Sposób na naturalny dom


Dom w Gdyni to oryginalna propozycja nowoczesnego domu, który pozwala na oszczędność energii i pozyskiwanie jej ze źródeł naturalnych.
 .Jeszcze kilka lat temu w Polsce trudno było znaleźć więcej niż kilka śmiałych i spójnych propozycji projektowych zmierzających do realizacji zasad zrównoważonego budownictwa. Dziś wśród domów pretendujących do miana energooszczędnych, pasywnych czy niskoenergetycznych można znaleźć i takie, które trudno zaklasyfikować, stosując powszechnie znane schematy. Prezentują one podejście twórcze – innowacyjne nie tylko w dziedzinie formy architektonicznej czy techniki, ale także w sposobie pojmowania środowiska naturalnego i zdrowia człowieka. Należy do nich dom zaprojektowany przez Andrzeja Głąba, który został zbudowany w Gdyni.
Projekt nadesłano na Konkurs DOM DOSTĘPNY w roku 2002. Autor zakładał więc, że da się pogodzić niskie koszty eksploatacji i wartości zdrowotne z niskimi kosztami budowy i wyposażenia. Obecnie szacuje, że koszt budowy metra kwadratowego domu realizowanego w tym systemie wynosi około 2250 zł. Koszt jego ogrzewania ma być kilkakrotnie mniejszy niż domów budowanych tradycyjnie (zużycie energii szacuje na 7-8 kWh/m² w ciągu roku). Czy realizacja założeń jest możliwa, można będzie się przekonać dopiero po kilku latach użytkowania eksperymentalnego domu. Na razie o rzeczywistych kosztach eksploatacji nic nie wiemy.
Autor nadaje domowi różne nazwy: przede wszystkim „dom naturalny”, „ekologiczny”, „inteligentny”. Żadna z nich nie powinna podlegać indywidualnemu patentowi, chociaż to prawda, że każda kojarzy się z tym domem. Niewątpliwie w projekcie ogrzewania i wentylacji wzięto pod uwagę naturalne zjawiska fizyczne, a duża część zastosowanych materiałów kojarzy się z ochroną przyrody i zamykaniem obiegów materii i energii.

Dom został zbudowany w konstrukcji stalowej. Ma prostą bryłę, dwuspadowy dach i dobudowany garaż. Stalowe elementy i duże przeszklenia nadają mu nowoczesny wygląd.

Naturalny, a nie pasywny

We współczesnych koncepcjach domów o niskim zapotrzebowaniu na „kupowaną” energię niezwykle ważne jest zatrzymanie ciepła we wnętrzu. Jednym ze sposobów na to jest bardzo dobra izolacja i szczelność wszystkich przegród zewnętrznych. Uszczelnienie jednak, bez rozwiązania problemu wentylacji, spowodowałoby złą jakość powietrza wewnętrznego, a więc i mikroklimatu wnętrz. Przyjęło się, że domy pasywne (zużywające do celów grzewczych do 15 kWh/m² rocznie) mają urządzenia do mechanicznej wentylacji nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła. Jednym z założeń projektowania takich domów, które porcję niezbędnej energii uzyskują dzięki biernemu (pasywnemu) wykorzystaniu energii słonecznej, jest też wykorzystanie jak największej masy akumulacyjnej w postaci ciężkich przegród, przede wszystkim w celu stabilizacji ważnego czynnika tworzącego mikroklimat – temperatury we wnętrzach.
W odróżnieniu od domów pasywnych dom w Gdyni z założenia nie ma ani wentylacji mechanicznej, ani masywnych przegród. Ściana została zaprojektowana jako „inteligentna” membrana pozwalająca na usuwanie z wnętrza nadmiaru wilgoci i wymianę gazową. Autor projektu nazywa ją aktywną przegrodą oddychającą.
Co to znaczy, że domy, przegrody lub ich warstwy mogą „oddychać”? Wśród naukowców toczy się na ten temat spór. Niektórzy z nich (głównie zwolennicy domów pasywnych) stanowczo twierdzą, iż nie można przyjmować, że ściany „oddychają”. Natomiast na przykład w Finlandii w wielu domach o konstrukcji drewnianej rezygnuje się z barier paroszczelnych. Przegrody izoluje się termicznie materiałem porowatym, takim jak wełna celulozowa – naturalna czy też pochodząca z odzysku makulatury, dobrze izolująca i paroprzepuszczalna, ale też higroskopijna – jak wykazały badania – absorbująca pewną część wilgoci bez utraty właściwości izolacyjnych. Cecha ta pozwala w przypadku izolacji celulozowej na ograniczenie wymiany powietrza drogą nawiewu i wywiewu, a jednocześnie na pochłanianie i oddawanie wilgoci w rytmie dobowym. Głównym argumentem za takim rozwiązaniem jest to, że ściany izolowane wełną celulozową są w stanie zapewnić dobry mikroklimat wnętrza – czyli są zdrowe. Są przyjazne nie tylko dla człowieka, ale i dla środowiska. Takie rozwiązanie zastosowano w Gdyni.


