Budowanie super-energooszczędne - co to znaczy dom autonomiczny?

Ludomir Duda

Od dawna namawiamy wszystkich nowych inwestorów do budowania domów o możliwie najniższym zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania, które wykorzystują do tego - zamiast węgla, gazu, czy ropy - źródła energii odnawialnych.

dom autonomiczny
Autonomiczne domy dostępne to koncepcja budynków, które wraz z otoczeniem tworzą całość, są praktycznie niezależne od warunków zewnętrznych
Fot. Shutterstock.com
Choć brzmi to jak utopia, projekt takiego domu, którego budowa i eksploatacja nie degraduje środowiska naturalnego, naprawdę istnieje. Zarówno autorytet twórców tej koncepcji (wśród których są eksperci Ładnego Domu), jak i fakt, że został on uznany przez polskie stowarzyszenie budownictwa ekologicznego (PLGBC) za najlepszy ekologiczny projekt w roku 2011, skłoniły nas do jego prezentacji. Ten superenergooszczędny dom autorzy nazwali Autonomicznym Domem Dostępnym.

Idea zrównoważonego rozwoju leży u podstaw rozwijanych od końca lat 90. ubiegłego wieku systemów certyfikacji budynków komercyjnych, takich jak angielski BREEAM, amerykański LEED, francuski HQE czy najmłodszy z nich - niemiecki DGNB.

Systemy te oceniają środowiskowe skutki budowy obiektów na wszystkich etapach ich życia - od projektu, przez produkcję materiałów użytych do budowy, ich eksploatację, aż do oceny wszystkich kosztów utylizacji materiałów z rozbiórki.

Jeszcze w ubiegłym roku w Polsce tylko znikomy procent właścicieli dużych komercyjnych budynków ubiegał się o ekologiczny certyfikat. Dziś trudno znaleźć wśród projektowanych dużych inwestycji takie, które by go nie miały.

Przełom spowodowany został polityką odpowiedzialności społecznej dużych koncernów, które nie wynajmują niecertyfikowanych powierzchni oraz związaną z tym polityką instytucji finansowych, które takich inwestycji nie finansują.

Obserwujemy zatem rewolucyjne zmiany w podejściu do ochrony środowiska dużych graczy na rynku budowlanym. Jak to się ma do domów jednorodzinnych? Jeszcze trudno powiedzieć. Tym niemniej wszystko wskazuje na to, że i tu nadchodzą duże zmiany.

Od lat propagujemy budowę domów energooszczędnych. Nie ulega bowiem wątpliwości, że to właśnie energia zużywana przez budownictwo mieszkaniowe ma ogromnie negatywny wpływ na środowisko.

Znalazło to spektakularny wyraz w Dyrektywie Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE, której artykuł 9. nakazuje, by wszystkie budynki wznoszone w krajach Unii po roku 2020 miały niemal zerowe zapotrzebowanie na energię. Ta sama Dyrektywa wskazuje na konieczność racjonalnego projektowania takich budynków, tak by nakłady na podnoszenie standardu energetycznego nie przekraczały "poziomu optymalnego pod względem kosztów", tym samym gwarantującego dostępność takich domów, co ma kluczowe znaczenie dla uzyskania powszechnego poparcia dla idei zrównoważonego rozwoju. Poziom optymalny jest tutaj rozumiany jako najniższa na rynku suma kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych w czasie całego życia budynku.

Domy autonomiczne

Idea domów autonomicznych zrodziła się w wyniku refleksji nad wpływem naszego sposobu życia na środowisko. Jesteśmy przyzwyczajeni do myśli, że degradacja środowiska jest przede wszystkim wynikiem działania przemysłu. To niewątpliwie poprawia nasze samopoczucie, zdejmując z nas odpowiedzialność za stan środowiska, ale nie zmniejsza presji cywilizacji na nie i nie skraca listy gatunków zagrożonych wyginięciem.

Poprawić ten stan może jedynie zmiana sposobu naszego myślenia, a w jej wyniku - postępowania.

Podstawą naszej zachodniej cywilizacji, która pochłania 80% pozyskiwanych zasobów naturalnych, jest dom rodzinny, miejsce kojarzone z tym, co w życiu najlepsze. I nie ma znaczenia, czy jest to mieszkanie w wielorodzinnym bloku, czy dom indywidualny. Spróbujmy jednak spojrzeć na dom z innej niż rodzinna perspektywy.

Cybernetyczna skrzynka

Domy rodzinne, rozumiane jako infrastruktura i relacje międzyludzkie, stanowią fundament społeczeństwa. Jednocześnie każdy dom jest złożoną strukturą powiązaną z otoczeniem skomplikowaną siecią połączeń i zależności.

W ramach intelektualnego eksperymentu spróbujmy potraktować dom jako system w rozumieniu cybernetyki i przeanalizujmy jego oddziaływania ze środowiskiem. Wyobraźmy sobie, że dom jest cybernetyczną czarną skrzynką, a my - nie wiedząc nic o jego wewnętrznej strukturze - próbujemy zrozumieć jego naturę na podstawie analizy przepływu materii i energii pomiędzy nim a otoczeniem. Dla uproszczenia pomińmy wszystko to, co wchodzi do czarnej skrzynki i z niej wychodzi, nie zmieniając istotnie swojego charakteru. Nie interesują nas zatem wchodzący i wychodzący ludzie oraz to, co zostało do domu wniesione i opuszcza go w niezmienionej istotnie formie.

- Co wchodzi do czarnej skrzynki? Jest to energia w postaci prądu elektrycznego, gorącej wody lub energii chemicznej paliw oraz czysta woda, żywność i tysiące przedmiotów, z których prawie każdy wyprodukowany jest przez przemysł z wykorzystaniem cząstki nieodnawialnych zasobów naturalnych.

