Case Study: Dom pasywny "Żagiel"
Czego dowiesz się w artykule:
- Skąd wzięła się inspiracja, by wybudować dom pasywny w takiej formie;
- Jak przebiegało projektowanie budynku;
- Jakie były koszty budowy;
- Jak wykorzystano okna, by zmniejszyć zapotrzebowanie na energię;
- Jakie innowacyjne rozwiązania zastosowano.
"Żagiel" - dom, czerpiący inspirację z otoczenia
Autorem wstępnej koncepcji budynku jest pani Patrycja Choma-Zalewska - projektantka wnętrz. To właśnie ona wpadła na pomysł, aby kształtem domu nawiązać do żagli. Inspiracją do wyboru kształtu bryły była lokalizacja działki - w lesie, nieopodal jeziora. Wschodnia i zachodnia fasada budynku są wygięte w kształcie łuku i przesunięte względem siebie. Przypominają one żagle wypełnione przez wiatr.
Dom Żagiel zewsząd otaczają drzewa. Chcąc nawiązać w projekcie do tak pięknego naturalnego środowiska, do konstrukcji budynku użyto materiały drewniane. Można je zauważyć na elewacji, tarasie oraz dachu.
Trudne wyzwanie: parterowy dom pasywny
Inwestor postawił przed pracownią Pasywny m2 wymagające zadanie. Budynek miał być zgodny z oryginalną koncepcją i spełniać wymogi standardu domu pasywnego. Dlaczego było to trudne do wykonania? Otóż pierwotna koncepcja zakładała, że dom ma być parterowy. Ze względu na konstrukcję trudno jest dopasować taki budynek do standardu pasywnego. Ponadto początkowo nie przewidywano żadnych okien od strony południowej. W przypadku domów pasywnych, które do ogrzewania wykorzystują energię słońca, jest to poważny problem.
Ostatnim elementem stanowiącym wyzwanie dla budowy był otaczający las. Z jednej strony upiększa on otoczenie. Z drugiej jednak zacienia działkę, a co za tym idzie, ogranicza dopływ energii. Ilość promieni słonecznych była oczywistym priorytetem. Dlatego też od samego początku nasza pracownia skupiała się właśnie na tym aspekcie. Pracowaliśmy nad taką lokalizacją budynku względem stron świata, aby jak najwięcej promieni docierało do środka.
Lokalizacja domu
Pierwszym krokiem była zmiana lokalizacji okien, których w oryginalnej koncepcji po stronie południowej nie było. Kluczowym było ich tam umieszczenie. Wiązało się to z przeprojektowaniem wnętrza tak, aby było funkcjonalne. Pomieszczenia gospodarcze, które nie wymagają ogrzewania, postawiono po stronie północnej. Dodatkowo zaproponowaliśmy, by drzwi do domu przeszklone. Dzięki temu i one pozyskiwałyby potrzebne ciepło ze słońca.
Staraliśmy się też przekonać inwestora do przeprojektowania budynku na dwukondygnacyjny. W ten sposób uzyskalibyśmy ciekawe wnętrze z otwartą antresolą i sypialniami dla dzieci na piętrze. Poprawilibyśmy też niekorzystny stosunek powierzchni przegród do objętości budynku. Niestety, zabieg ten psuł nieco proporcje bryły. Ostatecznie to walory estetyczne zadecydowały o rezygnacji z tego pomysłu.
Kolejnym etapem było odsunięcie całego budynku maksymalnie na północ działki. Celem było zredukowanie zacienienia od czoła lasu. Na szczęście od strony południowej działki ulokowana jest droga, a naprzeciwko kolejna działka budowlana pozbawiona drzew. Już to powodowało pewne otwarcie. Odsunięcie budynku w stronę północną stworzyło jeszcze większą przestrzeń. Dzięki temu zimą do fasady południowej naszego budynku dociera więcej ciepła ze słońca.
W celu jak najlepszego wykorzystania promieni słonecznych budek wysunięto maskymalnie na północ działki. Część przeszkleń umieszczono po południowej stronie domu. (Źrodło: pasywnym2.pl)
Koszty wybudowania domu pasywnego
W trakcie projektowania rozważaliśmy wybór różnych rozwiązań budowlanych. Budynek posiada nietypowe ustawienie ścian po łuku. W związku z tym musieliśmy rozważyć, która z technologii na rynku będzie najszybsza, najbardziej ekonomiczna i najprostsza do wykonania. Po przeanalizowaniu kilku opcji wybraliśmy technologię drewnianą. Ma ona taką zaletę, że jest technologią naturalną wpisującą się w leśne otoczenie działki. Po zakończeniu etapu koncepcyjnego przygotowaliśmy dla inwestora zapytania ofertowe na poszczególne komponenty. Na podstawie przysłanych ofert mogliśmy oszacować całkowity koszt inwestycji. Wykonaliśmy szacunek zarówno dla budynku w standardzie pasywnym, jak i standardzie energooszczędnym.