Widok z pokoju dziennego na ogród zimowy, w którym znajduje się kominek z płaszczem wodnym.

Wnętrze ogrodu zimowego jest dwukondygnacyjne i połączone z przestrzenią poddasza.

„Oddychające” ściany
Koncepcja wentylacji domu w Gdyni jest zatem oparta nie na grawitacyjnym czy mechanicznym dostarczaniu świeżego i usuwaniu zużytego powietrza, ale na wyrównywaniu stężeń gazów przez same przegrody. Można powiedzieć, że wnętrze domu ma podwójną obudowę. Jedną jest otwarta na dyfuzję pary wodnej i przepływ gazów pierwsza warstwa izolacji termicznej (wewnętrznych warstw ścian oraz stropodachu), której funkcją jest regulowanie mikroklimatu wnętrz.
Drugą – zewnętrzną warstwę obudowy – stanowią dodatkowa izolacja ścian z twardej wełny mineralnej oraz pokrycie dachowe. Zewnętrzna warstwa wełny mineralnej zapewnia dodatnią temperaturę wewnątrz pustki powietrznej, która znajduje się pomiędzy obiema warstwami ścian.
Stały ruch powietrza, który odbywa się w tej pustce (zmienny w ciągu dnia, inny w nocy i w zależności od pory roku), ma wspomagać wymianę gazową – usuwanie pary wodnej i dwutlenku węgla z wnętrza. Temu celowi jest podporządkowane także wykończenie ścian wewnętrznych z paroprzepuszczalnych płyt gipsowo-kartonowych. Nieimpregnowane deski, pomiędzy którymi znajduje się wełna celulozowa, mają pozwalać na dyfuzję pary wodnej i dwutlenku węgla, a do malowania ścian użyto specjalnej farby o przepuszczalnej dla gazów strukturze.

Jakość powietrza

Wilgotność powietrza we wnętrzach waha się w okolicach 40%. W takich warunkach wilgotnościowych przykre zapachy są przeważnie nieodczuwalne, nie rozwijają się też roztocza, które mogą być czynnikiem alergogennym. Nie ma także ryzyka rozwoju pleśni. Taką wartość wilgotności wykazuje raport „Pomiary i ocena parametrów środowiska wewnętrznego w naturalnym domu w Gdyni”. Przedstawia on pomiary wilgotności powietrza, temperatury i stężenia dwutlenku węgla dokonane w ciągu dwóch tygodni w lutym 2005 roku, zaraz po zasiedleniu domu. Według niego stężenie dwutlenku węgla – ważne szczególnie w sypialni – waha się i wynosi średnio 842 ppm. Można w nim także przeczytać, że aby wyciągnąć miarodajne wnioski, potrzebne byłyby następne badania (więcej w skali roku), a także badania powietrza wewnątrz pustki powietrznej w ścianie. Wyniki badań podane w raporcie są ważne i interesujące, ale w gruncie rzeczy nie mamy ich z czym porównać. Badania mikroklimatu wnętrz należą raczej do rzadkości. Wyobraźmy sobie zbadanie domów, w których mieszkamy, nie tylko pod względem temperatury, wilgotności i zawartości dwutlenku węgla – być może w wielu przypadkach okazałoby się, że przebywamy w środowisku dalekim od założonych norm. Wartości stężenia pary wodnej i dwutlenku węgla wahają się w zależności od intensywności użytkowania pomieszczeń, ale też od stylu życia mieszkańców. Ważne, aby wtedy, gdy tego potrzebujemy, w łazience, sypialni, kuchni czy salonie można było otworzyć okno lub uruchomić wentylację. Tak jest w domu w Gdyni.

