Pojęcie bioklimatyzacji nie jest niczym nowym. Była ona stosowana od zarania dziejów, ukryta w konstrukcji domów. Jej mechanizm funkcjonuje w bardzo prosty sposób: powietrze przenika przez szczeliny, następnie ogrzane unosi się i wydostaje na zewnątrz, zapewniając w ten sposób naturalną wymianę powietrza. Jakie zastosowanie znajduje we współczesnym świecie? 

Zdrowy bioklimat budynków – co na niego wpływa?                                                   

Zgodnie ze współczesnymi strategiami ekorozwoju budynki nie mogą być dłużej rozpatrywane w oderwaniu od środowiska, w którym powstają. Osiągnięcie harmonii między aspektem przyrodniczym, społecznym i ekonomicznym wymaga nowego podejścia do projektowania konstrukcji i architektury. Warto zastanowić się, co obecnie oznacza pojęcie zdrowego bioklimatu budynku. 

Najprościej możemy go określić jako szeroko rozumiany komfort użytkowania. Na bioklimat danego wnętrza wpływają rozmaite rodzaje czynników, takie np. jak: temperatura, wilgotność, wymiana powietrza, środowisko akustyczne, oświetlenie natężenie pola magnetycznego, stężenie lotnych cząsteczek organicznych VOC, gazów, metali ciężkich itd., wpływ organizmów żywych na środowisko (min. bakterii i ich produktów, zarodników grzybów, alergenów zwierząt domowych i pasożytów, roślin itd.), wiek użytkowników, ich stan zdrowia i stan psychiczny, charakter i intensywność zajęć wykonywanych w pomieszczeniu. 

Dlaczego należy dbać o bioklimat? 

Utrzymanie zdrowego bioklimatu ma na celu poprawę jakości naszego życia. Podstawową wartością bioklimatu środowiska jest jakość powietrza w pomieszczeniach. Jest ona najmocniej związana z samopoczuciem, komfortem oraz produktywnością ludzi. Utrzymanie zdrowego lokalnego  bioklimatu można uzyskać poprzez wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, nie tylko do ogrzewania pomieszczeń, ale również w taki sposób, który zapewnienia odpowiednią wymianę i dopływ świeżego powietrza. Taką właśnie funkcję spełniają Gruntowe Ekologiczne Wymienniki Ciepła (GEWC, geotermia płytka).

Na czym polega geotermia płytka?

Gruntowy Ekologiczny Wymiennik Ciepła to po prostu jama wykopana w ziemi na głębokości 1 m do 4 metrów o objętości kilku metrów sześciennych. W klimacie umiarkowanym na głębokości 1-4 m w ciągu całego roku panuje stała temperatura +10°C (± 1,5°C). 

Tę jamę zasypuje się zwykłymi polnymi kamieniami lub/i otoczakami znad rzeki. Czerpnia powietrza świeżego, umieszczona np. gdzieś pomiędzy koronami drzew kwitnącej wiśni i kwitnącej jabłoni, przy użyciu wentylatora zasysa świeże powietrze i przetłacza je przez kamieniste złoże GEWC, a następnie wtłacza je do domu. Zimą powietrze o temperaturze +10 ⁰C jest powietrzem ciepłym i ogrzanie go dodatkowo tylko o np. +10 ⁰C nie stanowi dużego problemu, pomimo iż na zewnątrz jest temperatura np. -20 ⁰C.  Latem natomiast powietrze o temperaturze +10 ⁰C jest powietrzem zimnym i schłodzenie nim powietrza zewnętrznego, np. o temperaturze +30 ⁰C, nie jest problematyczne i odbywa się bez udziału energii zewnętrznej.

Bioklimatyzacja zmniejsza koszty 

Badania wykazały, że koszty eksploatacji systemu bioklimatyzacji są o 30% niższe od kosztów eksploatacji klimatyzacji tradycyjnej, nie porównując jakości powietrza. Ciepło do działania bioklimatyzacji pobierane jest z naszej ziemi. 

Przykładowo dla domku jednorodzinnego o powierzchni do 250 m² (kubatura 1000m³) wielkość złoża kamienistego zwykłych płytko leżących kamieni to 12 m³. Złoże takie ma przepustowość powietrza 3 000 m³/h. Jeśli ponadto wentylator, będący jedynym urządzeniem technicznym w instalacji bioklimatyzacji, zasilany jest z lokalnych fotoogniw lub/i lokalnej elektrowni wiatrowej, to koszty eksploatacji owej bioklimatyzacji spadają do zera.

Przykłady wykorzystania geotermii 

Układ bioklimatyzacji można także wykorzystać jako źródło czystego powietrza wykorzystywanego następnie w jaskiniach solnych. Jaskinie solne zbudowane są z soli pochodzących z Morza Czerwonego, Morza Czarnego i Morza Martwego. Sole te wytwarzają w jaskini klimat nadmorski przesycony mikroelementami potrzebnymi dla naszego życia i zdrowia. Przebywanie w tych jaskiniach oprócz funkcji relaksacyjnej spełnia także funkcję zdrowotną.

Bioklimatyzacja jest przykładem pewnej fenomenalnej technologii. Tak jak w literaturze można spotkać kryminały i poezję, tak również w dziedzinie technologii można spotkać rozwiązania banalne jak i piękne w swej prostocie i znaczeniu. 

Dr inż. Marek Pilawski

Wieloletni pracownik naukowo-dydaktyczny Politechniki Warszawskiej, współautor kilkunastu podręczników, współtwórca kilkudziesięciu patentów. Naukowiec, menedżer, były doradca parlamentarny i samorządowy. Był doradcą w Sejmowej Komisji Ochrony Środowiska oraz w Komitecie Ochrony Środowiska Krajowej Izby Gospodarczej, a także koordynatorem programów ekologicznych w Polskiej Agencji Ekologicznej SA. Od 1965 roku członek Stowarzyszenia Elektryków Polskich. Posiada tytuł Inżyniera Europejskiego, był koordynatorem Programu „Energetyczny Recykling Odpadów” Narodowej Agencji Poszanowania Energii.

Źródła:

1. Anita Szponar, Bogumiła Szponar, Bioklimat zdrowego domu, “Magazyn Instalatora” 02/2003 i 04/2003.
2. Anita Szponar, Bogumiła Szponar, Bioklimat wnętrz, BIT 9/2003.
3. Anita Szponar, Bogumiła Szponar, Projektowanie i utrzymywanie korzystnego bioklimatu budynków w świetle polskich przepisów prawnych, BiP 3/2003.
4. Anita Szponar, Bogumiła Szponar, Utrzymywanie korzystnego bioklimatu budynków w aspekcie energooszczędności i ekologii, BIT 12/2002.
5. Piotr Adamczewski, Marian Giżejowski, Budownictwo wpisane w ekosystem, BIT.
6. Witold Piecha, Grunt to tanie ciepło, 03/2003 i 05/2003.
7. Lucjan Jędrzejewski, GWC – tania energia z własnego podwórka, “Magazyn Instalatora” 11/2003.
8. Energia geotermalna, Technologie przyjazne środowisku, Europejskie Centrum Energii Odnawialnej (EC BREC).
9. Aleksander Szepczyński, Biuro Doradztwa Energetycznego i Ochrony Środowiska „AS”, materiały i dokumentacja firmowa.
10. Jerzy Całuń, Ogrzewanie wentylacją – jak ożenić dwie koncepcje?, “Magazyn Instalatora” 12/1998.

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.