Jest już coraz cieplej. Na zewnątrz przyjemnie grzeje słońce i nie ma już takich mrozów. O smogu już prawie zapomnieliśmy. Ale jeśli nie będziemy działać - kolejnej zimy znowu usłyszymy o palącym problemie niskiej jakości powietrza. Głównym powodem zanieczyszczenia powietrza jest smog, którego obecność jest coraz bardziej uświadomiona - między innymi poprzez coraz większe zainteresowanie mediów tym tematem.

Dom w Ballerup, Dania. Bjerg Arkitektur. Budynek pasywny musi być zaprojektowany w kompaktowej formie. Prosta bryła, bez niepotrzebnych załamań i dodatkowych elementów znacząco zmniejsza straty cieplne budynku.

Czym jest smog?

Smog jest mieszaniną szkodliwych związków chemicznych składających się z metali ciężkich, tlenków siarki, azotu, oraz pyłów zawieszonych. Mierząc poziom smogu posługujemy się przede wszystkim ilością pyłu zawieszonego w powietrzu mierzoną w ilości mikrogramów na metr sześcienny powietrza (µg/m3). Pomiarom podlegają dwie główne kategorie cząstek PM10 i PM2,5. PM10 są to cząstki o średnicy mniejszej niż 10 mikrometrów - dla porównania średnica ludzkiego włosa jest około 5 razy większa. Cząstki te z łatwością mogą przedostawać się do górnych dróg oddechowych i płuc.

Wpływ na zdrowie?

Szacunki odnośnie wpływu na zdrowie są bardzo niepokojące - nawet 45 tysięcy przedwczesnych zgonów w Polsce rocznie może być wywoływane przez smog. Liczby te stają się gigantyczne gdy porównamy je z liczbą zgonów wywoływanych przez wypadki samochodowe, smog może zabijać nawet 10 razy więcej ludzi - ale nie jest to tak widowiskowe. Smog nie zabija nagle, tylko dzieje się to długimi latami - dlatego ważna jest edukacja na temat szkodliwego wpływu niskiej jakości powietrza.

Skąd się bierze smog?

Za smog odpowiadamy niestety my wszyscy. To właśnie ogrzewanie domów i mieszkań jest głównym źródłem smogu - a nie przemysł czy elektrownie (tak to wygląda w wypadku Polski, natomiast w innych krajach sytuacja potrafi być zupełnie odwrotna).

Dane statystyczne pokazują, że za ponad 50% emisji PM10 w Polsce odpowiada niska emisja - czyli przede wszystkim emisja pyłów i szkodliwych gazów pochodząca z lokalnych kotłowni węglowych i domowych pieców grzewczych, w których spalanie węgla odbywa się w nieefektywny sposób, najczęściej węglem tanim, a więc o złej charakterystyce i niskich parametrach grzewczych.

Niska emisja głównym źródłem smogu w Polsce [5]

Niska efektywność energetyczna budynków połączona z nieekologicznymi źródłami ciepła, a także emisją komunikacyjną sprawia, że problem zanieczyszczenia powietrza urasta do niepokojącego zjawiska.

Co możemy zrobić?

Aby walczyć ze smogiem - musimy walczyć z jego przyczyną. Podstawową radą dla przyszłych właścicieli domów jest inwestycja w energooszczędne budynki, dla obecnych - modernizacja energetyczna istniejącej tkanki. To właśnie efektywność energetyczna jest najważniejszą strategią na pokonanie problemu smogu.

Typowy dom czy typowe mieszkanie w Polsce najwięcej energii zużywa właśnie na ogrzewanie. Obniżając zapotrzebowanie na ciepło przyczyniamy się do zmniejszonego zapotrzebowania na paliwo i tym samym - do mniejszej emisji.