Widok z balkonu w ogrodzie. Szyby są przesłaniane drewnianymi roletami.

Również sypialnia na piętrze graniczy z ogrodem zimowym. Otwarte drzwi zapewnią dopływ świeżego powietrza.

Spokojna architektura

W domach eksperymentalnych forma architektoniczna jest często podporządkowana koncepcji energetycznej. Propozycja Andrzeja Głąba jest dość wyważona: bryła budynku jest tradycyjna, a układ pomieszczeń funkcjonalny. W przekroju dom przypomina najbardziej racjonalne skandynawskie rozwiązania – domy o dachach dwuspadowych z poddaszem, które jest częściowo mieszkalne, częściowo zaś nieużytkowe. Stylistyka metalowych detali na elewacjach jest podobna do tej, którą reprezentuje część modnych w Niemczech domów niskoenergetycznych czy pasywnych. Dom łatwo jest rozpoznać  wśród zabudowywanych w chaotyczny sposób gdyńskich wzgórz. W okolicy wygląda jak raczej skromny i starający się dopasować do miejscowego środowiska przybysz z zagranicy. Nie jest – jak wiele sąsiednich domów – dworkiem ani pałacykiem, mimo prostego dwuspadowego dachu nie przypomina też stodoły (jak niektóre domy energooszczędne). Dzięki kilku prostym szczegółom i kolorystycznemu umiarkowaniu można go zaliczyć do domów „normalnych” i, jak nazwał to architekt, „naturalnych” również pod względem formy.


Kuchnia jest urządzona nowocześnie i skromnie: monochromatyczna, z kolorowym akcentem, pasuje do stylu domu.

Poddasze – pochłaniacz energii.

Filozofia budowania

Większość współczesnych domów jednorodzinnych budowanych w ramach podobnego kosztu metra kwadratowego po prostu dostosowuje się do norm. Tymczasem NATURALnyDOM ma ambicję zmierzenia się z problemem zrównoważonego budownictwa.
Akcentuje ekologiczne myślenie zarówno poprzez formę, jak i przez przydzielanie „zadań specjalnych” użytkownikom – na ich własne życzenie – bo mieszkańcy takich domów pragną z reguły realizować ekolo-giczny styl życia. Zbudowanie go stało się możliwe dzięki woli i zaufaniu inwestora pragnącego mieć dom „mądrzejszy niż inne”. Jeśli mowa o rozwiązaniach niekonwencjonalnych, które wymuszają określony układ wnętrz i pewne sposoby użytkowania, należałoby wspomnieć o sypialni, w której lepiej mieć otwarte drzwi, kominku w ogrodzie zimowym czy ścianach, których lepiej nie zastawiać meblami i do których można coś przytwierdzić jedynie z wielką ostrożnością.
Innowacyjne i twórcze podejście autora koncentruje się na rozwiązaniach materiałowych i technicznych.
To pierwszy dom zbudowany w opatentowanym przez architekta systemie nazwanym ERS (Energy Recycling System). Można zapytać, czy nie można było bardziej wydajnie wykorzystać światło południowe i otworzyć dom na wschód i zachód. Jedynie okna pokoi dziecięcych są skierowane na północ, może tak jak w pracowniach malarskich jest z nich widok
na las ale prawie nigdy nie wpadnie nimi słońce...


Otwór wentylacyjny, przez który powietrze z ogrodu zimowego przedostaje się do przestrzeni między warstwami ścian zewnętrznych.

DOMY WEDŁUG WSKAŹNIKA ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ

Zużycie energii do ogrzewania 1 m² powierzchni użytkowej budynków w skali roku:
- większość budynków istniejących: 200 kWh/m²;
- domy budowane według niemieckich norm z 1995 roku, ograniczających zużycie energii: 100 kWh/m²;
- domy niskoenergetyczne – 30-70 kWh/m²;
- domy pasywne – 15 kWh/m²;
- domy samowystarczalne – 5 kWh/m².
(Według NiedrigEnergie-und PassivHäuser, Othmar Humm, Hrsg., Okobuch, Staufen bei Freiburg 1998)

