Zapraszamy do przeczytania artykułu:

4.3 Cechy dobrego projektu

 

Projektując budynek energooszczędny można zastosować pięciokrokową strategię efektywnego energetycznie projektowania, nazywaną również piramidą efektywności energetycznej.

Rysunek 4.4 Piramida efektywności energetycznej

4.3.1. Prosta bryła budynku

Osiągnięciu małego zapotrzebowaniu na energię sprzyja minimalizacja współczynnika kształtu budynku A/V – stosunku powierzchni przegród zewnętrznych do kubatury ogrzewanej. Zmniejszenie wartości współczynnika osiąga się między innymi dzięki projektowaniu budynków o prostej bryle i zwartym kształcie, bez nadmiaru wykuszy czy wnęk, ponieważ im większa powierzchnia ścian, tym większe straty ciepła jak i powierzchnie do zaizolowania i późniejszego utrzymania. Skomplikowana bryła powoduje zwiększenie strat ciepła przez przenikanie (poprzez przegrody i mostki cieplne) oraz podnosi koszty i wydłuża czas realizacji inwestycji.

Rysunek 4.5 Optymalna bryła domu - schematy pokazują, jak wraz ze zmianą kształtu zmienia się zapotrzebowanie na energię. Im większa wartość, tym budynek bardziej energochłonny, źródło: Hegger, Fuchs, Stark, Zeumer: „Energy Manual Sustainable Architecture”

Lokalizacja garażu czy innych pomieszczeń nieogrzewanych ma duży wpływ na zapotrzebowanie na energię do ogrzewania. Możemy zmniejszyć zużycie energii dzięki umiejscowieniu pomieszczeń nieogrzewanych od strony północnej w taki sposób, żeby stanowiły dodatkowy bufor ciepła. Ważne jest, aby część ogrzewana była szczelnie termicznie oddzielona od części nieogrzewanej. W przypadku braku izolacji pomiędzy obydwiema częściami lub dużej ilości mostków cieplnych zużycie energii może wzrosnąć, zamiast zmaleć.

Czy wiesz, że?
Rezygnując z budowy piwnicy, która odpowiada za duże straty ciepła, a jej wykonanie podnosi koszty budowy domu nawet o 30%, możemy również zaoszczędzić.

Nieogrzewany garaż o niezależnej konstrukcji nośnej dobudowany do budynku jest lepszym wyborem od garażu wolnostojącego, gdyż stanowi on dodatkową barierę przed stratą ciepła z budynku. Dużo gorszym rozwiązaniem jest zastosowanie ogrzewanego garażu stanowiącego integralną część bryły budynku. Zastosowanie takiego rozwiązania może powodować następujące problemy na etapie projektowania i weryfikacji:

• Trudności z likwidacją mostków cieplnych dookoła bramy garażowej,
• Trudności z osiągnięciem wymaganej szczelności powietrznej garażu,
• Konieczność zastosowania wentylacji naturalnej,
• Konieczności spełnienia wysokich wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej bramy garażowej.

Pokonanie tych problemów może znacznie zwiększyć koszty i wydłużyć czas budowy.

Rysunek 4.6 Zasady kształtowania bryły budynków energooszczędnych


4.3.2. Strefowanie temperaturowe

Polega ono na odpowiednim rozmieszczeniu pomieszczeń na kondygnacjach. Od strony północnej należy lokalizować pomieszczenia, w których występują duże wewnętrzne zyski ciepła, takie jak kuchnie, lub pomieszczenia o niższych temperaturach projektowanych, np. garderoby, pomieszczenia techniczne, korytarze czy przedpokoje. Od strony południowej powinny znajdować się pokoje dzienne, sypialnie i jadalnie. Łazienki, WC, pralnie i kotłownie powinny zaś znajdować się jak najbliżej siebie, żeby zmniejszać straty na dystrybucję. W przypadku gęstej zabudowy warto pokój dzienny zlokalizować na jednej z wyższych kondygnacji, co zapewni lepszy dostęp światła dziennego. Planując rozmieszczenie pomieszczeń możemy przyjmować w nich temperatury:

• 22-24°C – łazienka,
• 20-22°C – pokoje dzienne, salon,
• 18-20°C – kuchnia, sypialnie,
• 16-18°C – korytarz, przedpokój,
• 12-15°C – pomieszczenia gospodarcze (spiżarnia, pralnia),
• 4-8°C – garaż, kotłownia.

Powinniśmy tak rozmieszczać pomieszczenia, aby uzyskiwać najmniejsze różnice temperatury między sąsiadującymi. Warto również pomieszczenia, w których powstają zyski ciepła, takie jak kuchnia, umiejscawiać po północnej stronie, czyli tam, gdzie nie występują duże zyski od promieniowania słonecznego.