Dom w Tornby, Dania. Bjerg Arkitektur. Kompaktowa bryła budynku z oknami otwierającymi dom na południe. Niskie zapotrzebowanie na energię zmniejsza emisje do minimum

Budynki Pasywne

Budynki budowane w standardzie pasywnym potrzebują znacznie mniej energii niż budynki spełniające standardy Warunków Technicznych 2017, czy też budynki pretendujące do miana energooszczędnych. Podstawową ideą standardu domu pasywnego jest założenie, iż najbardziej ekologiczne kWh to te, które nigdy nie będą musiały być wykorzystane – zatem cel nadrzędny w tym standardzie obiektu to optymalizacja zużycia energii.

Dom w Hjørring, Dania. Bjerg Arkitektur. Możliwa jest też renowacja budynku do standardu pasywnego. W tym wypadku stary dom został poddany renowacji energetycznej uzyskując standard domu pasywnego

Podstawowe kryteria budynku pasywnego:

-kompaktowa bryła budynku wraz z odpowiednią lokalizacją na działce
-bardzo dobra izolacja cieplna i konstrukcja bez mostków cieplnych
-szczelna powietrznie powłoka budynku
-wysoce efektywny system wentylacyjny z odzyskiem ciepła / rekuperacja,
-wysokiej jakości okna o ocieplonych ramach oraz potrójnym oszkleniu w optymalnym ustawieniu

Izolacja, kompaktowość i lokalizacja

Kszałt budynku gra tutaj ważną rolę. Istotnym elementem dla efektywności energetycznej jest zoptymalizowany kształt budynku. Budynki powinny mieć jak najprostszą bryłę aby nie tworzyć niepotrzebnie powierzchni, które tracą ciepło. Ważna jest także optymalna lokalizacja na działce. Warto już na etapie wyboru działki porozmawiać z architektem o tym jak strony świata, wjazd na działkę, otoczenie czy roślinność wpływa na późniejsze funkcjonowanie budynku.

Dom Seniora Svanelundsbakken, Dania, Bjerg Arkitektur
Dziedzinie otwiera się w kierunku południowym. Na tych zdjęciach można zauważyć jak kierunek padania światła był jednym z czynników formujących architekturę.
Części wspólne budynku mają duże przeszklenia zwrócone w stronę południową - jednak ukryte za zewnętrznym poziomymi żaluzjami - które wpuszczają więcej światła zimowego niż letniego.

Wentylacja

Następnym ważnym elementem jest wentylacja budynku pasywnego. Wentylacja mechaniczna to płuca budynku pasywnego - pozwala zapewnić stały dostęp świeżego, pozbawionego alergenów i kurzu powietrza. Odpowiada za dobry klimat wewnętrzny budynków, likwiduje nadmierną wilgoć, a w lecie pomaga walczyć z przegrzewaniem.

W domu pasywnym stosowana jest szczelność budynku połączona z wprowadzeniem wentylacji mechanicznej przede wszystkim po to aby zredukować straty energii, która w tradycyjnym domu “wylatuje” wraz z wyrzutem powietrza przez wentylację grawitacyjną. Wentylacja grawitacyjna odpowiada za 60 proc. strat energii cieplej w budynkach. Zastosowanie rekuperatora pozwala ograniczyć te straty nawet do 90 proc.

Szczelność budynku sprawdza się za pomocą "blower door test" [6]

W domu pasywnym powietrze przechodzi przez centralę wentylacyjną, która poprzez rekuperator odzyskuje ciepło z powietrza wyrzucanego i tym ciepłem dogrzewa powietrze które jest nawiewane do budynku.

W budownictwie tradycyjnym używa się do tego celu wentylacji grawitacyjnej. Powietrze dostaje się do budynku poprzez okna, nawietrzniki i nieszczelności w bryle budynku, natomiast usuwane jest przez kominy wentylacyjne, za sprawność działania odpowiada m. in. różnica wysokości która wywołuje różnice ciśnień, ale pogoda może znacząco zmienić działanie takiej wentylacji. Nie możemy sobie także pozwolić na uszczelnienie budynku, bo w takim wypadku do wnętrz nie docierało by w ogóle świeże powietrze. Taki system powoduje dużo strat ciepła - z budynku usuwane, a przez to tracone, jest ciepłe powietrze, nie mamy też kontroli nad jakością powietrza dostającego się do budynku.