OGRZEWANIE BEZ KOTŁA (Piotr Laskowski)

Dom jest wyposażony w instalację centralnego ogrzewania. Zamiast grzejników zastosowano niskotemperaturowe ogrzewanie ścienne, które jest zbudowane i funkcjonuje podobnie jak wodne ogrzewanie podłogowe. Rury, którymi krąży czynnik grzewczy, są umieszczone nie w podłodze, lecz w ścianach zewnętrznych – w ich wewnętrznej warstwie. W domu nie ma kotła. Woda zasilająca instalację jest podgrzewana w dwóch zasobnikach o pojemności 2000 l. Energię do podgrzania wody dostarcza kilka źródeł. Najważniejszym i wyjątkowym źródłem ciepła w tym domu jest system nazwany przez autora projektu „pochłaniaczem energii”. Można powiedzieć, że jest to nietypowy kolektor słoneczny. Jego funkcję pełni nieużytkowe poddasze. Część połaci dachowej wykonano z płyt poliwęglanowych przepuszczających 90% światła. Na czarnej podłodze poddasza ułożono wężownicę, którą przepływa roztwór niezamarzającego płynu. W ten sposób powstała szklarnia, której wnętrze w słoneczny dzień nagrzewa się do kilkudziesięciu stopni Celsjusza. Promienie słońca padające na czarną powierzchnię wężownicy sprawiają, że temperatura krążącego w nich czynnika grzewczego osiąga nawet ponad 90°C. Gorący roztwór jest doprowadzony do zasobników i ogrzewa zgromadzoną w nich wodę.
Do podniesienia temperatury w kolektorze przyczynia się także nagrzane słońcem powietrze w ogrodzie zimowym, który jest połączony przestrzennie z poddaszem. W ogrodzie zimowym znajduje się kominek z płaszczem wodnym. To drugie skuteczne, wykorzystywane stosownie do potrzeb źródło ciepła.
Kiedy energii słonecznej nie wystarcza do ogrzewania domu lub przygotowania ciepłej wody do mycia, automatycznie uruchamia się trzecie źródło ciepła – zamontowane w zasobnikach grzałki elektryczne działające według ustalonego programu czasowego (z wykorzystaniem tańszej taryfy).
Interesujące jest wykorzystanie do ogrzewania zjawiska kondensacji pary wodnej. Ponieważ w czasie mrozu wewnętrzna powierzchnia płyt poliwęglanowych kolektora jest stosunkowo zimna, wykrapla się na niej para wodna z wilgotnego powietrza docierającego na poddasze. Oznacza to odzyskanie pewnej ilości energii zawartej w powietrzu, co w pewnym stopniu przyczyni się do zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania. Skropliny spływają po powierzchni płyt i specjalną szczeliną są odprowadzane na zewnętrzną powierzchnię dachu.

