Budownictwo pasywne jest obowiązującym dziś nowoczesnym standardem. Lata doświadczeń w Szwajcarii, Austrii oraz Niemczech, sprawia że taki standard coraz szybciej zyskuje uznanie na całym świecie, również w Polsce.
Późnym jesiennym popołudniem, gdy słońce zachodzi już w okolicach godziny 16:00, miliony polskich domów rozświetlają się blaskiem żarówek energooszczędnych. Tańszych od konwencjonalnych, zdolnych do dłuższej pracy i wykazujących znacznie niższy pobór energii.
Pomimo, że czajnik elektryczny potrafi doprowadzić wodę do wrzenia w kilkadziesiąt sekund, wielu z nas wciąż rozpoczyna rytuał parzenia herbaty od włączenia palnika na kuchence gazowej. Tych kilka minut teoretycznej straty czasu rekompensujemy sobie rachunkiem za gaz, którego zużycie jest tańsze, niż eksploatacja urządzeń na prąd.
Wielu z nas z rosnącym zainteresowaniem spogląda na samochodowe hybrydy, które nie tylko emitują mniej trujących spalin, ale przy baku mniejszym o ponad 10 litrów, pozwalają pokonać więcej kilometrów niż tradycyjne auta. Kupujemy napoje dystrybuowane w puszkach i butelkach, by te ostatnie selektywnie składować i ostatecznie zawrócić do kolejnego cyklu produkcyjnego, obniżając tym samym koszt gotowego produktu.
Akcesoria, których używamy w codziennym życiu coraz częściej nastawione są na zrównoważone gospodarowanie zasobami. W miarę postępu technicznego, może się to już odbywać bez szkody dla ich funkcjonalności czy designu.
Obliczono, że aż 40% energii wprowadzanej do domu jest angażowane w kwestie związane z budownictwem, przy czym 3/4 tej porcji idzie na straty. Więc może zamiast doraźnych inwestycji w kolejne domowe eko-rozwiązania, warto byłoby „iść na całość” i uczynić cały swój dom bardziej przyjaznym środowisku?
Taki budynek – zwany pasywnym – sam nagrzewa się lub ochładza w zależności od potrzeb dyktowanych porami roku. Przy metrażu 150 m2, jego ogrzewanie kosztować nas będzie zaledwie ok. 400 zł w skali roku.
Budownictwo pasywne – co to takiego?
Słowem – kluczem niezbędnym do zrozumienia terminu „budownictwo pasywne” jest optymalizacja. Osiągnięcie zadowalającej wydajności energetycznej budynku, przy jednoczesnym zachowaniu odpowiednio wysokiego komfortu dla mieszkańców. Pozostając wiernym strategii pasywnego budownictwa, zaprojektujemy dom, który polegać będzie na zewnętrznych dostawach prądu i ciepła tylko w minimalnym, niezbędnym stopniu.
Pozostała część zapotrzebowania na energię realizowana będzie poprzez niwelowanie strat tej już wyprodukowanej, jej wielokrotne zagospodarowanie lub wytworzenie nowych pokładów energii ze źródeł odnawialnych. Wymaga to należytego zaprojektowania pomieszczeń, użycia właściwych materiałów do ich wykończenia oraz doboru technicznej infrastruktury w celu magazynowania, konwersji czy transportu ciepła, które przyzwyczailiśmy się tracić.
Niezależnie czy mówimy tu o domku jednorodzinnym, czy kawalerce… przestrzeniach biurowych czy apartamentowcach, idee pasywnego budownictwa można wcielić w życie i czerpać z tego znaczne zyski. Jest to także nieobojętne dla środowiska, w którym wszyscy żyjemy.
W kraju, gdzie wciąż ok. 70% prądu wytwarza się przez spalanie węgla, a tylko 14% z OZE, zmniejszenie konsumpcji ogółu energii znalazłoby realne przełożenie na złagodzenie problemu anomalii meteorologicznych, smogu, czy zapadalności na choroby układu oddechowego. 
Energia ucieka przez okno
Gdyby zimową porą spojrzeć okiem kamery termowizyjnej na krajobraz osiedla, zobaczylibyśmy zaznaczone na niebiesko, spowite chłodem elementy przyrody, kontrastujące z nagrzanymi do czerwoności, zewnętrznymi ścianami bloków mieszkalnych. Okno jest krytycznym punktem na energetycznej mapie domu, bo tą drogą realizują się straty wynikające zarówno z przenikania ciepła, jak i z konieczności wentylacji.