Koszt budynku przekroczył nieco założony na początku budżet. Cena budynku w standardzie pasywnym i w standardzie energooszczędnym była jednak porównywalna. Koszty robocizny w obydwu standardach byłyby takie same. Różnica w cenach materiałów byłaby niewielka. Najdroższe (ale takie same w obu standardach) okazały się koszty wykończenia dachu (blacha na rąbek stojący), elewacji (drewno egzotyczne) i samego wnętrza.
Inwestorzy podjęli decyzję, by nie rezygnować ze standardu pasywnego. Zamiast tego oszczędności postanowiono uzyskać poprzez zmniejszenie powierzchni użytkowej budynku. Procedura zmniejszenia budynku wymagała dodatkowej pracy projektowej. Ponownie należało ustalić położenie budynku na działce i lokalizację okien. Następnie trzeba było przeanalizować użyte materiały. Dzięki temu projekt zamknął się jednak w zakładanym budżecie.
Dom pasywny Żagiel uzyskał pozytywną weryfikację w ramach programu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Dzięki temu właściciele mogli skorzystać z dopłaty dla budynków w standardzie NF15.
Technologia budowy
Dom Żagiel posadowiony jest na płycie fundamentowej, zaizolowanej z wszystkich stron styropianem. Grubość styropianu to 40 cm, co daje współczynnik przenikania ciepła od fundamentu U=0,081 W/m2K. Konstrukcja ścian i dachu wykonana została z drewnianej belki dwuteowej. Następnie została ona wypełniona materiałem izolacyjnym - wełną drzewną. Całkowita grubość ściany wynosi 57,6 cm. Jej współczynnik U wynosi 0,074 W/m2K.
Dach również został wykonany z półmetrowej belki dwuteowej, wypełnionej izolacją. Dodatkowo ma jeszcze 10 cm izolacji od wewnątrz. Współczynnik U dachu wynosi 0,062 W/m2K. Projektowane przegrody musiały mieć korzystniejsze współczynniki U niż zalecenia programu NF15. Wszystko to dlatego, że budynek jest niewielki, znajduje się w lesie i ma ograniczoną liczbę okien od strony południowej. Szczelność budynku zapewniają płyty OSB, sklejone na łączeniach.
Dach i ściany wykonano z drewnianej belki dwuteowej. (Źrodło: pasywnym2.pl)
Rola okien w budynku pasywnym
W budynku pasywnym bardzo ważnym elementem są okna. Szczególnie ich parametry energooszczędne. Odpowiednie umiejscowienie okien pozwala na lepsze wykorzystanie energii słonecznej w chłodniejsze dni. Zapobiegać przegrzewaniu się domu można z kolei poprzez właściwe operowanie roletami. W obu przypadkach dobre okna przyczyniają się do zmniejszania zapotrzebowania na energię. Co za tym idzie, tańsze rachunki.
W przypadku projektu Dom Żagiel dodatkowym wyzwaniem były zaokrąglone ściany, na których umieszczone zostały okna. Analizowaliśmy różne typy stolarki okiennej (zarówno okna drewniane, jak i PVC). Końcowy wybór padł na okna PVC na profilach aluplast. Okna te spełniały wymagane parametry energooszczędności. Przy zastosowaniu autorskiego rozwiązania ocieplenia słupków okiennych możliwe było zakrzywienie połaci okiennych zgodnie z kształtem ścian.
Wyzwaniem każdego budynku pasywnego jest przegrzewanie się latem. W Domu "Żagiel" problem ten jest częściowo rozwiązany dzięki zacienieniu od drzew liściastych. Dodatkowo użyte zostały żaluzje na elewacji południowej i zachodniej.
Pompa ciepła musi wystarczyć
W budynku zaprojektowano instalację wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła (rekuperacją). Z tego powodu projekt wnętrz zakładał obniżenie sufitów w sypialniach, łazience i korytarzach. W ten sposób wyeliminowano problem z przeprowadzeniem kanałów nawiewnych i wywiewnych.
Przeanalizowaliśmy kilka możliwych wariantów ogrzewania budynku i zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową. Na działce nie ma przyłącza gazu, w związku z czym zdecydowaliśmy się na pompę ciepła. Dobór źródła ciepła analizowaliśmy pod kątem kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych. W analizie porównaliśmy zarówno ogrzewanie gazem płynnym, jak i pompę ciepła powietrze-woda i woda-woda. W związku z małą ilością ciepła potrzebnego do ogrzania budynku najkorzystniejszym rozwiązaniem okazała się pompa ciepła powietrze-woda.
TEKST: architekt Agnieszka Figielek - Certyfikowany Europejski Projektant Budownictwa Pasywnego w PHI Darmstadt - biuro@pasywnym2.pl
