Dom na miarę czasów – ekologiczny i ekonomiczny

Dom na miarę czasów łączy takie aspekty, jak energia i ekonomia, odnoszące się zarówno do funkcjonalnych, energooszczędnych projektów, jak i do nowoczesnych technologii budowy oraz systemów grzewczych, umożliwiając produkcję energii cieplnej i redukcję jej strat przy wyważonych kosztach przedsięwzięcia. Współczesne ekodomy to domy energooszczędne, zbudowane z odpowiednich surowców, nieszkodliwych dla środowiska i ludzi, zapewniających zdrowy mikroklimat we wnętrzach.

Projekt i wymagania

Dom ekonomiczny ma prostą, zwartą konstrukcję, zaplanowany jest na bazie kwadratu lub prostokąta. Takie domy nie mają balkonów, przybudówek, a tarasy budowane są na osobnych konstrukcjach. Również dach w takim domu musi być nieskomplikowany – z reguły jest dwu- lub jednospadowy, o kącie nachylenia 30-45°. Biorąc pod uwagę energooszczędność, sprawdzają się dachy płaskie.

Wnętrza energooszczędnych budynków powinny być doświetlone zgodnie z naturalnym obiegiem słońca, czyli sypialnie i kuchnia mają znajdować się od strony wschodniej, salon i jadalnia od południa, taras od zachodu, pomieszczenia gospodarcze zaś od północy.

Wynikające z dyrektywy unijnej 2010/31/UE zobowiązującej kraje członkowskie do poprawy energooszczędności budownictwa i zmniejszenia emisji CO2 do atmosfery, zaostrzenie wymagań dotyczących izolacyjności przegród oraz wskaźnika EP (kWh/m²/rok) miało na celu podniesienie standardu energetycznego budynków. Celem KE jest bowiem dążenie do budownictwa o niemal zerowym zużyciu energii, jednak każdy kraj formułuje własną definicję tego pojęcia, biorąc pod uwagę stan wyjściowy oraz możliwości ekonomiczne. Polskie wymagania zostały określone w warunkach technicznych.

Dom energooszczędny musi odznaczać się jak najmniejszym zużyciem energii. Należy tu zwrócić uwagę na współczynnik EP, określający roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną potrzebna do ogrzewania, wentylacji, chłodzenia i przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Od ubiegłego roku maksymalny wskaźnik zapotrzebowania na energię w domu energooszczędnym wynosi ok. 70 kWh/(m²/rok). Im ten wskaźnik jest niższy, tym lepiej – świadczy o „zielonym” budynku, wyposażonym w systemy chroniące środowisko i bazujące na odnawialnych źródłach energii, takich jak energia słoneczna, wiatrowa, geotermia. Ekodomy powinny być ekologicznie ogrzewane, nie ma w nich miejsca na paliwa stałe. Na pewno dobrze sprawdzą się w nich – w połączeniu z innymi źródłami (np. podłogówką) – pompy ciepła oraz panele fotowoltaiczne. Istotną sprawą jest też zaplanowanie wentylacji, tak by nie zaburzała równowagi energetycznej dobrze zaizolowanego domu przez wpuszczanie do budynku zimnego powietrza z zewnątrz. Idealnym rozwiązaniem jest tu wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła (rekuperacja).

Fundamenty

Dom jednorodzinny, wybudowany w tradycyjnej technologii, czyli murowany, waży kilkaset ton. Niezwykle ważne jest bezpieczne przeniesienie na grunt tak potężnego obciążenia oraz obciążeń zmiennych (ciężaru śniegu, ludzi, parcia wiatru...). Bezpieczne, czyli gwarantujące minimalne, równomierne i niezauważalne osiadanie obiektu. To właśnie zadanie fundamentów.

O sposobie posadowienia budynku, a więc o tym, jakie będzie miał fundamenty, decyduje projektant odpowiadający za część konstrukcyjną. Konstruktor musi uwzględnić wielkość domu, liczbę kondygnacji, technologię budowy i – co bardzo ważne – warunki gruntowe na działce. Czyli rodzaj gruntu, jego nośność, poziom wód.

Obecnie do wyboru mamy dwa rodzaje posadowienia: tradycyjny – ławy i ściany fundamentowe lub nowoczesny – płytę fundamentową. W Polsce jednak domy jednorodzinne zazwyczaj buduje się, wykorzystując tradycyjne technologie. Dlatego najczęściej stosowane są ławy i ściany fundamentowe, rzadziej – płyta. Zanim zdecydujemy, warto dowiedzieć się, czym się różnią te sposoby fundamentowania i który z nich lepiej sprawdzi się przy budowie domu.

Dobrze jest również sprawdzić, jakie są koszty budowy fundamentów tradycyjnych, a ile może kosztować wykonanie płyty fundamentowej. Najlepiej dla tego samego projektu zamówić wycenę w firmie, która ma wykonać posadowienie domu. Aby porównanie było rzetelne, trzeba porównać koszty etapów do poziomu zero, z bardzo dobrą izolacją termiczną, wyprowadzonym kompletem przepustów i przejść instalacyjnych oraz warstwą chudego betonu.

Ławy i ściany fundamentowe

Tradycyjne fundamenty – najbardziej opłaca się wybrać ten sposób posadowienia, jeśli poziom wody gruntowej znajduje się nisko – przynajmniej 1 m poniżej spodu fundamentów, a grunt jest nośny i niespoisty (przepuszczalny), czyli piasek lub pospółka.

Zdecydowanie trudniej jest wykonać ten rodzaj posadowienia przy wysokim poziomie wody gruntowej – czasem zaledwie 30-50 cm poniżej poziomu terenu – i na podłożu spoistym (nieprzepuszczalne gliny, piaski gliniaste, gliny piaszczyste) lub z przepuszczalnymi przewarstwieniami („żyłami”). Niestety, taki rodzaj gruntów występuje na przeważającym obszarze naszego kraju. Oznacza to konieczność stosowania dodatkowych izolacji przeciwwilgociowych przy budowie fundamentów i większe nakłady finansowe.

