Wentylacja w budynku pasywnym

Co to jest budynek pasywny?

Obecnie jest on często mylony z budynkiem energooszczędnym, który ma zużywać stosunkowo mało energii na cele grzewcze. I właśnie takie budynki są u nas budowane - dobrze ocieplone i dokładnie wykonane potrafią zużywać tylko 30 kWh/(m²a). Natomiast budynek pasywny, w naszym klimacie, to już co innego. Rekordzista - ma zużywać tylko 1,5 litra oleju opałowego na rok/ na m2 powierzchni. Pojęcie "dom pasywny" pochodzi z Niemiec, gdzie po raz pierwszy zajęto się problemem opracowania domu , który z założenia będzie zużywał bardzo mało energii. Przyjęto, że tą graniczną wartością będzie 15 kWh/m² rok. Powołano też do życia Instytut Domu Pasywnego, który zajął się promowaniem tego typu budownictwa.

Kilka pojęć związanych pośrednio i bezpośrednio z budownictwem pasywnym.

Co to jest budynek 5-litrowy?

Dla ułatwienia zaczęto przeliczać zapotrzebowanie budynku na ciepło według ilości zużycia oleju opałowego. W przybliżeniu 11 oleju opałowego równa się 10 kWh. Budynek 5-litrowy to taki, który zużywa na ogrzewanie w ciągu całego roku 5 l oleju opałowego lub 5 m3 gazu ziemnego na m2 powierzchni (czyli 50 kWh/(m²a)). Obecnie budynki dzieli się na: 7-, 5-, 3-litrowe oraz pasywne (1,5-litrowe).

Co to jest budynek energooszczędny?

To taki, który zużywa 30 kWh/(m2a) na ogrzewanie, czyli 3 litry oleju opałowego na m²

Kryteria budynku pasywnego:

bardzo niskie zużycie energii na ogrzewanie. Budynek pasywny potrzebuje maksymalnie 1,5 l oleju opałowego na m2 na rok (a więc można go nazywać budynkiem 1,5 litrowym). Czyli mieszkanie o powierzchni 100 m2 można ogrzać 150 l oleju opałowego w ciągu roku. (Do tego należy doliczyć koszty przygotowania ciepłej wody użytkowej ok. 0,7 l oleju na m2 na rok * 100 ml = 70 l)
bardzo niskie zużycie wszystkich nośników energii - gazu, oleju opałowego, energii elektrycznej, drewna itp
możliwość dogrzewania pomieszczeń poprzez wentylację (słońce pokrywa część potrzeb na ogrzewanie pomieszczeń). Budynek jest tak dobrze zaizolowany, że nie potrzeba grzejników, ani ogrzewania podłogowego
szczelność obiektu - budynek pasywny musi być szczelny na przenikanie powietrza, aby nie było niekontrolowanego napływu zimnego powietrza z zewnątrz oraz zawilgocenia izolacji. W nieszczelnym obiekcie spada skuteczność odzysku ciepła z wentylacji

Jak zbudować budynek pasywny?

Trzeba zacząć od dobrej lokalizacji
Najlepsza lokalizacja to: niezacieniona działka, zwrócenie budynku do południa
Osłonięcie od strony północnej naturalnymi wzniesieniami lub drzewami
Bardzo dobra izolacja ścian - np. powyżej 30 cm styropianu lub wełny mineralnej
Elementy budynku o wysokiej akumulacji ciepła, dzięki temu chwilowy brak słońca (zachmurzenie lub noc) jest nieodczuwalny
Bardzo dobre i szczelne okna - szyba potrójna, specjalna rama, szczelnie zamontowana w murze, specjalny montaż okien w warstwie izolacji cieplnej w celu minimalizacji mostków termicznych
Brak mostków termicznych - specjalne rozwiązania dla balkonów, ścian piwnicznych - tzw. "odcinanie" murów od fundamentów
Nieodzowna wentylacja mechaniczna zapewniająca odzysk ciepła
Kolektory słoneczne użyte np. do wstępnego podgrzania ciepłej wody użytkowej
Zastosowania dodatkowego źródła ciepła - w celu dogrzewanie do odpowiedniej temperatury (np. kocioł niskiej mocy na gaz lub olej opałowy, pompa ciepła)

Musimy jednak zdawać sobie sprawę, że osiągnięcie niemieckiego standardu w Polsce jest dużo trudniejsze. Polska ma surowszy klimat niż nasi zachodni sąsiedzi , szczególnie Ci z południa i zachodu Niemiec. Zatem dom pasywny w Niemczech, do ogrzania którego tam wystarczy tylko 15 kWh/m² rok, w Polsce będzie energii zużywał więcej. Dodatkowo do obliczeń za naszą zachodnia granicą jako temp. obliczeniową wewnętrzną przyjmuje się 19^oC i przyjmuję się obniżenie ogrzewania nocą . U nas temp. obliczeniowa wewnątrz pomieszczeń wynosi 20^oC i nie jest obligatoryjne stosowanie zmniejszenia ogrzewania w nocy. Zatem Polski dom już w fazie obliczeń i projektowania ma większe wymagania niż równorzędny dom niemiecki. Czyli w fazie wykonania będzie droższy bo będzie potrzebował lepszego ocieplenia i sprawniejszych instalacji.

