Dom energooszczędny, pasywny i aktywny: co to znaczy i czy opłaca się tak budować?

Nam, mieszkańcom środkowo-wschodniej Europy, trudno przyjąć do wiadomości, że są kraje, i to nawet całkiem niedaleko od nas, w których problem ogrzewania domów właściwie nie istnieje. Słońce przygrzewa, temperatury są przeważnie sporo na plusie, śnieg zjawia się raz na kilka lat, a jeśli już pojawia się kwestia ciepła, to raczej w kontekście tego, jak się go pozbyć z domu, a nie zatrzymać. Tymczasem, pod naszą szerokością i długością geograficzną ciepło decydowało nieraz o przeżyciu, zwłaszcza zimowych miesięcy. Nie wystarczyło schronić się w czterech ścianach, trzeba je było jeszcze mieć czym ogrzać. Z biegiem czasu nauczyliśmy się wprawdzie to ciepło obłaskawiać, przyciągać do domu i je w nim utrzymywać, ale wciąż walczymy o to, jak sprawić, by nasze domy, a także mieszkania, szkoły czy biura, były właściwie ogrzane i w dodatku za rozsądną cenę. Wiele wskazuje na to, że część z tradycyjnych metod i urządzeń będzie powoli odchodzić do lamusa historii ogrzewania. Ludzkość szuka bowiem jak najtańszego i jednocześnie ekologicznego ciepła. A według niektórych analiz, już pod koniec tej dekady zaczną zachodzić w rozwiniętych społeczeństwach szybkie zmiany odnośnie myślenia o tym, skąd czerpać domowe ciepło.

Dom energooszczędny to budynek, którego zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania budynku w przeliczeniu na metr kwadratowy rocznie wynosi nie więcej niż 40 kWh. To domy energooszczędne w standardzie NF40. Żeby osiągnąć tak niski poziom zapotrzebowania na energię, konieczne jest nie tylko wydajne źródło ogrzewania, ale także dobre parametry termoizolacyjne domu: dobrze dobrane i ułożone ocieplenie, energooszczędne okna i drzwi. Ważne jest również wykorzystanie energii słonecznej, czyli odpowiednie ustawienie domu i okien względem stron świata. Wybudowanie domu energooszczędnego jest droższe niż zwykłego, ale pozwala zdecydowanie zmniejszyć późniejsze wydatki na ogrzewanie; można też starać się o dopłatę na budowę domu energooszczędnego.

Zobacz, jak otrzymać dopłatę na budowę domu energooszczędnego

Dom pasywny to dom energooszczędny w standardzie NF15. Potrzebuje maksymalnie 15 kWh/(m2rok), ale to zapotrzebowanie może być też niższe. Niektóre budynki pasywne w ogóle nie potrzebują źródła ogrzewania; wykorzystują jedynie ciepło pochodzące z promieniowania słonecznego. Źródłem ciepła są też... domownicy i nagrzewające się w trakcie pracy urządzenia domowe, jak np. piekarnik.

Zobacz polską realizację domu pasywnego

Dom aktywny to budynek, który nie tylko nie potrzebuje źródła ogrzewania, ale także produkuje energię i ciepło - za pomocą kolektorów słonecznych czy paneli fotowoltaicznych. To na razie rozwijająca się koncepcja.

Wywiad z architektem, projektującym domy energooszczędne

Wprawdzie pozyskiwanie ciepła do domu i zatrzymywanie go tam to zajęcie przede wszystkim dla inżynierów, ale poszukiwanie najlepszych metod, które moglibyśmy zastosować w swoim domu, można rozpocząć już w biurze architektonicznym.

Wojciech Stasiak: Wyobraźmy sobie, że przychodzi do Pana klient i mówi, że chce mieć projekt domu jednorodzinnego, który m.in. musi być ciepły. Co Pan mu odpowiada?