We wiosenne dni, okno pozwala, aby promieniowanie słoneczne w sposób naturalny nagrzewało pomieszczenia. Dobrze uszczelnione, będzie też zatrzymywać odpływ ciepła na zewnątrz, na przekór siarczystym mrozem po drugiej stronie szyby. Tradycyjne okna są drogą ucieczki dla nawet 6000 kWh energii rocznie.
Nawiasem mówiąc, niemal drugie tyle tracimy przez pozostałe systemy wentylacyjne, a do 5000 kWh wypływa przez ściany. Straty te rekompensujemy sobie odkręcając kurek kaloryfera, a nowa, kosztowna porcja ciepła i tak za chwilę znów opuści nasz dom.
Ile pieniędzy wyrzucasz rocznie przez okno? Policz sam!
- Zapytaj swojego producenta okna jaki ma ono współczynnik przenikania ciepła (załóżmy Uw na poziomie 1.5 W/(m2·K)).
s - Pomnóż tę wartość przez powierzchnię okna (dla okna prostokątnego o bokach 1 i 2 m, powierzchnia wyniesie 1 x 2 = 2 m2. W naszym przykładzie otrzymamy wynik mnożenia: 1.5 W/(m2·K) x 2 m2 = 3 W/K.
j - Pomnóż ten wynik przez różnicę temperatur wewnątrz i na zewnątrz pomieszczenia (załóżmy temperaturę w domu na poziomie 25°C, a na zewnątrz 5°C). Jeśli różnica wynosi 20°C, to wynik mnożenia wyniesie 20 x 3 = 60.
h - Gdy wykonamy dzielenie przez 1000, otrzymamy wynik wyrażony w kWh. 60/1000 = 0,06 kWh.
z - Aby policzyć roczną ilość przenikania ciepła przez okno, mnożymy wynik przez 24 h, a następnie przez 365 dni. A więc: 0.06 x 24 x 365 = 525,6 kWh.
j - Przyjmując, że cena za 1 kWh energii to 0,55 zł, otrzymujemy w skali roku 289,08 zł.
j - Teraz wykonaj analogiczne obliczenia dla okna o niższym współczynniku przenikania ciepła. Okna pasywne dostępne na rynku charakteryzuje Uw na poziomie nawet 0,4 W/(m2·K). W takim przypadku wynik końcowy wynosiłby 77 zł, zamiast 289,08 zł.
Różnica kwot w obu wariantach to Twoja roczna oszczędność. Pamiętaj też, że dotyczy ona scenariusza, w którym wymieniasz tylko jedno okno, a nie wszystkie! Jeśli wszystkie mają takie same wymiary, pomnóż oszczędność przez liczbę okien w domu. A to dopiero wstęp do obniżania rachunków!
Okna to dopiero początek
Idea budownictwa pasywnego tak naprawdę rozpoczyna się już na etapie projektowania budynku. Musi się on charakteryzować zwartą bryłą oraz odpowiednią izolacją i szczelnością przegród zewnętrznych. Pasywny budynek jest 10-15 razy bardziej szczelny od konwencjonalnego.
Wspomniany współczynnik Uw okien może wynosić maksymalnie 0,8 W/(m2K), a współczynnik przepuszczalności energii słonecznej g jest rzędu ok. 50%. Dom zwrócony jest geograficznie w tę stronę, która uwzględni optymalne naturalne naświetlenie. Powietrze napływające do budynku celem jego wentylacji jest podgrzewane pasywnie, poprzez wymianę ciepła z gruntem oraz przez wymianę ciepła z powietrzem usuwanym z budynku.
Źródłem zasilania jest tu na ogół energia odnawialna, która służy m.in. ogrzewaniu wody i eksploatacji energooszczędnych urządzeń domowych.
Oprócz budynków, możemy też mówić o pasywnych pojedynczych komponentach, które składają się na sumaryczną pasywność całego domu. Są to szyby termoizolacyjne wraz z odpowiednio uszczelnionymi ramami, wysokowydajne urządzenia wentylacyjne czy kompaktowe pompy cieplne.