Tradycyjny sposób posadowienia domu jest od dawna powszechnie stosowany, a więc dobrze znany. Poszczególne etapy nie są skomplikowane, a w związku z  tym nie wymagają od wykonawców wyjątkowych kwalifikacji. Budowę tego rodzaju fundamentów można więc zlecić dowolnej firmie budowlanej, nawet takiej, która nie ma dużego doświadczenia.

Płyta fundamentowa

Tradycyjny fundament murowany z bloczków na żelbetowych ławach fundamentowych, zasypywany piaskiem i ocieplany dość cienką warstwą styropianu nie odpowiada dzisiejszym wymaganiom technicznym i dlatego coraz częściej jest zastępowany płytą fundamentową. Jest to rozwiązanie stosowane za granicą od wielu lat, dużo tańsze, łatwiejsze i szybsze w wykonaniu (pozwala skrócić prace do 4-5 dni).

Głównym zadaniem płyty fundamentowej jest przenoszenie obciążeń, a wszelkie elementy grzewcze należy traktować jako opcjonalne. Tymczasem płyta fundamentowa może – ale nie musi! – być wyposażona w różnego rodzaju systemy grzewcze, wykorzystujące jako nośnik ciepłą wodę albo powietrze. Cała instalacja może być ułożona w płycie, jak i na niej – w dodatkowej warstwie przewodzącej. Każde z tych rozwiązań ma swoje zalety i wady, a jego zastosowanie powinno być indywidualnie przeanalizowane i dobrane dla konkretnej inwestycji. Błędne wyobrażenia na ten temat ze strony potencjalnych inwestorów biorą się z tego, że pierwsze nowoczesne płyty wykonywane jako fundament domów jednorodzinnych były płytami grzewczymi. W pewnym sensie spowodowało to powstanie stereotypu, że płyta fundamentowa jest tylko płytą grzewczą.

Płyta fundamentowa to zestaw odpowiednio dobranych materiałów budowlanych układanych w warstwach, które nadają kształt odpowiednio przygotowanej mieszance betonu. Taka płyta fundamentowa odpowiednio zaprojektowana i dodatkowo wyposażona w system grzewczy tworzy zintegrowany system fundamentowej płyty grzewczej. Dodatkowym atutem jest też to, że w uformowanej płycie fundamentowej są już rozprowadzone wszystkie niezbędne podłączenia i instalacje. Unika się więc dodatkowego wykonywania prac instalacyjnych, izolacyjnych i posadzkowych.

Kiedy warto zdecydować się na płytę fundamentową? Gdy na działce są trudne warunki gruntowo-wodne, podłożem są grunty słabonośne, wysadzinowe lub nasypowe, a także gdy jest wysoki poziom wód gruntowych. Jedynymi gruntami, na jakich nie należy wykonywać płyty (ani też żadnego budynku) są niektóre grunty organiczne (na przykład torfy i namuły), które nie są wstanie przenieść nawet małego obciążenia. Znacznie się odkształcają, a razem z nimi przemieszcza się fundament i wykonany na nim dom, co szybko prowadzi do zarysowania, a nawet pękania elementów ich konstrukcji. Dotyczy to również terenów górskich z dużym spadkiem terenu.

Ciepłe ściany zewnętrzne

Decydując się na budowę domu, warto wybrać materiały optymalne pod względem ekonomicznym. Dotyczy to szczególnie ścian zewnętrznych, które ze względu na sporą powierzchnię mają duży wpływ na koszty ogrzewania pomieszczeń. Maksymalna wartość U, obowiązująca od 2021 roku w przypadku ścian, wynosi 0,20 W/(m2 K). Warto jednak zmniejszyć ten parametr do poziomu ok. 0,15 W/(m2 K), odpowiednio zestawiając materiały.

Odpowiednia technologia

Decyzję dotyczącą sposobu budowy domu i zastosowanych materiałów musimy podjąć już na etapie jego projektowania. Przy wyborze technologii wznoszenia ścian zewnętrznych zwykle decydujemy się na rozwiązania, które pozwalają ograniczyć koszt ich wznoszenia i późniejszego użytkowania. Z ekonomicznego punktu widzenia jest to działanie uzasadnione tylko wówczas, gdy nie odbywa się kosztem ich parametrów cieplnych. Oto najpopularniejsze technologie.

• Murowanie.

Większość inwestorów decyduje się na technologię murowaną. Polega ona na układaniu najczęściej pustaków lub bloczków i łączeniu ich ze sobą różnego rodzaju zaprawami. Popularność tego rozwiązania w Polsce wynika z tego, że ściany murowane uchodzą za najbardziej solidne i trwałe. Dodatkowo materiały budowlane – konstrukcyjne, izolacyjne i wykończeniowe – wykorzystywane do wznoszenia domu w technologii murowanej są łatwo dostępne i znane większości firm wykonawczych na polskim rynku. Mniejsze jest więc ryzyko popełnienia błędów.

• Prefabrykacja.

W technologii prefabrykowanej wznosi się wiele domów pasywnych. Ich budowa przebiega sprawnie i może być realizowana przez cały rok. Wszystkie elementy domu są przygotowywane w hali produkcyjnej. Jako gotowe części są przywożone na plac budowy i montowane na wcześniej przygotowanych fundamentach. Elementy ścian, stropów i dachu mogą być przygotowane w różnym stopniu zaawansowania. Najbardziej zaawansowana prefabrykacja skraca czas budowy domu nawet do kilku dni.