Michał Pierzchalski, architekt z pracowni projektów budownictwa energooszczędnego Kape: Zacząłbym może od zwrócenia mu uwagi na to, że na nasze odczucie komfortu mieszkania w budynku ma wpływ nie tylko temperatura wnętrz, ale też temperatura otaczających nas przegród, a więc m.in. ścian, sufitu czy podłogi, jak również takie parametry, jak prędkość powietrza czy jego wilgotność, czyli ogólnie - jego jakość. Wrażenie ciepła wcale nie jest więc mierzalne samym termometrem! Jeśli bowiem będziemy mieli zimną podłogę, ścianę czy okno, to mimo że ów termometr wskaże nam 21-22 stopnie, zaczniemy odczuwać dyskomfort, przebywając w tego typu pomieszczeniach. Poza tym każdy ma nieco inne potrzeby związane z temperaturą, a te generalnie zmieniają się też wraz z porami roku. Podczas upalnego lata nawet 25 stopni w domu może być dla nas całkiem komfortowe, ale zimą nie bylibyśmy w stanie takiego ciepła w pomieszczeniach znieść. Ważna jest też odpowiednia ilość światła, jaka wpada do budynku z zewnątrz. I właśnie te wszystkie elementy brane są pod uwagę przy projektowaniu współczesnych domów energooszczędnych, o których mówi się już od wielu lat, a także pasywnych. Standardy tego typu budownictwa biorą pod uwagę trzy główne kwestie, ściśle ze sobą powiązane: energooszczędność, komfort i ekologię.

Dom energoszczędny i dom pasywny

W.S.: Wyjaśnijmy sobie te dwa pojęcia: energooszczędny i pasywny.

M.P.: Pierwszy termin jest różnie definiowany, a w dodatku co jakiś czas zmieniają się przepisy budowlane. Ogólnie można powiedzieć, że każdy budynek, który ma lepsze parametry niż te wymagane obowiązującymi w różnych kategoriach przepisami, jest energooszczędny. W istniejącym programie dopłat do budynków energooszczędnych, prowadzonym przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, za obiekty energooszczędne uznano takie, w których zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania budynku w przeliczeniu na metr kwadratowy rocznie wynosi nie więcej niż 40 kWh. Oznaczono je jako NF40. Drugą kategorią domów objętych tym programem są NF15, czyli obiekty o zapotrzebowaniu na energię wynoszącym maksymalnie 15 kWh/(m2rok). I to już są właśnie budynki pasywne. Zasadniczo ich idea i obowiązujące standardy wywodzą się z Niemiec (opracowano je w Instytucie Domów Pasywnych w Darmstadt). Oczywiście, są też domy pasywne o niższym zapotrzebowaniu na energię.

W.S.: Skąd się właściwie wziął ten współczynnik 15 kWh/(m2rok)?

M.P.: To wynika przede wszystkim z natury powietrza, a dokładnie z tego, jakiej ilości energii jest ono nam w stanie dostarczyć do ogrzania domu. W budownictwie pasywnym chodzi bowiem głównie o to, żeby obiekt niemal bez dodatkowych źródeł energii mógł się sam ogrzewać, a więc czerpać energię ze światła słonecznego, z ciepła użytkowników i ewentualnie od domowych urządzeń. Zasadniczo, rezygnujemy więc z tradycyjnego ogrzewania, dostarczanego poprzez kotłownię czy grzejniki, a potrzebną energię do ogrzewania pobieramy z wentylacji mechanicznej - odzyskujemy ciepło z wentylacji i nagrzewamy nim świeże powietrze, w razie potrzeby dodatkowo je dogrzewając. Istnieją normy, które mówią o tym, ile powinno być wymian powietrza w ciągu godziny, żeby zapewnić jego wymaganą jakość. I, w dużym uproszczeniu, przeliczając możliwości przenoszenia tej energii cieplnej przez powietrze, wychodzi nam maksymalne zapotrzebowanie na poziomie 15 kWh na 1 m2 rocznie.