Koszty

Według szacunkowych danych w Niemczech są one o 10% wyższe, niż standardowy budynek, w Polsce jednak już o 20% wyższe lub więcej. Niemcy dodatkowo oferują wsparcie dla budujących domy pasywne w formie dotacji i ulg podatkowych. W Polsce musimy liczyć tylko na własne siły i środki. Generalnie dom pasywny to dom do budowy którego zużyjemy dużo więcej termoizolacji niż do domu energooszczędnego, wydamy sporo pieniędzy na drogie okna i drzwi o współczynniku przenikania ciepła U<=0,8 W/(m²K), na kosztowną instalację wentylacyjną, kolektory słoneczne i zapłacimy za to nie tylko pieniędzmi, ale także brakiem kominka, ścianami, które są prawie samą izolacją i nie akumulują chłodu ani ciepła, skromną bryłą budynku . Zaoszczędzimy za to w przyszłości na wydatkach na ogrzewanie, ale koszty budowy domu pasywnego w porównaniu z energooszczędnym zwracają się dopiero po kilkudziesięciu latach. Musimy sobie też uświadomić , że reklamowanie domu pasywnego jako zdrowego, o korzystnym mikroklimacie, o doskonałym komforcie cieplnym w porównaniu z budownictwem energooszczędnym to tak jak mówienie o wyższości Świąt Bożego Narodzenia nad Świętami Wielkanocnymi lub odwrotnie. Dom pasywny jest tańszy w eksploatacji , ale o parametrach jego mikroklimatu nie decyduje "pasywność" tylko wentylacja, eksploatacja i materiały , z których został zbudowany.

W jaki sposób praktycznie stworzyć budynek pasywny (także sprawdzić, czy nasz taki jest)?

Najważniejsze by od początku zaprojektować budynek jako pasywny (adaptacje są skomplikowane i zbyt kosztowne, by miało to racjonalne uzasadnienie). Wykonać stosowne obliczenia. Bardzo dokładnie go zrealizować i zapewnić szczegółowy nadzór na budowie. Przeprowadzić test szczelności. Sprawdzić mostki metodami termowizyjnymi.

Konstrukcja i materiały

Zgodnie z zaleceniami Instytutów Budownictwa Pasywnego ściany budynków pasywnych powinny charakteryzować się dużą bezwładnością cieplna, która pozwala na stabilność temperatury we wnętrzu. Natomiast, współczynnik przenikania ciepła ścian zewnętrznych nie powinien przekraczać wartości 0,15 W/m² K, co odpowiada grubości warstwy termoizolacyjnej w granicach 30 cm. Dodatkowo, należy stosować warstwy paroizolacji. Szczególnie ważne w budynkach pasywnych staja się płaszczyzny i linie osadzenia okien i drzwi balkonowych. Drzwi powinny otwierać się na zewnątrz, a nie do środka. Poza prawidłowo wykonana izolacyjnością termiczna ścian, szczególnie ważne w budynkach pasywnych jest wyeliminowanie mostków termicznych. Proces ten należy rozpocząć już na etapie projektowania. Budynki pasywne są bardzo wrażliwe na przewymiarowanie powierzchni okien południowych. Zbyt duża powierzchnia przeszklenia powoduje tu bowiem znaczny wzrost zapotrzebowania na energie ogrzewania w okresie zimowym oraz chłodzenia w okresie letnim. Nie powinny być stosowane bardzo duże powierzchnie okien południowych o dużej izolacyjności termicznej. Należy zaznaczyć, że urządzenia techniczne w postaci wentylacji mechanicznej zapewniającej odzysk ciepła, pompy ciepła, gruntowych wymienników ciepła, instalacji grzewczej, solarnej, itd. powinny być uwzględniane juz w założeniach projektowych, we wstępnej fazie projektowania obiektu. W budynkach pasywnych wykorzystuje się wymienniki gruntowe do ogrzewania powietrza wentylacyjnego. W tą koncepcję doskonale wpisuje się opracowany w firmie Pro-Vent wymiennik gruntowy zapewniający pozyskanie chłodu latem i odzysk ciepła zimą. Koniecznym uzupełnieniem wymiennika gruntowego jest system wentylacji mechanicznej, dlatego opracowaliśmy specjalne centrale Mistral Geo, które współpracują z wymiennikiem gruntowym Pro-Vent Geo pozwalając grzać dom zimą i chłodzić latem. Ważnym czynnikiem w architekturze energooszczędnej jest kolor i faktura. Powierzchnie jasne, gładkie odbijają światło, wolno się nagrzewają i wolno oddają ciepło. Powierzchnie ciemne, chropowate pochłaniają światło i ciepło, szybko się nagrzewają, ale i szybko oddają ciepło na zewnątrz. Fakty te należy wziąć pod uwagę projektując barwy i materiał ścian budynku, podłogi, nawierzchnie tarasów, balkonów, oranżerii.

Wentylacja w budynku pasywnym

Myśląc o wentylacji mechanicznej ludzie często mają wątpliwości co do konieczności jej stosowania, gdyż uważają że stanowi ona zagrożenie bakteriami, hałasem a w budynku pasywnym i energooszczędnym system wentylacji mechanicznej jest niezbędny. W systemie wentylacji w domu pasywnym i energooszczędnym, dostarczane jest stale świeże powietrze. Problem z bakteriami pojawia się tylko tam, gdzie stosowane jest tylko powietrze w recyklingu - tak jak w klimatyzacji. Dodatkowo oferowany przez Pro-Vent wymiennik gruntowy posiada właściwości antybakteryjne co potwierdzają badania Sanepidu opublikowane w dziale "Zdrowe powietrze" na stronie wymiennika gruntowego. Natomiast hałas z rekuperacji jest niemal w całości wyeliminowany przez dobrą izolację akustyczną kanałów, wysokiej klasy wentylatory, i małą prędkość przepływu powietrza w kanałach. Budynek pasywny jest budynkiem przyjaznym dla człowieka i środowiska, w polskich warunkach niestety droższym w budowie.