Ściany domów prefabrykowanych są wykonane ze zbrojonego betonu albo też szkieletu z drewna lub stali, wypełnionego materiałem termoizolacyjnym. Takie ściany wymagają dodatkowej warstwy ocieplenia od zewnątrz. W ścianach szkieletowych obija się ją płytami OSB albo włóknowymi, a od wnętrza domu układa się folię paroizolacyjną oraz warstwę z płyt gipsowo-kartonowych lub gipsowo-włóknowych.

Ściany jedno- i dwuwarstwowe

Obecnie nietrudno jest osiągnąć wymagany współczynnik przenikania ciepła U ścian. Wystarczy zastosować materiały o najlepszych parametrach i ułożyć je odpowiednio dobraną warstwą. Trzeba przy tym pamiętać, że niektóre materiały nieco gorzej izolują termicznie, ale dobrze akumulują ciepło. Oznacza to, że magazynują ciepło pozyskane z promieniowania słonecznego i ogrzewania pomieszczeń, później stopniowo oddając je do wnętrza.

Za ekonomicznie uzasadnione można uznać ściany jedno- i dwuwarstwowe. Mury zbudowane z trzech warstw, mimo że solidne, ładne i bardzo ciepłe, nie będą tanie.

• Ściana jednowarstwowa.

To mur wybudowany z jednej warstwy pustaków lub bloczków, otynkowanych z zewnątrz i od środka, dlatego jej parametr cieplny w dużym stopniu zależy od materiału ściennego. Przykładowo ściany wymurowane z betonu komórkowego mogą osiągnąć współczynnik U = 0,17 W/ (m2 K), z ceramiki poryzowanej wypełnionej wełną mineralną i łączonych na suchą zaprawę w piance – 0,16 W/(m2 K), a z pustaków keramzytobetonowych ze styropianem – 0,15 W/(m2 K).

Decydując się na ściany jednowarstwowe, trzeba pamiętać, że nie izoluje się ich termicznie. Dlatego już na etapie projektowania i podczas budowy należy uważać na to, by nie było w nich mostków termicznych. Mogą nimi być połączenia bloczków, nadproża i wieńce stropowe. Aby ściana jednowarstwowa miała tak dobre parametry, jak deklaruje producent, powinna zostać wybudowana dokładnie według jego zaleceń i z wykorzystaniem elementów systemowych. Warto też zlecić prace ekipie, która uzyskała certyfikat od producenta.

• Ściana dwuwarstwowa.

W domach jednorodzinnych zwykle buduje się ściany dwuwarstwowe. Ich warstwę nośną można wykonać z dowolnego materiału. Powinna ona spełniać swoją podstawową funkcję – przenosić obciążenia. Nie warto więc budować muru grubszego niż to wynika z jego koniecznej wytrzymałości. O tym, czy ściana będzie wystarczająco ciepła, decyduje głównie druga warstwa ściany, czyli ocieplenie – najczęściej ze styropianu lub wełny mineralnej. Dlatego warto zainwestować w solidną warstwę izolacji cieplnej. To też najbardziej ekonomiczny sposób osiągnięcia wyznaczonego współczynnika U, który pozwoli w przyszłości sporo oszczędzić na ogrzewaniu domu.

Przy porównywaniu kosztów wykonania ścian dwuwarstwowych z różnych materiałów murowych, okazuje się, że ostateczne ceny nie różnią się między sobą znacząco. Nie ma więc większego znaczenia, co wybierzemy.

Ocieplenie ścian

W ścianach dwuwarstwowych najłatwiej jest uzyskać bardzo niską wartość współczynnika U, odpowiednio zwiększając grubość ocieplenia. Właściwie informację o materiale, jego rodzaju i grubości wykonanej z niego warstwy możemy znaleźć w dokumentacji technicznej zawartej w projekcie domu. Bardzo ważny jest współczynnik przewodzenia ciepła λ, bo to również od niego – a nie tylko od grubości ocieplenia – zależy, jaki współczynnik U będą miały ściany zewnętrzne.

Dostępne w sprzedaży materiały do izolacji termicznej mają współczynnik przewodzenia ciepła wynoszący 0,030- -0,045 W/(mK). Im wyższy (gorszy) współczynnik λ danego materiału, tym grubszą jego warstwę trzeba położyć. Dlatego spośród dostępnych na rynku produktów warto wybierać te, których współczynnik λ kształtuje się na poziomie ok. 0,030 W/(mK). Ważne jest przy tym, aby termoizolacja została ułożona profesjonalnie. To pozwoli zapobiec powstawaniu mostków termicznych.

Murowane ściany zewnętrzne dobrze ociepli zarówno styropian, jak i wełna mineralna. Wśród dostępnych na rynku styropianów najcieplejsze są grafitowe o współczynniku przewodzenia λ równym 0,032 W/(mK) czy nawet 0,031. Gorsze parametry mają tradycyjne styropiany białe. Spośród nich nie warto wybierać takich, które mają współczynnik przewodzenia ciepła λ większy niż 0,042. Decydując się na lepszy, czyli cieplejszy styropian, będziemy mogli ocieplić ściany cieńszą warstwą i odwrotnie.

Wełną mineralną ociepla się dwuwarstowe ściany domów jednorodzinnych dużo rzadziej niż styropianem. Wpływ na to ma głównie cena wełny mineralnej w twardych płytach.

Na fasady nadają się płyty z wełny zwykłe lub lamelowe o gęstości do 120 kg/m3. Te drugie są dłuższe i węższe. Wełna do izolacji ścian ma lepszą paroprzepuszczalność niż styropian i pozwala na odprowadzenie wilgoci zgromadzonej w przegrodzie poza budynek. Ponieważ waży dosyć sporo, powinna być kotwiona do ściany. Wyjątek stanowi wełna lamelowa.