Dom pasywny ma już jednak konkurenta. Jest nim tzw. dom aktywny, czyli następny stopień w rozwoju idei pobierania do budynku energii i ciepła. O ile dom pasywny w zasadzie ma nie zużywać energii do ogrzewania z tradycyjnych źródeł, i na tym koniec, o tyle dom aktywny ma energię i ciepło sam produkować, za pomocą np. fotowoltaiki i kolektorów słonecznych, a także dbać o nasze zdrowie i środowisko naturalne. Ta koncepcja się jeszcze rodzi, ale widać, że to już nowy interesujący standard. Zmierzamy chyba w takim kierunku i uważam, że to właściwe spojrzenie.

W.S.: Ale kto właściwie zmierza? Architekci? Branża budowlana?

M.P.: Generalnie, wszystkim chodzi o zapewnienie wygody i najlepszego miejsca do zamieszkania dla ludzi. Obecnie ok. 90 procent czasu spędzamy przecież w budynkach i coraz powszechniejsze są choroby czy alergie związane z takim stylem życia. Kiedyś mieliśmy większy kontakt z naturą, więcej czasu przebywaliśmy w otoczeniu zieleni, a ta podnosi efektywność, wydajność intelektualną, poprawia zdrowie i potrafi nawet polepszyć ciepłochronność budynków. Potrzebujemy jak najwięcej światła i kontaktu wzrokowego z otoczeniem za oknem. Potrzebujemy dobrej wentylacji, bo np. w pomieszczeniach, w których pracujemy, zwłaszcza grupowo, znacznie zwiększa się ilość dwutlenku węgla - a do tego dochodzi jeszcze chemia budowlana, która się cały czas uwalnia ze ścian, z wykładzin, z mebli, w postaci tzw. lotnych związków organicznych, czyli toksycznych substancji, które powinny być usuwane z budynków. Wentylacja grawitacyjna często nie wystarcza, bo nie działa, albo mamy szczelnie zamknięte okna, a gdy je otwieramy, ucieka ciepło itd.

Ile budowa domu energooszczędnego się opłaca?

W.S.: Domów pasywnych już jest w Polsce sporo, również jednorodzinnych, ale zdaje się, że inwestorzy indywidualni wciąż podchodzą do kwestii oszczędzania energii z pewną rezerwą

M.P.: Obawiam się, że dla inwestorów indywidualnych to wciąż mało popularna wizja. Oczywiście, jeśli mówimy o kwestiach zdrowia, to chyba każdy się zainteresuje, zwłaszcza wpływem na zdrowie dzieci - każda rodzina to weźmie pod uwagę. Jednak powszechnie nie ma wciąż świadomości wagi budownictwa pasywnego i w ogóle energooszczędnego. Wynika to przede wszystkim z jednego - z energooszczędnością wiążą się niewątpliwie koszty, jakie trzeba ponieść podczas inwestycji. Różne są na ten temat opinie.

W przypadku Niemiec wznoszenie domu pasywnego to rzeczywiście czysty zysk, bo obowiązujące przepisy budowlane są tam na tyle restrykcyjne, że wystarczy je niewiele przekroczyć, by mieć już dom pasywny. U nas sporo zależy od okoliczności, bo nie w każdych warunkach opłaca się wznosić energooszczędny czy pasywny budynek. Żeby określić stopień energooszczędności, który odczujemy w portfelu, czyli który przyniesie nam w dłuższej perspektywie zyski, trzeba by rozważyć różne czynniki, takie jak m.in. lokalizacja działki i domu na niej czy dostępne nośniki energii. Zazwyczaj atrakcyjna stopa zwrotu nie powinna przekroczyć dwudziestu lat, bo uważa się, że po takim okresie budynek wymaga remontu generalnego. Najlepiej, jeśli jest to pięć, siedem czy nawet dziesięć lat oczekiwania na zwrot poniesionych kosztów.

W.S.: Czyli nasz klient z pierwszego pytania musi przedstawić architektowi jak najwięcej danych związanych ze swą inwestycją, i dopiero wtedy ten będzie w stanie przewidzieć stopień opłacalności inwestycji pod kątem zużycia energii i ciepła?