Rysunek 4.7 Przykładowy rozkład pomieszczeń w budynku energooszczędnym

4.3.3. Odpowiedni projekt instalacji

Opracowanie projektu przestrzennego instalacji, spójnego z planem zagospodarowania domu czy mieszkania to kolejny krok do oszczędności energii i pieniędzy. Rozmieszczenie instalacji musi być zaprojektowane tak, aby zapewnić:

• Jak najkrótszą długość rur, kanałów i okablowania,
• Wystarczającą ilość miejsca do umieszczenia urządzeń i usprzętowienia, zostawiając odpowiednie odstępy umożliwiające bezproblemową obsługę, montaż i konserwację,
• Zabezpieczenie rur chroniące przed wytwarzaniem hałasu.

Duży wpływ na projekt instalacji ma rozmieszczenie pomieszczeń w budynku. Pomieszczenia, do których doprowadzamy ciepłą wodę – kuchnie, łazienki, WC, pralnie, powinny być zlokalizowane możliwie blisko siebie (zgrupowane w jednym pionie), aby ograniczyć starty ciepła, dystrybucji oraz ograniczyć koszt wykonania instalacji. W przypadku, gdy odcinki są krótkie, można zrezygnować z zastosowania w budynkach energooszczędnych obiegu cyrkulacyjnego. Blisko siebie warto umieścić również pomieszczenia, z których usuwamy powietrze. Ułatwia to w dużym stopniu projektowanie i wykonanie systemu wentylacji. Krótkie kanały powodują, że straty ciśnienia na przepływie powietrza są niewielkie. Projektując instalacje wewnętrzne pamiętajmy o wymaganych grubości izolacji przewodów i kanałów oraz pozostawieniu w tym celu odpowiedniej przestrzeni.

4.3.4. Zapewnienie odpowiedniej masy akumulacyjnej

Jest to zdolność do magazynowania ciepła i powolnego oddawania go, gdy pomieszczenie ulega wychłodzeniu. Zależy od rodzaju materiału – im grubszy, gęstszy i masywniejszy – tym lepiej akumuluje ciepło. Duża masa akumulacyjna sprzyja ustabilizowaniu temperatury wewnętrznej, gdyż podczas
ogrzewania pomieszczenia wzrasta temperatura nie tylko powietrza, ale także przegród. Wymagana ilość masy akumulacyjnej nie jest zbyt wysoka, wystarczy na przykład masywna podłoga w budynku o lekkiej konstrukcji drewnianej, ale trzeba ją wziąć pod uwagę podczas realizacji projektu, gdyż czasami sama konstrukcja żelbetowa ścian akumuluje ciepło w dużym stopniu. Zbyt duża masa akumulacyjna również nie jest korzystna, gdyż wyeksponowana na słońce w dużym stopniu może powodować przegrzewanie się budynku w okresie letnim.

Czy wiesz, że?
„Lekki budynek”, na przykład o konstrukcji drewnianej, również może stać się aktywny termicznie, jeśli zastosujemy w jego realizacji materiały zmiennofazowe (PCM). Ich działanie polega na pochłanianiu ciepła z otoczenia, powodującego zmianę stanu skupienia ze stałego w ciekły, oraz oddawaniu go w momencie spadku temperatury z równoczesnym powrotem do stałego stanu skupienia. Duża pojemność cieplna materiałów zmiennofazowych nie powoduje znacznego wzrostu masy, więc można je wkomponowywać w materiały budowlane polepszając ich właściwości. Są one jednak wciąż dość drogie, stąd też rzadko stosowane w budownictwie.

4.3.5. Kompleksowość zmian

Uzyskanie przez budynek standardu NF40 lub NF15 będzie wymagało wprowadzenia kompleksowych zmian dotyczących nie tylko projektu. Zakres tych zmian, omówionych szczegółowo w dalszej części książki, przedstawia się następująco:

• Ograniczenie zapotrzebowania na ciepło potrzebne do podgrzania nawiewanego powietrza zewnętrznego. Zastąpienie wentylacji grawitacyjnej wentylacją mechaniczną nawiewno- wywiewną z odzyskiem ciepła z powietrza wywiewanego, charakteryzującą się niskim zużyciem energii elektrycznej.
• Ograniczenie strat ciepła spowodowanych infiltracją powietrza zewnętrznego. Ograniczenie niekontrolowanej infiltracji powietrza zewnętrznego, podwyższenie wymagań dotyczących szczelności powietrznej obudowy budynku.
• Ograniczenie strat ciepła przez okna i drzwi. Podwyższenie wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej okien, drzwi balkonowych i drzwi zewnętrznych.
• Ograniczenie strat ciepła przez przegrody nieprzeźroczyste. Podwyższenie wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej ścian, dachów, stropów, stropodachów i podłóg na gruncie.
• Ograniczenie strat ciepła przez mostki cieplne. Wprowadzenie wymagań dotyczących maksymalnych wartości liniowego współczynnika
przenikania ciepła.



Rysunek 4.8 Cechy energooszczędnego budynku

PARTNERZY