Dach

Większość decyzji dotyczących dachu nieświadomie podejmujemy już na etapie projektowania domu. Kształtu, nachylenia połaci, rodzaju konstrukcji nie da się później zmienić, a ma to konsekwencje zarówno finansowe, jak i funkcjonalne. Dlatego wybór dachu warto przemyśleć jak najwcześniej.

Więźba dachowa

Konstrukcja dachu zależy od jego kształtu i rozpiętości. Oprócz tych dwóch podstawowych informacji przy projektowaniu uwzględnia się również rodzaj pokrycia dachowego, kąt nachylenia połaci i dodatkowe obciążenia uzależnione od miejsca budowy domu (m.in. wiatrem i śniegiem).

Tradycyjne więźby dachowe montują cieśle z elementów dostarczonych z tartaku lub firmy sprzedającej drewno. Bardzo często zakup drewna na więźbę bywa lekceważony. Oprócz wytrzymałości drewna ważnym jest jego wilgotność. Wiąże się z nią odkształcalność podczas wysychania. Pod wpływem zmian wilgotności zmienia się też wytrzymałość drewna. Mokre ma niską wytrzymałość i sprężystość. Dlatego nie warto robić pozornych oszczędności i lepiej kupić drewno suszone przemysłowo do wilgotności 18%, a przygotowanie więźby powierzyć cieślom z doświadczeniem.

Zamiast tradycyjnej możemy zdecydować się na więźbę prefabrykowaną. Wykonuje się ją z drewna suszonego przemysłowo i czterostronnie struganego. Dzięki niemu gotowe wiązary są lżejsze niż tradycyjne i dokładne wymiarowo. Można budować z nich dachy o sporej rozpiętości, bez przedzielania poddasza słupami. Po przywiezieniu elementów montuje się je na dachu maksymalnie w 3 dni, a dzięki precyzji, z jaką są wykonywane, połacie mają idealnie równe płaszczyzny. Jedyną „niedogodnością” jest wykonanie nowego projektu dachu.

Wstępne krycie

Zadaniem pokrycia jest przede wszystkim sprawne odprowadzanie wody opadowej w dół poza okap. Wbrew potocznym opiniom, nie pełni ono funkcji izolacji przeciwwilgociowej. Dlatego też w dachach stromych jest potrzebna skuteczna izolacja, która zabezpieczy wnętrza przed wodą opadową. Taką warstwą jest wstępne krycie, które trzeba odpowiednio dobrać.

Obecnie najczęściej wykonuje się je z membrany dachowej. To tańsze i łatwiejsze do wykonania rozwiązanie niż papa na sztywnym poszyciu, stosuje się je pod pokryciem z dachówek, blachodachówek oraz paneli z blachy płaskiej. Kupując membranę, należy zwrócić uwagę na stopień jej paroprzepuszczalności, określany współczynnikiem Sd. Powinien mieć on wartość mniejszą niż 0,3 m.

Membrany można także układać jako dodatkową warstwę pod sztywne poszycie kryte papą, a także zamiast papy na deskowanie. Jeżeli membrana ma być układana na pełnym deskowaniu, powinna mieć też wysoką gramaturę i grubość. Im jednak jest grubsza (ma większy ciężar powierzchniowy, większą gramaturę), tym para wodna trudniej przez nią przenika. Dlatego powinno się układać się membrany o gramaturach około 200 g/m², ale nie powinno się stosować membran lżejszych niż 130 g/m².

Papę na sztywnym poszyciu stosuje się pod dachówki bitumiczne. Jest ona także niezbędna przy małym nachyleniu połaci dachu z pokryciami układanymi na łatach. Papę na sztywnym poszyciu stosuje się także wtedy, gdy ułożenie pokrycia zasadniczego odkłada się w czasie, np. na kolejny sezon budowlany.

Pod pokrycia z blachy płaskiej zamiast papy stosuje się maty strukturalne, które umożliwiają odprowadzanie skroplin z dolnej powierzchni blachy płaskiej, gdzie często dochodzi do wykraplania się pary wodnej. Takie podłoże nie hamuje rozszerzalności termicznej blachy, która może swobodnie się po nim przesuwać.

Pokrycie dachowe

Wybór pokrycia dachu to jedna z ważniejszych decyzji, jakie musimy podjąć, budując dom. Teoretycznie możemy wybrać każde, które będzie dopasowane do kąta nachylenia połaci, ale nie zawsze jest to rozwiązanie ekonomiczne. Wiele zależy od kształtu dachu. Ponieważ zwykle w projekcie jest określony jedynie rodzaj pokrycia i jego kolor, wybierając model materiału na dach, warto dodatkowo zwrócić uwagę na ich format. Te mniejsze – dachówki i blachodachówki – sprawdzą się na dachach z wieloma załamaniami połaci, lukarnami (zwłaszcza typu wole oko) i wykuszami. Ułatwiają one kształtowanie krzywizny dachu i dają swobodę obróbek. Jest jeszcze jeden aspekt – ekonomiczny. Przy dopasowywaniu materiału do połaci będzie mniej odpadów. Większe elementy warto wybrać na proste, dwuspadowe dachy. Prace przy kryciu przebiegają zdecydowanie szybciej.

Izolacja termiczna

Dach jest tą przegrodą zewnętrzną, przez którą ucieka z domu najwięcej ciepła. Dlatego przepisy dotyczące izolacyjności cieplnej dachu są bardziej rygorystyczne niż dla ścian zewnętrznych. Zgodnie z nimi wartość współczynnika przenikania ciepła U dla dachu nie powinna być wyższa niż 0,15 W/(m2 K). Zależy to w głównej mierze od grubości izolacji cieplnej. Aby osiągnąć wymaganą izolacyjność dachu, w projekcie zawsze jest określona grubość materiału termoizolacyjnego i jego współczynnik λ. Można kupić materiał o innych parametrach, ale na pewno nie gorszych. Z pewnością warto wybierać materiały o jak najniższym współczynniku λ i układać je grubszą warstwą. Inwestycja w takie ocieplenie zwróci się w postaci niższych rachunków za ogrzewanie domu.