M.P.: Tak. Oczywiście, zazwyczaj wskazane jest budowanie bardziej energooszczędnie niż nakazują to przepisy rozporządzenia dotyczącego warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Na pewno opłaci się zadbać o energooszczędność, jeśli na naszej działce będziemy musieli - z powodu braku alternatywy - ogrzewać dom olejem opałowym czy gazem propan-butan, bo wtedy koszty ogrzewania będą spore. Ale jeśli mamy dostęp do gazu, albo gdy planujemy ogrzewać biomasą, energooszczędność staje się już nieco mniej opłacalna. Nie mówiąc o sytuacji, w której ktoś pali w domu węglem, czyli jednym z najtańszych źródeł energii, ale i jednym z najbardziej nieekologicznych oraz szkodliwych dla zdrowia. Niestety, wciąż jesteśmy w Europie liderem, jeśli chodzi o zużycie węgla do ogrzewania w przeliczeniu na gospodarstwo domowe i nawzajem trujemy się spalinami z kotłów węglowych.

W.S.: Czyli im droższe media i paliwo, na którym dom będzie "chodził", tym bardziej ta energooszczędność się opłaca?

M.P.: Tak. Ale znowu - to się wszystko wiąże z komfortem. Bo jeśli budynek zostanie słabo zaizolowany, a ogrzewanie oprzemy na spalaniu np. biomasy, czyli odpuścimy sobie energooszczędność, bo nie będzie dla nas atrakcyjna ekonomicznie, to wprawdzie zyskamy w kieszeni, ale będziemy się prawdopodobnie czuć w naszym domu niekomfortowo. Nieszczelności spowodują ucieczkę ciepła, w niektórych miejscach może zacząć się wykraplać para wodna, powstanie ryzyko pojawienia się grzyba na ścianie. Tak więc nie należy tego rozpatrywać tylko w kategoriach ekonomii, ale trwałości budynku, komfortu i ekologii. W dodatku rozwiązania energooszczędne niekoniecznie muszą być drogie.

Natomiast projektując dom energooszczędny, a już na pewno pasywny, musimy być świadomi, że nie wszystkie oszczędności wynikające z mniejszego zużycia energii i ciepła w trakcie eksploatacji, da się wcześniej przewidzieć. Właśnie dobiega końca realizacja domu pasywnego we wspomnianym standardzie NF15, zaprojektowanego przez naszą pracownię (działającą przy Krajowej Agencji Poszanowania Energii). Wyposażymy go w rozmaite urządzenia pomiarowe, za pomocą których będziemy badać zużycie energii, temperaturę, jakość powietrza i różne parametry, które określą nam, jak w praktyce ta cała pasywność funkcjonuje, jak idzie w parze z symulacjami, które wykonaliśmy przed inwestycją, m.in. w ramach tzw. charakterystyki energetycznej, która jest sporządzana dla każdego projektu. Dane pogodowe, które do tego celu służą, pochodzą z jakiegoś typowego roku. Ale każdy rok jest nieco inny, a wraz z tym inne jest zapotrzebowanie na energię i ciepło. Można to jedynie szacować. Z drugiej strony - nie znamy wprawdzie przyszłych cen nośników energii, ale prawdopodobnie będą drożeć, zwłaszcza u nas. Eksploatacja "zwykłego" domu będzie więc coraz droższa. Mówi się w dodatku o zmianach klimatycznych, a ostatnimi czasy nasi klienci pytają też o niezależność swojego przyszłego domu w kwestiach energetycznych - chcieliby, żeby był odporny na nieprzewidziane wydarzenia, w rodzaju nagłego odcięcia od gazu, braków w zasilaniu energią elektryczną, wystąpienia jakiegoś kataklizmu, zawirowań gospodarczych, ekonomicznych i nie wiadomo jeszcze jakich Ludzie potrzebują poczucia bezpieczeństwa, a takie według wielu analiz daje właśnie dom energooszczędny, czy lepiej - pasywny.