- Co opuszcza czarną skrzynkę? Rozproszona energia, ścieki, zużyte opakowania, odpady organiczne i zniszczone przedmioty, jednym słowem śmieci. Zatem z punktu widzenia cybernetyki - dom rodzinny to system, w którym zasoby naturalne świata są przetwarzane na degradujące środowisko ścieki, śmieci i szkodliwe emisje gazowe. Pytanie tylko, czy taki model cywilizacji, w którym jej podstawowy element przetwarza ograniczone zasoby naturalne na śmieci i ścieki, może być trwały?

Niewątpliwie taka refleksja towarzyszyła obradom Konferencji Ziemi, zwołanej przez ONZ w Rio de Janeiro w 1992 roku. Podczas tego wydarzenia została podpisana konwencja, w której państwa członkowskie zobowiązują się do takiego kształtowania krajowego ładu prawnego, by możliwe było wejście ich gospodarek na ścieżkę zrównoważonego rozwoju, opierającego się na zasobach odnawialnych, a więc niewyczerpalnych i tym samym trwałych. Niestety, Konferencja nie zmieniła kierunku, w którym zmierza ludzkość, a jedynie spowolniła przyspieszanie procesów destrukcji. Dwie lawiny uruchomione przez zachodnią cywilizację nie zostały powstrzymane, a jedynie wolniej przyspieszają. Są to lawina śmieci i narastające gwałtownie zapotrzebowanie na nieodnawialne źródła energii. I to właśnie te dwa zjawiska są istotą różnic pomiędzy cywilizacją a ekosystemami składającymi się na biosferę.

Dla ekosystemów słońce stanowi jedyne źródło energii i nie występuje w nich kategoria śmieci. Wszystko, co umiera, stanowi pożywienie dla tego, co żyje, a jeśli już coś zostaje, to w geologicznych procesach zamieniane jest w węgiel, ropę i gaz.

Nasze niepohamowane apetyty na wszelkie dobra wyczerpią już w tym stuleciu większość naturalnych zasobów, doprowadzając do ruiny nie tylko środowisko, ale też dziesiątki miast, spod których te zasoby wydobyto. Równocześnie rosną góry odpadów, a morza pokrywane są wyspami śmieci.

Jeśli chcemy zapewnić choć odrobinę życiowych szans naszym wnukom i prawnukom, musimy nasze domy upodobnić do działania naturalnych ekosystemów.

- Jak to uczynić? Przede wszystkim zapewniając domom autonomię energetyczną, dzięki wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii, a przede wszystkim słońca i wiatru. Czy jest to możliwe bez cofania się w rozwoju do połowy XIX wieku, kiedy to odnawialne źródła energii pokrywały 95% zapotrzebowania na energię? Wszystko wskazuje na to, że z wykorzystaniem najnowszych osiągnięć technologii jest to możliwe i już dziś opłacalne. I jest to zła wiadomość dla tych, którzy z eksploatacji nieodnawialnych źródeł energii uczynili źródło utrzymania.

Wykorzystanie energii odnawialnej

Na każdy metr kwadratowy powierzchni Ziemi dociera rocznie około 1000 kWh energii słonecznej. Budynek w standardzie domu pasywnego na utrzymanie komfortu cieplnego potrzebuje rocznie około 15 kWh/m2 energii termicznej, a przecież to przestarzały standard i już dziś opłacalna jest budowa domów o zapotrzebowaniu na ciepło wielokrotnie mniejszym.

Wydaje się, że przy obecnym poziomie rozwoju techniki nie powinno być szczególnie kosztowne i trudne przetworzenie energii słońca na ciepło użytkowe, a także jego akumulowanie latem do wykorzystania zimą ze sprawnością mniejszą niż 1,5% (15 [kWh/m2/rok] / 1000 [kWh/m2/rok] × 100%).

Współczesne kolektory słoneczne podgrzewające wodę mają sprawność 50-60%. Sprawność ogniw fotowoltaicznych PV (produkujących prąd) to około 16% i ciągle rośnie, w odróżnieniu od ich cen, które spadają.

Połączenie tych dwóch urządzeń (już dziś dostępne na rynku europejskim), zwane ogniwami hybrydowymi PV-T, z każdego metra kwadratowego dachu skierowanego na południe i nachylonego pod kątem 35-45o pozwala uzyskać rocznie około 500 kWh energii termicznej i około 160 kWh energii elektrycznej.

Sprawność gruntowego zasobnika ciepła umieszczonego pod budynkiem, według badań wynosi nie mniej niż 60%. Zatem rocznie z każdego m2 dachu powinniśmy uzyskać co najmniej 300 kWh ciepła i około 160 kWh energii elektrycznej.

Autonomia energetyczna jest więc możliwa, nawet w kilkukondygnacyjnych budynkach, i na świecie powstały ich już dziesiątki. Żeby jednak miała ona jakikolwiek realny wpływ na nasze losy, musi być tania, czyli dostępna. Właśnie to było głównym wyzwaniem dla zespołu projektowego, który - niezależnie od niesprzyjającej tej idei polityki państwa i braku wsparcia ze strony wydawałoby się powołanych do tego instytucji - zrealizował to zadanie nakładem wyłączne własnych środków.

To dlatego nasz projekt nazwaliśmy Autonomiczny Dom Dostępny (ADD).

Zapisz się na NEWSLETTER. Co tydzień najnowsze wiadomości o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz w Twojej poczcie e-mail: Zobacz przykład



Skomentuj:

Budowanie super-energooszczędne - co to znaczy dom autonomiczny?