Na rynku jest wiele produktów pozwalających na skuteczne ocieplenie dachu. Ich zastosowanie pozwala spełnić zapisany w warunkach technicznych współczynnik przenikania ciepła U. Nie jest to szczególnie trudne. Wystarczy zastosować odpowiednio grubą warstwę materiału termoizolacyjnego. Termoizolację układa się zależnie od rodzaju dachu i materiału. W polskich warunkach klimatycznych dom najlepiej ocieplać od strony zimniejszej, czyli od zewnątrz. To najskuteczniejsza metoda na ograniczenie strat ciepła, ponieważ zwiększa izolacyjność termiczną dachu. Pozwala też wyeliminować mostki cieplne. W ten sposób można ocieplić dachy płaskie (stropodachy) oraz skośne. Te ostatnie izoluje się, układając wełnę mineralną lub płyty PIR/PUR na krokwiach. Zwykle producenci oferują całe systemy takiego ocieplenia.

Od wewnątrz wbudowuje się w dach skośny wełnę mineralną i drzewną. Grubą warstwę materiału układa się w dwóch warstwach – między krokwiami i pod nimi.

Na wysokich poddaszach można odciąć nieużytkową przestrzeń nad jętkami i wykonać pod nimi sufit. W takiej sytuacji termoizolacja może być wykonana tradycyjnie albo z ułożeniem warstwy wełny między jętkami stanowiącymi konstrukcję stropu. Jeżeli poddasze jest nieużytkowe, ocieplenie powinno być ułożone na stropie, który stanowi przegrodę między pomieszczeniami ogrzewanymi i nieogrzewanymi.

Okna połaciowe

Rozmieszczenie i wielkość przeszkleń znacznie wpływa na energooszczędność. Choć okno zawsze będzie miało słabszą izolacyjność termiczną niż połać dachu, w której jest osadzone, to warto postarać się, aby miało jak najlepsze parametry.

Jeszcze kilka lat temu nie zalecano montażu okien w domach energooszczędnych. Specjaliści odradzali ich instalowanie w dachu na rzecz okien tradycyjnych, umieszczanych w ścianach szczytowych. W ostatnich latach sytuacja znacznie się zmieniła na korzyść okien połaciowych. Obecnie modeli o bardzo dobrych parametrach jest na rynku coraz więcej.

Co na to przepisy? W tym roku okna połaciowe mogły charakteryzować się współczynnikiem nieprzekraczającym 1,1 W/(m2 K). Od przyszłego roku współczynnik ten ma być niższy i wynosić 0,9 W/(m2 K). Na rynku są już dostępne okna o dużo lepszych właściwościach termoizolacyjnych. Najnowocześniejsze modele mają współczynniki przenikania ciepła U na poziomie 0,50-0,68 W/(m2 K), czyli znacznie poniżej obowiązujących wymagań. Jest to możliwe dzięki specjalnie dobranym elementom.

Oprócz współczynnika U warto zwrócić uwagę na sposób osadzenia okien w dachu. Od kilku lat stosuje się montaż obniżony. Dzięki głębszemu osadzeniu okna w konstrukcji dachu jest ono mniej narażone na wpływ czynników atmosferycznych, a zwłaszcza niskich temperatur. Ryzyko tworzenia się mostków cieplnych na jego obwodzie jest dużo mniejsze, co w efekcie przekłada się na lepsze parametry izolacyjne.

Ważna jest też izolacja termiczna okna. Powinna ona znajdować się na całym obwodzie zewnętrznym okna połaciowego. Dzięki temu na styku ościeżnicy i połaci dachu ograniczone są straty ciepła i powstawanie mostków termicznych. Każdy producent ma własne opracowane rozwiązanie dostosowane do modelu okna.

Energo stolarka

Wybierając okna, nie powinniśmy poprzestawać na porównywaniu ram. Ważne są też szyby. Można je dobrać tak, by mieć produkt dopasowany do swoich potrzeb i domu. Szyby w oknach mają bowiem duży wpływ na parametry stolarki. Przeszklenie stanowi 45-75%, a nawet do 90% powierzchni okna. Tak znaczny jego udział w całej konstrukcji sprawia, że właściwości eksploatacyjne i użytkowe każdego okna zależą głównie od parametrów zastosowanych w nich pakietów szybowych. Ich jakość i rodzaj decyduje o tym, jak ciepłe i bezpieczne będzie konkretne okno.

Ciepłe szyby

Zadaniem okien i zamontowanych w nich szyb jest dostarczenie do pomieszczeń odpowiedniej ilości naturalnego światła oraz ochrona wnętrz przed wpływem warunków atmosferycznych, w tym przed ucieczką ciepła zimą i przegrzewaniem latem.

Zgodnie z przepisami doświetlenie pomieszczenia przeznaczonego na pobyt ludzi jest wtedy, gdy proporcja powierzchni okien, liczonej w świetle ościeżnic, do powierzchni podłogi wynosi co najmniej 1:8. Natomiast, aby zapewnić ochronę przed ucieczką ciepła zimą, należy przestrzegać wymagań izolacji cieplnej, szczególnie dotyczących współczynnika przenikania ciepła Uw, który obecnie dla okien elewacyjnych nie może być większy niż 0,9 W/(m²K), a dla dachowych 1,1 W/(m²K).

Ponadto, aby zapewnić ochronę przed przegrzewaniem wnętrz latem wprowadzono wymagania, aby współczynnik przepuszczalności energii całkowitej promieniowania słonecznego g okien oraz przegród szklanych latem nie był większy niż 0,35.