Szczelność budynku

Projektując dom pasywny przykłada się ogromną wagę do wysokiej szczelności budynku, co w połączeniu z wprowadzeniem wentylacji mechanicznej pozwala znacząco zredukować straty energii, która w tradycyjnym domu “ulatuje” wraz z wyrzutem powietrza przez wentylację grawitacyjną.
W domu pasywnym powietrze przechodzi przez centralę wentylacyjną, która poprzez rekuperator odzyskuje ciepło z powietrza wyrzucanego i tym ciepłem dogrzewa powietrze które jest nawiewane do budynku. Dzięki temu, że budynek jest bardzo szczelny, do budynku nie dostaje się w niekontrolowany sposób powietrze. W wentylacji mechanicznej stosuje się także filtry które chronią wymiennik przed wszelkimi zanieczyszczeniami znajdującymi się w powietrzu zewnętrznym. Filtry zalecane do domów pasywnych usuwają do 90% pyłu PM10. To zapewnia mieszkańców i użytkowników, że są zabezpieczeni przed smogiem wewnątrz naszych budynków. Budynki pasywne stają się oazami świeżego powietrza.

W jaki sposób budynki pasywne podwójnie chronią nas przed smogiem?

Dodatkowym atutem budynków pasywnych jest zmniejszone oddziaływanie tychże na otoczenie. Poprzez radykalną redukcję zapotrzebowania na ciepło - zapotrzebowanie na ‘paliwo’/ źródło energii dla domu jest znikome. Nawet jeśli nie zdecydujemy się na odnawialne źródła energii - już będziemy działać na korzyść środowiska decydując się na budynki pasywne, które emitują znacznie mniej w porównaniu z typowym budynkiem tego samego rodzaju. Jeśli natomiast zainwestujemy w odnawialne źródła energii, redukujemy naszą zależność od paliw kopalnych (których spalanie powoduje największe emisje i które są cenowo nieprzewidywalne) niemal do zera będziemy - jest to więc ze wszech miar atrakcyjny kierunek. Dla użytkowników zdrowy klimat wewnętrzny i ultra niskie koszty utrzymania, dla środowiska, w którym żyjemy - mniej emisji, dla nas - zdrowsze powietrze.

Dom w Vejle, Dania. Bjerg Arkitektur. Bryła budynku została zaprojektowana w sposób zwiększający południową powierzchnię elewacji. Umożliwia to zaprojektowanie większej ilości przeszkleń, które w pasywny sposób czerpią ciepło ze światła słonecznego

Podsumowanie

Reasumując, budynki w standardzie pasywnym pomagają nam przeciwdziałać powstawaniu smogu. Korzyści odczuwa zarówno mieszkaniec takiego budynku jak i społeczeństwo.

Podstawową zasadą budynków pasywnych jest założenie, że najbardziej ekologiczne kilowatogodziny, to te, których nie używasz – czyli dzięki proponowanym, sprawdzonym rozwiązaniom architektoniczno-inżynieryjnym ograniczasz zapotrzebowanie na energię - oszczędzasz pieniądze, środowisko i zdrowie!

Architektura Efektywna

Autor: Mateusz Płoszaj Mazurek, Architekt w Bjerg Arkitektur Polska
Zapraszam na stronę internetową na której piszę o efektywnej architekturze: Architektura Efektywna
Zapraszam do śledzenia profilu na FB: FB Architektura Efektywna
Projekty budynków pasywnych pracowni Bjerg Arkitektur można obejrzeć na stronie: bjerg.nu

Artykuł był już publikowany w lekko zmienionej wersji na stronie Polish Green Building Council:
PLGBC: Budynki pasywne sposobem na smog. Treść tego arykułu była też tematem dwóch wystąpień na Konferencji Antysmogowej 2018 w Bydgoszczy, a także na Konferencji "Budynki pasywne i nzeb w budownictwie jedno- i wielorodzinnym" w 2018 roku na Politechnice Krakowskiej.

Bibliografia:

1 2 3 4 5 6