Ogrzewanie, osłony przeciwsłoneczne i okna w domu energooszczędnym

W.S.: Często pojawia się opinia, że w budynkach, które do ogrzewania wykorzystują rekuperację, czyli właśnie odzysk ciepła z wentylacji mechanicznej, dobrze jest jednak przewidzieć jakieś źródło dodatkowego ogrzewania.

M.P.: Mimo całej teorii, wcale nie jest powiedziane, że budynki pasywne nie mogą mieć tradycyjnej kotłowni i muszą być ogrzewane tylko przez powietrze. Wiele osób ma przecież swoje specyficzne upodobania, np. lubi mieć pod nogami ciepłą podłogę. A co najważniejsze, rzeczywiście należałoby się zastanowić, czy w naszym klimacie całkowicie rezygnować z tradycyjnego ogrzewania. Ono nie musi być rozbudowane, może być minimalne, nie musi to być tradycyjna instalacja, ale czasami dobrze byłoby mieć możliwość za jej pomocą regulacji temperatury.

W.S.: Czym najlepiej wtedy dogrzewać? Mówi się czasem właśnie o podłogówce

To bardzo szeroki problem. Ogrzewanie podłogowe rzeczywiście jest lubiane przez wielu użytkowników, ale ma jeden minus. Rurki grzewcze są zatopione w kilkucentymetrowej warstwie szlichty, która stanowi masę z dużą bezwładnością. Takim ogrzewaniem trudno regulować temperaturę w sytuacjach cyklicznych krótkich zmian pogodowych - np. gdy zimą na pół godziny wychodzi słońce i nagle w domu pojawia się skok temperatury, duży nadmiar ciepła. Podłogówka nie jest w stanie reagować na takie krótkoterminowe zyski, szybko się wyłączyć. Swego czasu byliśmy ze współpracownikami w ekologicznej wiosce Cloughjordan w Irlandii. Stoją tam budynki mające różne systemy ogrzewania - podłogowe, ścienne, czyli z rurkami grzewczymi ukrytymi w ścianie, nadmuchowe, z tradycyjnymi grzejnikami itd. Z analiz sporządzanych przez zarządców tej wioski wynikało, że w sytuacjach, w których wymagana jest szybka korekta ogrzewania, najlepiej sprawdza się to, w którym występuje nieduża ilość nośnika, wody, a więc np. ścienne czy też nawet małe grzejniki energooszczędne, zdolne do szybkiej reakcji, tak by sensownie wykorzystać pojawiające się nagle dodatkowe ciepło. Kwestie okresowego przegrzewania się budynków to w ogóle bardzo istotny problem związany z tego typu budownictwem. Zwłaszcza w pogodowym okresie przejściowym, który w Polsce dla budownictwa energooszczędnego przypada z reguły na okolice października i marca (ten okres przejściowy wypada w nieco innym momencie dla domów zwykłych i pasywnych). Zbyt duże okresowe zyski ciepła są często powodowane przez brak osłon przeciwsłonecznych. Najlepszą ochroną są elementy zewnętrzne, czyli odpowiednio zaprojektowane zadaszenia, żaluzje, rolety - zewnętrzne, bo takie najlepiej chronią przed nadmiarem ciepła słonecznego.

Jak widać, budynki pasywne to dość skomplikowany mechanizm. Ogromne znaczenie ma fizyka budowli. Np. projektując okna, musimy brać pod uwagę nie tylko jeden parametr, który określa przenikanie ciepła, ale wiele różnych, np. tych związanych ze sposobem szklenia okien. Przegrzewanie, kumulacje, okna, przegrody. Wszystko to trzeba rozważać we wzajemnym powiązaniu, w ramach projektowania zintegrowanego, w którym - zwłaszcza dla większych realizacji - uczestniczą specjaliści od różnych dziedzin, oraz inwestor, dokładnie określający swe potrzeby.

Projekt gotowy czy indywidualny?

W.S.: Nasz klient, do którego co jakiś czas wracamy, może się przerazić skalą takiej inwestycji! A on tylko chciał mieć ciepły dom...