Wszystkie te produkty, które spełniają rygorystyczne normy, opatrzone są odpowiednim świadectwem jakości, więc z łatwością powinniśmy zidentyfikować je na sklepowej półce.
Jak rozpoznać certyfikowane budynki i komponenty?
Autorstwo koncepcji budownictwa pasywnego przypada Instytutowi Budynków Pasywnych w Darmstadt. To właśnie ta instytucja wzięła na siebie ciężar opracowania standardów, które musi spełniać dom, aby klasyfikować go jako „pasywny”.
Zgodność z niezwykle surowymi wymaganiami – czy to w przypadku zbudowanego od podstaw domu, czy pojedynczego komponentu technicznego – nagradzana jest certyfikatem, potwierdzającym że wszystkie kontrolowane przez Instytut parametry mieszczą się w kryteriach akceptacji.
W Polsce jedyną instytucją akredytowaną do przeprowadzania certyfikacji budynków pasywnych jest Polski Instytut Budownictwa Pasywnego i Energii Odnawialnej.
W przypadku budynków o przeznaczeniu mieszkalnym, jednostka certyfikująca wymaga spełnienia szeregu określonych warunków, między innymi:
- Współczynnik EUco, który określa zapotrzebowanie budynku na energię potrzebną do ogrzewania wnętrza: ≤ 15 kWh/(m2·rok). Dla porównania – powszechnie budowane budynki charakteryzuje EUco na poziomie 130 kWh/m2 w skali roku.
- Całkowity wskaźnik zapotrzebowania na energię pierwotną, uwzględniający sumę wszystkich celów bytowych (w tym np. prąd elektryczny): ≤ 120 kWh/(m2·rok)
Widzimy więc, że konsumpcja prądu jest ważnym czynnikiem, który decyduje o tym, czy dom możemy nazwać pasywnym. Najlepszym narzędziem do ograniczenia poboru energii elektrycznej przez gospodarstwo domowe jest niezależność wynikająca z użytkowania paneli fotowoltanicznych.
W 2015 roku zmodyfikowano sposób weryfikacji pasywności domu przez Instytut, wprowadzając równoległy do istniejącego system certyfikacji – ale z dodatkowym podziałem na klasy. Ilość wytwarzanej energii odnawialnej stała się parametrem decydującym o tym, czy nasz budynek osiągnie klasę budynku pasywnego Classic, Plus czy Premium.
Budynek pasywny Classic to teraz taki, gdzie zachodzi wspomniany warunek dotyczący nieodnawialnej energii pierwotnej ≤ 120 kWh/(m²·rok), lub alternatywnie – budynek charakteryzuje się zapotrzebowaniem na odnawialną energię pierwotną (PER) rzędu ≤ 60 kWh/(m²·rok) i jest wówczas nie objęty limitem wytwarzanej energii odnawialnej.
W przypadku pozostałych klas, warunki dotyczące maksymalnego poziomu zapotrzebowania – oraz minimalnego poziomu produkcji energii odnawialnej to odpowiednio – 45 i 60 kWh/(m²·rok) (Plus) oraz 30 i 120 kWh/(m²·rok) (Premium).
Budownictwo pasywne i fotowoltaika
Jednym z najpopularniejszych sposobów osiągnięcia pożądanego stopnia produkcji energii jest inwestycja w panele fotowoltaiczne. Montaż takiej instalacji nie tylko pozwala uniezależnić się niemal całkowicie od energii produkowanej z paliw kopalnych, ale też przynosi większą stopę zwrotu niż analogiczna inwestycja w lokaty bankowe.
Koszt domu pasywnego, po uwzględnieniu długoterminowych oszczędności na konsumpcji energii, może być zbliżony, a nawet pobić cenę domu konwencjonalnego. Decydując się na wzniesienie domu od podstaw, warto więc rozważyć zastosowanie standardów budownictwa pasywnego. Jeżeli jednak już zadomowiliśmy się w naszym „M” i nie planujemy w najbliższym czasie żadnych inwestycji developerskich, dobrym pomysłem będzie z pewnością rozważenie samej inwestycji w fotowoltaikę, która znacznie zbliży nas do ideałów budownictwa wypracowanych w Niemczech.