Coraz wyższe wytyczne dotyczące okien i oszklenia wymagają stosowania nowoczesnych materiałów i technologii. Do niedawna szyba zespolona składała się z dwóch tafli szkła (jedna z ich to zwykłe szkło float, druga – szkło float z powłoką niskoemisyjną), oddzielonych ramką dystansową. Przestrzeń między taflami wypełniał gaz szlachetny – argon, krawędzie szyby zaś uszczelniała specjalna masa uszczelniajaco-klejącą, zapewniająca hermetyczną przestrzeń międzyszybową.

Aby powstały okna o wyższej termoizolacyjności, potrzebne są szyby o współczynniku Ug = 0,7-0,8 W/(m²K), a te wymagają pakietów dwukomorowych. Druga komora może mieć analogiczną budowę jak opisana wcześniej, czyli dodatkową hermetyczną komorę wypełnioną argonem.

By zwiększyć izolacyjność termiczną szyb, komory wypełnia się innym gazem szlachetnym – ksenonem lub kryptonem, do rozdzielenia szyb zaś stosuje ciepłe ramki dystansowe.

Innym rozwiązaniem na poprawienie izolacyjności jest dodanie drugiej komory próżniowej, czyli wypełnionej bardzo rozrzedzonym powietrzem. Zaletą jej zastosowania jest jej bardzo mała grubość, bo jedynie rzędu 0,2 mm.

Aby zapewnić zyski ciepła, obniżające koszty ogrzewania, w budynkach pasywnych wymagane jest, aby współczynnik przepuszczalności energii słonecznej g oszklenia w zimie miał wartość 0,5, ale pamiętamy, że jednocześnie latem współczynnik ma być nie większy niż 0,35. Rozwiązaniem umożliwiającym spełnienie tych dwóch wymagań jest zamontowanie rolet lub innych osłon przeciwsłonecznych albo zastosowanie tzw. szkła aktywnego, czyli szkła o zmiennej przezierności. Szyby aktywne, zwane też dynamicznymi lub inteligentnymi, zmieniają przezierność automatycznie pod wpływem podwyższonej temperatury (szkło termochromatyczne) lub zwiększonego promieniowania słonecznego (szkło fotochromatyczne) bądź w wyniku zmiany napięcia elektrycznego (szkło elektrochromatyczne) – po naciśnięciu przycisku przez użytkownika lub automatycznie pod wpływem sygnału z czujników pogodowych lub z systemu sterującego klimatyzacją. Innym rodzajem szkła aktywnego jest szkło typu switchable, które w wyniku włączenia lub wyłączenia napięcia elektrycznego staje się przezroczyste lub nieprzezroczyste. Szyby aktywne zapewniają też ochronę przed oślepianiem przez zbyt intensywne promienie słoneczne.

Ważne przesłony

Kontrola ciepła i światła napływającego do wnętrza niewątpliwie wpływa na komfort przebywania w danym pomieszczeniu, dlatego ważne jest, aby stosując odpowiedni dodatek do okna, uzyskać optymalną temperaturę i dopływ naturalnego światła. Dodatki wewnętrzne w ograniczonym stopniu chronią pomieszczenia przed ciepłem, a ich głównym zadaniem jest dekoracja wnętrza i regulacja dopływu światła. Podczas uciążliwych upałów promieniowanie przechodzące przez szybę pochłaniane jest przez zasłonę, która w późniejszym etapie emituje je do wnętrza, działając jak grzejnik. W tym przypadku najlepiej sprawdzą się akcesoria zewnętrzne, które zatrzymają promieniowanie cieplne przed szybą. Chronią one wnętrze przed nagrzewaniem skuteczniej niż osłony wewnętrzne, dzięki czemu możemy ograniczyć lub całkowicie zrezygnować z klimatyzacji w budynku, która generuje dodatkowe koszty ogrzewania.

Szczelny montaż

Żeby nie zmarnować wysokich parametrów zapewnianych przez producentów stolarki, ani nie stracić tego, co wydaliśmy na zakup ciepłych okien, trzeba je odpowiednio zamontować, używając właściwych materiałów. Nieszczelność połączenia okien ze ścianą niesie duże ryzyko zawilgocenia ułożonej wokół ram termoizolacji, która straci swoje właściwości ocieplające, prowadząc do przemarzania ościeża, a nawet powstawania w tym miejscu zagrzybienia.

Warstwę środkową w montażu okien stanowi najczęściej niskoprężna pianka poliuretanowa, która po naniesieniu zwiększa objętość, dokładnie wypełniając wolną przestrzeń. Warto wybrać dobrze izolującą, czyli o jak najniższym współczynniku przewodzenia ciepła λ. Pianka montażowa, która wypełnia połączenie stolarki z murem powinna być skutecznie chroniona przed zawilgoceniem. Chodzi tu o ochronę przed wilgocią pochodzącą z zewnątrz oraz tę, która powstaje wewnątrz pomieszczeń podczas ich użytkowania.

Od wewnątrz piankę najczęściej zabezpiecza się taśmą paroszczelną, która nie pozwala na wnikanie wilgoci kondensacyjnej oraz stanowi barierę dla zawilgocenia z zewnętrz, które mogłoby sprzyjać rozwojowi pleśni i grzybów. Przed wodą opadową i wiatrem zaś chroni taśma paroprzepuszczalna (o niskim współczynniku Sd) i o podwyższonej odporności na promieniowanie UV, stanowiąca barierę dla wody i wiatru, montowana od zewnątrz.

Do trójwarstwowego montażu okien można zastosować też materiały, które pełnią kilka funkcji, np. taśmę, która zmienia swoje właściwości dyfuzyjne (współczynnik oporu dyfuzyjnego Sd) w zależności od temperatury i wilgotności względnej otoczenia – im wilgotność jest mniejsza, tym większa jest paroszczelność uszczelnienia i odwrotnie.