M.P.: Ale w przypadku domów jednorodzinnych sztab specjalistów nie jest niezbędny, bo doświadczony architekt, mający pełną świadomość problemu oszczędności energii i ciepła, powinien sobie poradzić. Poza tym i tak współpracuje on z rozmaitymi specjalistami, więc zawsze ma się kogo poradzić. Niezbędne środki techniczne też nie muszą odbiegać od ogólnodostępnych, popularnych, sprawdzonych rozwiązań. Problemy mogą wystąpić na etapie wykonawstwa, ale to się zdarza z każdym typem budynku, prawda? Wystarczy zadbać o dobry nadzór budowlany, no i przydałoby się znaleźć ekipę, która ma już doświadczenie w realizacjach związanych z energooszczędnością. Zwróciłbym natomiast uwagę na inną sprawę. W Polsce zdecydowana większość domów jednorodzinnych wznoszona jest według projektów gotowych, typowych. Tymczasem budynki energooszczędne, a zwłaszcza pasywne, wymagają raczej indywidualnego podejścia. Trzeba brać pod uwagę potrzeby właścicieli oraz warunki panujące na posesji - stopień zacienienia, wysokość okolicznych drzew, usytuowanie względem stron świata, a także sąsiednich budynków. Raczej trudno znaleźć projekt gotowy, który spełni te wszystkie oczekiwania, również w kwestii rozkładu funkcji w domu.

Zobacz dom pasywny wybudowany według projektu gotowego

Energooszczędny rozkład pomieszczeń

W.S.: Odpowiedni rozkład funkcji, czyli pomieszczeń, też może wspomóc odczuwanie ciepła w domu. Nie tylko energooszczędnym...

M.P.: Tak, ogólne zasady są dość uniwersalne, z tym że w domu, w którym zależy nam na pozyskiwaniu ciepła ze słońca, nabierają one szczególnej wagi. Dom musi łapać jak najwięcej energii, ciepła i światła z promieniowania słonecznego. Od strony północnej, tam gdzie naturalnego światła mamy najmniej, lokalizuje się więc pomieszczenia techniczne, gospodarcze, garaż. Może tam się również znaleźć kuchnia, bo w niej i tak dzięki gotowaniu mamy duże zyski ciepła. Od południa zaś powinny być usytuowane pomieszczenia otwarte, a w każdym razie te większe, w których się dużo przebywa, odpoczywa lub pracuje, a więc przede wszystkim pokój dzienny, salon czy gabinet. Od tej właśnie strony powinny znaleźć się największe okna, które przyciągną dużo światła. Kierunek wschodni i zachodni też nie jest wykluczony, choć tu już zyski cieplne będą mniejsze.

W.S.: Czyli jeśli ktoś chciałby postawić dom w lesie, to pozyskanie ciepła zabiegami architektonicznymi będzie mocno utrudnione. A dom pasywny w takich warunkach byłby w ogóle możliwy?

M.P.:To byłoby trudne zadanie, zwłaszcza gdyby chodziło o nieduży obiekt. Bo im mniejszy budynek, tym trudniej osiągnąć potrzebne parametry - zwłaszcza odpowiedni współczynnik zwartości A/V, czyli stosunek powierzchni przegród zewnętrznych do kubatury ogrzewanego budynku. Aby to ułatwić, malutki domek w lesie powinien mieć formę zbliżoną do sześcianu. To w ogóle jest dobra forma dla obiektów energooszczędnych i pasywnych.

Klienci czasem narzekają, pytają się, czy te budynki muszą być takie, ich zdaniem, brzydkie, nieatrakcyjne, w formie zbliżonej do kostki? Podobnie zresztą wielu właścicieli boi się dużych przeszkleń. Obawiają się, że ich stosowanie pozbawi mieszkańców intymności, narazi na ciągłe zaglądanie z zewnątrz przechodniów czy sąsiadów. Oczywiście, nie należy się sztywno trzymać wszystkich zasad, o których mówiliśmy. Architektura powinna znajdować kompromisy, a budynki - być atrakcyjne, piękne. Nawet do osiągnięcia pożądanego efektu energetycznego nie powinniśmy dążyć za wszelką cenę.

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