.

Szczelność i zachowanie ciągłości izolacji termicznej
Zachowanie ciągłosci

Zachowanie ciągłości termoizolacji

Budynek powinien być "otoczony" ze wszystkich stron izolacją termiczną, wszelkie przerwania lub zmniejszenie grubości termoizolacji to tak zwane mostki termiczne. W przypadku budynków pasywnych należy wyeliminować wszelkie mostki termiczne. Dodatkowo budynek powinien być bardzo szczelny - przepływ powietrza z zewnątrz powinien odbywać się wyłącznie w sposób kontrolowany. Szczelność budynku powinna być badana po wybudowaniu, test szczelności budynku nazywa się Blower door test. Wykonywany jest w ten sposób, że montuje się w otworze drzwiowy specjalne drzwi z wentylatorem i czujnikami ciśnienia. Szczelność budynku n50 (ilość wymian powietrza na godzinę w warunkach różnicy ciśnienia 50 Pa) powinna wynosić około 1,0 (domy energooszczędne) lub poniżej 0,6 dla budynków pasywnych.

Strefowanie i układ funkcjonalny

Rozmieszczenie pomieszczeń powinno sie odbywać według zasady: pomieszczenia techniczne, gospodarcze i pomocnicze należy lokalizować od strony północnej. Wewnątrz układu powinny znajdować się pomieszczenia o wyższej temperaturze np. łazienki. Od strony wschodniej lokalizuje się zazwyczaj kuchnie i sypialnie. Pokój dzienny najlepiej jeśli znajduje się od strony południowe, południowo-wschodniej lub południowo-zachodniej.

Przegrody zewnętrzne

Okna

Najwięcej okien należy projektować na elewacji południowej - w ten sposób umożliwimy odbiór największych zysków z promieniowania słonecznego w sezonie grzewczym. Okna południowe należy zabezpieczyć przed penetracją promieni słonecznych latem. Należy zbadać kąt padanie słońca (dla Warszawy, w dniu 31 stycznia o godzinie 12.00 wysokość słońca 20,42, zaś latem 30 czerwca o 12.00 wynosi 60,65) i zaprojektować odpowiednie okapy, zadaszenia lub żaluzje zewnętrzne.

Analiza lato/zima

Analiza padania promieni słonecznych latem i w zimie

Współczesne okna osiągają bardzo dobre parametry izolacyjności termicznej. Jednak nawet najlepsze współczesne okno ma gorsze parametry od ściany zewnętrznej.

Ściany

Technologia wznoszenia ścian nie różni się niczym od tradycyjnych rozwiązań, jedynie warstwa izolacji termicznej powinna być większa lub o lepszych parametrach. Ściany można wznosić jako szkieletowe w konstrukcji drewnianej, murowane z cegieł lub bloczków ceramicznych lub gazobetonowych. Może to być tez ściana z cegieł ziemnych lub szkielet wypełniony sprasowanymi belami słomy (ang. staw bale) - już 50 cm kostka sprasowanej słomy zapewni izolacyjność termiczną wystarczająca dla domu pasywnego. Warto zwracać uwagę na zastosowane materiały ze względu na aspekt zdrowotny - więcej informacji na temat zdrowych materiałów budowlanych.

Grubość warstwy izolacji termicznej waha się w granicach 18 cm - 50 cm w zależności od warstwy nośnej ściany i współczynnika lambda materiału z którego wykonano izolację.

Detale i rozwiązania szczegółowe

Nawet najlepszej jakości okno o wysokich parametrach termicznych nie spełni swojego zadania jeśli zostanie niewłaściwie zamontowane. Najczęściej popełniane błędy to montaż, który powoduje nadmierny mostek termiczny oraz brak szczelności. Aby tego uniknąć należy okno montować w ten sposób, aby znajdowało się w warstwie ocieplenia (zamiast w warstwie muru). Szczelność osiąga się wykorzystując taśmy uszczelniające oraz taśmy rozprężne - stosowanie pianki montażowej jest niewystarczające.

Mostki termiczne wokół okna

Mostki termiczne wokół okna - źródło Krajowa Agencja Poszanowania Energii SA

Jest wiele innych miejsc, gdzie należy przemyśleć rozwiązania szczegółowe ze względu na niebezpieczeństwo wystąpienia mostków termicznych - ścianki attykowe, styk dachu ze ścianą, kona balkonowe i tarasowe (miejsce styku z podłoga). miejsce styku ściany zewnętrznej z ścina fundamentową, fundamenty, balkony, daszki.

To w jaki sposób zostaną zaprojektowane i wykonane detale wpływa na ostateczną energooszczędność budynku.

Aktywne systemy instalacyjne

Pisząc o aktywnych systemach mam na mysli wszelkie technologie, które wymagają dostarczenia energii aby funkcjonować w budynku na korzyść energooszczędności. W przypadku domów energooszczędnych najważniejsze to wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna z rekuperacją (wymiennikiem ciepła, który odzyskuje ciepło z powietrza usuwanego z budynku) oraz instalacje solarne (kolektory słoneczne i fotowoltaika). Aby osiągnąć największa sprawność instalacji ogrzewania powinno stosować się niskotemperaturowe grzejniki płaszczyznowe (podłogowe lub ścienne).

Porównanie najważniejszych cech i parametrów

Dom standardowy Dom energooszczędny Dom pasywny
Współczynnik przenikania ciepła ścian zewnętrznych U [W/(m2*K)] maks. 0,30 maks. 0,20 maks. 0,10
Grubość warstwy izolacji termicznej ścian zewnętrznych około 12 cm około 18cm około 30 cm
Grubość warstwy izolacyjnej dachu około 16 cm około 30 cm około 40 cm
Usytuowanie okien dowolne Głównie na elewacji południowej, południowo-wschodniej oraz południowo-zachodniej Głównie na elewacji południowej, w miarę możliwości rezygnacja z okien na elewacji północnej
Współczynnik przenikania ciepła okien U [W/(m2*K)] maks. 1,8 1,1 - 1,3 maks. 0,8
Balkony i daszki wspornikowe konstrukcja połączona ze stropem Ciągła izolacja ścian i balkonów, daszków, stosowanie przekładek termicznych typu Isokorb Balkony na własnej konstrukcji, oddylatowane konstrukcyjnie od ogrzewanej części budynku
Wentylacja Tradycyjna - grawitacyjna Wentylacja mechaniczna z rekuperacją lub wentylacja mechaniczna z GWC (Gruntowym wymiennikiem ciepła) Wentylacja mechaniczna z rekuperacją i z GWC (gruntowym wymiennikiem ciepła)
System ogrzewania tradycyjny, grzejniki płytowe Niskotemperaturowy - płaszczyznowy Tradycyjny system ogrzewania może nie istnieć, dogrzewa się powietrze wentylacyjne
Zapotrzebowanie na energię do ogrzewania w kWh/m2/rok 90-140 kWh/m2a 20-70 kWh/m2a poniżej 15 kWh/m2a
Całkowite zapotrzebowanie na energię pierwotną (ogrzewanie, cwu, oświetlenie, zasilenie urządzeń) w kWh/m2/rok nie dotyczy nie dotyczy poniżej 120 kWh/m2a

 

Artykuł w trakcie budowy...

Comments are closed.