Zamiast stosowania kilku materiałów do trójwarstwowego uszczelnienia, można wykorzystać produkty „trzy w jednym” – wielofunkcyjne taśmy rozprężne (wstępnie skompresowane) – paroprzepuszczalne i odporne na deszcz, wiatr, promieniowanie UV oraz termoizolacyjne.

Wśród materiałów uszczelniających znajdziemy również produkty zwane hybrydowymi, łączące właściwości folii okiennych z cechami wielofunkcyjnych taśm rozprężnych.

Instalacje

Energia potrzebna do ogrzewania i zasilania urządzeń

Znowelizowane prawo budowlane wspiera wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, m.in. pomp ciepła i fotowoltaiki. Decyzję o montażu tych tego typu systemów najlepiej podjąć jeszcze na etapie projektowania domu, gdyż umożliwi to zaoszczędzenie dodatkowych środków, a także usprawni cały proces związany z instalacją obu urządzeń. Dach zaprojektowany z myślą o instalacji słonecznej pozwoli możliwie zwiększyć uzyski energii, m.in. dzięki odpowiedniemu kątowi nachylenia, uniknięciu zacienień czy odpowiedniemu ustawieniu względem kierunków świata. Podobnie rzecz ma się z pompą ciepła. Decydując się na to urządzenie, nie musimy w projekcie domu uwzględniać kosztów związanych z budową komina oraz dodatkowego pomieszczenia, przeznaczonego na kotłownię.

Pompy ciepła

To urządzenia przyjazne środowisku, które zapewniają komfortową temperaturę w pomieszczeniach i ciepłą wodę do mycia. Zależnie od rodzaju wykorzystują energię zmagazynowaną w ziemi, powietrzu lub w wodzie (ta ostatnia opcja jest najrzadziej stosowana ze względu na możliwe kłopoty z użytkowaniem). Największym atutem pomp ciepła są niskie koszty eksploatacji, chociaż barierą są początkowe nakłady inwestycyjne, zwłaszcza jeśli brany jest pod uwagę gruntowy model pompy. Wynika to z kosztów wykonania systemu umożliwiającego pobór energii cieplnej z ziemi.

Wprawdzie do działania pomp ciepła potrzebny jest prąd, to ze względu na ich bardzo wysoką sprawność mogą wytworzyć z jednej kWh energii elektrycznej pobranej z sieci nawet 4,5-5 kWh energii cieplnej. Dlatego stosowanie tych urządzeń jest uzasadnione ekonomiczne.

Uwaga! Coraz popularniejsze stają się urządzenia „all in one”, które w jednej obudowie zawierają pompę ciepła i centralę wentylacyjną z rekuperacją. Dzięki temu mamy zapewnione ogrzewanie, przygotowanie ciepłej wody, wentylację, a nawet pasywne chłodzenie budynku. Kolejną zaletą jest skrócony do minimum czas montażu takiego urządzenia, co ma istotne znaczenie z powodu wysokich kosztów robocizny.

Fotowoltaika

Instalacja fotowoltaiczna zamontowana na dachu lub na gruncie dostarcza prąd do urządzeń elektrycznych w naszym domu, co pozwala się uniezależnić od elektrowni, zwłaszcza w sezonie letnim przy dobrym nasłonecznieniu.

W 2022 roku cena prądu znacznie wzrosła, a w kolejnych latach należy się spodziewać kolejnych podwyżek. Dlatego zdaniem fachowców montaż systemu PV będzie nadal opłacalny, nawet mimo wprowadzenia zmian od 1.04.2022 roku w sposobie rozliczania prosumentów za wyprodukowaną energię (z tzw. net-meteringu na net- -billing). W efekcie wydłuży się czas zwrotu z tej inwestycji.

Wprowadzone zmiany mają zachęcić inwestorów do autokonsumpcji, czyli pobierania prądu w czasie, gdy jest on dostarczany przez panele. Z tego względu opłacalna jest m.in. współpraca instalacji PV i pompy ciepła.

Przyniesie ona wymierne korzyści ekonomiczne w postaci utrzymania na racjonalnym poziomie rachunków za energię oraz korzyści ekologiczne w postaci układu korzystającego z czystej energii odnawialnej.

Oczywiście latem możliwe będzie wykorzystanie energii elektrycznej jedynie na potrzeby podgrzewania wody do mycia (ewentualnie w przydomowym basenie) oraz chłodzenia pomieszczeń.

Wentylacja mechaniczna z rekuperacją

W standardowym domu straty energii cieplnej w wyniku wentylacji naturalnej mogą wynosić 1/4-1/3 całkowitych strat. Z tego powodu w nowo budowanych domach należy stosować wentylację mechaniczną z rekuperacją, gdyż jest to najskuteczniejsza metoda na obniżenie zapotrzebowania na energię pierwotną. W tym systemie odzyskuje się ciepło z wywiewanego powietrza i dzięki temu nie tracimy go, bo ogrzewa ono powietrze nawiewane. Dobrej klasy rekuperatory mają sprawność wynoszącą ponad 90%. Zwróćmy też uwagę, że w efekcie działania tego systemu do domu cały czas napływa świeże, przefiltrowane powietrze bez pyłów i innych zanieczyszczeń. Kolejnym ważnym atutem jest również to, że nie ma potrzeby zakupu i budowy kominów wentylacyjnych, więc odzyskana w ten sposób powierzchnia jest możliwa do wygodnego zaaranżowania.

