Zgodnie z unijną dyrektywą wszystkie budynki realizowane po 2020 roku będą musiały posiadać rozwiązania ekologiczne i charakteryzować się niemal zerowym zużyciem energii. Wynika z tego konieczność zapewnienia wysokiej wydajności energetycznej oraz dostarczania energii cieplnej i elektrycznej na potrzeby konsumpcji budynku ze źródeł odnawialnych. Coraz popularniejsze zatem staje się budownictwo pasywne.

Reklama

Ostatni raport RenoValue, który dotyczy efektywności energetycznej budownictwa, dowiódł, że Polacy posiadają bardzo mała wiedzę odnośnie tego tematu. Z uwagi na uwarunkowania prawne i coraz gorszy stan powietrza atmosferycznego, najwyższy czas tę wiedzę poszerzyć. Oczywiście budynki tego typu cieszą się w Polsce popularnością i zaczynają powstawać, jednak nadal zbyt mało osób jest zorientowanych w temacie. Artykuł ma na celu wyodrębnienie szczególnego rodzaju budynku pasywnego, który charakteryzuje się (w porównaniu z pasywnym)  wyższym zapotrzebowaniem na ciepło.

Zapotrzebowanie na ciepło zależy od rodzaju i sprawności systemu grzewczego, rozwiązań konstrukcyjnych oraz izolacyjności przegród budowlanych, rodzaju wentylacji (mechaniczna, naturalna, z odzyskiem ciepła lub bez), a także architektury budynku (usytuowanie budynku względem stron świata, powierzchnia przegród przeźroczystych, rozmieszczenie pomieszczeń, geometria budynku). Z kwestią zapotrzebowania na ciepło łączy się zatem pojęcie energochłonności, na podstawie której wyodrębnia się poszczególne klasy energetyczne budynków. Do oceny energochłonności budynków mieszkalnych stosowany jest głównie powierzchniowy wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło EA, podawany w kWh/m2·rok. Z budynkiem niskoenergetycznym mamy do czynienia, kiedy wskaźnik ten jest mniejszy niż 25 – jest to klasa energetyczna A+. Dla porównania, domy budowane do końca lat 90. miały wskaźnik EA na poziomie 150-250 kWh/m2·rok, średnia krajowa wartość była o ponad 50 proc. wyższa niż stanowiła ówczesna średnia europejska. Spowodowane było to niedostateczną izolacyjnością przegród. Na szczęście sytuacja ulega zmianie, dzięki wprowadzaniu energooszczędnych technologii nowoczesnego budownictwa.

Przechodząc do sedna, zajmijmy się budynkami niskoenergetycznymi. Najmniejszą energochłonnością charakteryzują się budynki pasywne (EA<10). Domy solarne czasem nazywane są szczególnymi rozwiązaniami domu pasywnego. Istnieją jednak między nimi zasadnicze różnice. Koncepcja domu solarnego nie zakłada bowiem tak rygorystycznego wymagania odnośnie zapewnienia niskiego zapotrzebowania na ciepło. Dom pasywny korzysta zwykle z niewielkiej powierzchni kolektorów słonecznych – jedynie do podgrzewu c.w.u. (choć zdecydowanie częściej wykorzystywane są pompy ciepła). Dom solarny natomiast, wykorzystuje energię słoneczną w znacznie większym stopniu. Pozyskuje ją nie tylko w sposób pasywny, ale i aktywny. Powierzchnia kolektorów słonecznych oraz pojemność zbiornika buforowego muszą zapewnić w domu solarnym pokrycie ponad 50 proc. rocznego zapotrzebowania na energię cieplną.

Coraz bardziej popularne w Europie Zachodniej domy tzw. zero-energetyczne, a nawet plus-energetyczne są zarazem domami solarnymi. Wynika to z faktu, że uzyskanie standardu zero-energetycznego jest równoznaczne z niewykorzystywaniem dodatkowej energii zewnętrznej w bilansie rocznym. Taką możliwość stwarza aktywne wykorzystanie energii słonecznej w postaci ogniw PV i kolektorów słonecznych. Jest to szczególnie pozytywne rozwiązanie, jeśli chodzi o wpływ na środowisko oraz obniżenie kosztów eksploatacji. Budynek taki potrzebuje około 5 razy mniej energii pierwotnej niż domy pasywne. Dzieje się tak, gdyż budynki w standardzie pasywnym korzystają zazwyczaj z ogrzewania pompą ciepła i wymagają znacznie więcej energii elektrycznej, domy solarne, które zasilane są energią słoneczną muszą być dogrzewany drugim źródłem – najkorzystniej wybrać kocioł na biomasę lub domowy kominek. Aby energia słoneczna mogła pokryć ponad 50 proc. zapotrzebowania na ciepło niezbędne jest wyposażenie systemu o zbiornik buforowy. Stanowi on zwykle element konstrukcyjny budynku, który oddaje zgromadzoną energię do jego wnętrza.

Sama specyfika budowy i funkcjonowania budynku solarnego jest odmienna od pasywnego, gdzie najważniejsze jest jak największe ograniczanie potrzeb cieplnych. W domu solarnym potrzeby te mogą być wyższe, gdyż będą pokryte z energii słonecznej. Jednak w obu przypadkach należy zapewnić odpowiedni komfort cieplny zarówno w okresie grzewczym, jaki poza nim. Niezbędnym elementem zatem staje się mechaniczna wentylacja z odzyskiem ciepła, czyli opisywana już przez nas rekuperacja. Ważną rolę pełni również architektura budynku.

To właśnie możliwości realizacji projektu architektonicznego są jednym z ważniejszych czynników decydujących o wyborze pomiędzy budynkiem pasywnym a solarnym. Innym kryterium są oczywiście również oczekiwania funkcjonalne mieszkańców. Oba typy charakteryzują się niskimi kosztami eksploatacyjnymi oraz wymagają dokładnego projektu i starannego wykonania. Jednak zdecydowanie korzystniejsza pod tym względem okazuje się być realizacja budynku pasywnego z uwagi na przeważnie prostszy system grzewczy i niejednokrotnie brak systemu wodnego. Z kolei dom solarny, z uwagi na mniejsze zapotrzebowanie na energię pierwotną, ma szansę stać się zero- lub nawet plus-energetyczny, jednocześnie nie wprowadzając określonych wymogów co do szczelności budynku mającej ograniczać straty ciepła. W takiej konstrukcji należy jednak przewidzieć dodatkowe miejsce na zasobnik buforowy magazynujący energię oraz dostępny dla instalacji solarnych dach.