ODZYSK CIEPŁA BEZ REKUPERATORA


Problem wentylacji domu rozwiązano w sposób nietypowy. W pomieszczeniach nie ma nawiewników ani kratek wywiewnych. Nie ma zatem ciągłej wymiany powietrza. Projektant twierdzi, że w tym domu jest ona niepotrzebna. Zdają się to potwierdzać badania, jakie przeprowadzono po wprowadzeniu się mieszkańców. Jak to możliwe? Wynika to z właściwości celulozy, z której wykonano wewnętrzną powłokę ścian zewnętrznych. Jest ona przepuszczalna dla gazu, zatem nadmiar pary wodnej i dwutlenku węgla przenika przez nią do przestrzeni między dwiema warstwami ścian zewnętrznych. Jednocześnie z tej przestrzeni do wnętrza domu przenika tlen, dzięki czemu nie brakuje go w pomieszczeniach. Kierunek przepływu poszczególnych gazów wynika z wyrównywania się ich stężenia w powietrzu. Natomiast pustka między dwiema warstwami ścian zewnętrznych jest wentylowana grawitacyjnie. Jest ona połączona z ogrodem zimowym (dwoma otworami tuż nad podłogą) oraz z nieużytkowym poddaszem („pochłaniaczem energii”) na całym obwodzie domu. W oknach ogrodu zimowego zamontowano nawiewniki okienne z regulacją stopnia otwarcia, natomiast w kalenicy znajdują się otwory wywiewne.
Jakie są zalety tego systemu? Przede wszystkim świeże powietrze nie wychładza pomieszczeń, co więcej – przyczynia się do ich ogrzewania. Krążąc wokół wewnętrznej powłoki domu, jest w stanie oddawać ciepło uzyskane w ciągu dnia w wyniku ogrzania w ogrodzie zimowym i na poddaszu. Ciepłe powietrze nie jest usuwane z pomieszczeń w tak dużej ilości jak w przypadku tradycyjnej wentylacji (przez celulozową przegrodę przenika tylko nadmiar pary wodnej i dwutlenku węgla), więc nie traci się ciepła, które uciekałoby wraz z nim na zewnątrz. Efekt jest taki, jak w przypadku zastosowania rekuperatora, z tym że nie ma kłopotów wynikających z potencjalnego zanieczyszczenia kanałów wentylacyjnych – nie ma ryzyka zachorowania na legionellozę. Nie ma też żadnych urządzeń mechanicznych, a więc nic się nie zepsuje, nie ma hałasu i nie zużywa się energii elektrycznej. Czy taki system spełnia swoją funkcję? Właściciele, z którymi rozmawialiśmy, są zadowoleni. Twierdzą, że pranie rozwieszone wieczorem w łazience, rano jest już suche. Nie ma też nieprzyjemnych zapachów. Oczywiście w domu otwiera się okna i drzwi, przez które następuje wymiana powietrza. Jeśli jednak będzie się to robiło często,nie można liczyć na niskie koszty eksploatacji.

Dlaczego zbudowaliśmy taki dom – opowiada inwestor.

Sszukaliśmy projektu domu o powierzchni nie większej niż 150 m², o prostej, nowoczesnej formie, z oknami, które dają dużo światła. Poszukiwania projektu gotowego zaprowadziły nas na stronę internetową architekta Andrzeja Głąba. Później były długie rozmowy z architektem... i podjęliśmy wyzwanie.
Właściwie było kilka powodów, które skłoniły nas do budowy takiego niestandardowego domu. Zdecydowały o tym jednocześnie:
- architektura – prosta forma, której poszukiwaliśmy;
- innowacyjność – obiecująca komfort użytkowania i dobry klimat wewnątrz, bez skomplikowanych rozwiązań i dużych kosztów ekploatacji;
- technologia budowy (szkieletowa, sucha) – dzięki której praktycznie po pół roku mogliśmy mieszkać we własnym domu.
I udało się...
W lutym – zaraz po przeprowadzce – przeżyliśmy pierwsze zaskoczenie. Na dworze -10°C, a słońce rozgrzało ogród zimowy do +35°C. To działa!
Mimo braku klasycznego systemu wentylacji  czujemy się rewelacyjnie. Przeprowadziliśmy się z mieszkania w bloku, gdzie była wentylacja grawitacyjna. Subiektywne odczucie jakości powietrza przemawia na korzyść naszego domu.
Koszt stanu surowego zamkniętego (z garażem, całą instalacją ogrzewania ściennego, zbiornikami buforowymi wraz z automatyką, kominkiem, kolektorem słonecznym, oczyszczalnią, aluminiową stolarką i szybami BioClean) wyniósł 390 000 zł.

SŁOWNICZEK
Budownictwo zrównoważone – zgodne z ideą zrównoważonego rozwoju. Przyjęło się określać w ten sposób projekty i realizacje związane z poszanowaniem energii i wykorzystaniem jej odnawialnych źródeł oraz ze świadomością wpływu rozwiązań technicznych na środowisko zewnętrzne i zdrowie człowieka. Budownictwo jest zrównoważone, jeśli w jego efekcie zasoby naturalne są wykorzystywane w sposób zapewniający ich minimalne zużycie i odnawialność.

Poznaj swoją przyszłość

Jedna z najlepszych wróżek w Polsce Wróżka Mira Elżbieta Sobczyk odpowiada na pytania na swoim Facebooku  lub przez e-mail. Problemy ze zdrowiem lub w sprawach "miłosnych" ? A może interesują Cię kwestie finansowe?  Sprawdź swoją przyszłość. Jej odpowiedzi pomogły już tysiącom ludzi w Polsce. Można się z nią skontaktować Jej profil na Facebooku lub http://twojawrozka24.pl
Podobne posty