Smart home

Systemy inteligentnego domu mają za zadanie pomagać mieszkańcom w codziennych zajęciach, sterując instalacjami w budynku. Prostsze rozwiązania automatyki budynkowej wymagają od mieszkańców podjęcia pewnych akcji, np. wciśnięcia przycisku. Z kolei te bardziej zaawansowane automatycznie dostosowują pracę różnych urządzeń do indywidualnych potrzeb domowników, preferencji oraz ich trybu życia, podnosząc komfort dnia codziennego. Technologia smart pozwala także odciążyć rodzinny budżet, generując oszczędności wynikające z rozważnego gospodarowania m.in. energią elektryczną i wodą. Dróg do uczynienia domu inteligentnym może być kilka – do wyboru mamy rozwiązania oferowane przez konkretnego producenta lub urządzenia różnych firm, ale pracujące we wspólnym standardzie. Inną opcją jest montaż nowoczesnego systemu alarmowego, który zintegruje funkcje automatyki z bezpieczeństwem.

W zależności od stopnia zaawansowania domowej inteligencji możliwa jest realizacja różnych scenariuszy. Oto kilka przykładów.

• Zarządzenie systemami zamontowanymi na posesji.

Inteligentna instalacja po wykryciu zbyt niskiej temperatury zimową porą może o określonej godzinie włączyć ogrzewanie podjazdu tak, aby rozpuścić zalegający tam śnieg. Gdy część systemu alarmowego, która strzeże ogrodu, zostanie rozbrojona zdalnie, brama wjazdowa otwiera się, wzdłuż podjazdu włączają się lampki, a następnie otwierają się drzwi do garażu.

• Sterowanie oświetleniem.

Gdy tylko zapadnie zmrok, oświetlenie w otoczeniu budynku zostaje włączone. Jeśli nikogo nie ma w  domu (alarm czuwa), system symuluje obecność domowników, włączając światła w pomieszczeniach (losowo lub wg timera). Jeśli czujki rozmieszczone na terenie ogrodu wykryją ruch, wówczas pobliskie lampy rozświetlą mrok.

• Zapobieganie zagrożeniom.

Jeśli wykryte zostanie zalanie w kuchni, system automatycznie zamknie zawór z wodą, ograniczając ewentualne zniszczenia. Podobnie, gdy przy kominku wykryte zostanie pojawienie się niebezpiecznych ilości czadu – system może otworzyć okna, wymusić wentylację oraz zaalarmować domowników w odpowiedni, zaprogramowany wcześniej sposób (np. powiadomieniem na telefon lub dźwiękiem sygnalizatora).

• Wygodne użytkowanie.

Rano zamiast budzik domownicy mogą usłyszeć ulubioną muzykę dobiegającą z głośników domowego systemu hi-fi. Muzyka może być inna w każdym pomieszczeniu, budząc każdego z osobna, o ustalonej porze. Następnie automatycznie podniesione zostaną rolety, a  elektryczne karnisze rozchylą zasłony. Jeśli jednak dzień jest chłodny, wówczas wodne ogrzewanie podłogowe podniesie temperaturę posadzki. Te strefy, które strzegą części domu nieużywane w nocy, zostają automatycznie rozbrojone.

• Ograniczenie wydatków na eksploatację.

Inteligentny system nie jest tanią inwestycją, ale pozwala zmniejszyć koszty eksploatacji domu. Przykładowo, gdy uruchomiony zostanie scenariusz „wyjście z  domu”, system automatycznie wywoła kolejne wybrane przez użytkownika zdarzenia: wyłączy wszystkie pozostawione światła i inne niepotrzebne urządzenia podłączone do instalacji elektrycznej. W chłodniejszą porę roku na czas nieobecności domowników obniży temperaturę w pomieszczeniach albo latem wyłączy klimatyzację, domknie okna i opuści rolety, nie dopuszczając do niepotrzebnego nagrzania pomieszczeń. Zanim rozpocznie się automatyczne zraszanie trawnika oraz rabat z kwiatami, system sprawdzi wilgotność gleby i  nie dopuści do marnowania wody na podlewanie np. po obfitych opadach deszczu.

Do sterowania inteligentną instalacją służyć może szereg urządzeń – od prostych włączników i przycisków, przez sensoryczne przełączniki ścienne, po zaawansowane panele dotykowe. Sterować można także zdalnie, za pomocą pilotów oraz aplikacji na urządzenia mobilne.

Zdrowe materiały

Jednym z aspektów, który należy wziąć pod uwagę przy budowie domu, są materiały. Zwykle staramy się wybierać najlepszej jakości produkty, ale czy zwracamy uwagę na to, jak wpływają na nasze zdrowie?

Ekologiczne produkty

Aby wybudować zdrowy dom, nie wystarczy wybrać projekt energooszczędny. Sama koncepcja zmniejszenia zużycia energii jest tylko jednym z kilku aspektów zdrowego domu. Może się okazać, że zbudujemy go, wykorzystując toksyczne (nieekologiczne) materiały. Co więcej, bardzo dobra izolacja termiczna fundamentów, ścian zewnętrznych i dachu wpołączeniu ze szczelnymi oknami i drzwiami oraz źle zaprojektowanym systemem wentylacji szybko spowoduje tworzenie niekorzystnego dla zdrowia mieszkańców mikroklimatu. Trzeba więc umiejętnie połączyć zasady energooszczędności, ekologii i zdrowia. Wymaga to staranności w doborze materiałów, rozwiązań oraz poprawności wykonania.

Materiały budowlane mogą oddziaływać na nasze zdrowie bezpośrednio (np. pył lub opary) albo poprzez promieniowanie. Za najzdrowsze uznaje się bloczki wapienno-piaskowe (silikaty) oraz drewno suszone komorowo i czterostronnie strugane (nie wymaga impregnacji). Nieźle wypada też beton komórkowy. Produkty wykończeniowe lub izolacyjne mogą mieć nieporównywalnie gorszy wpływ na nasze zdrowie niż materiały konstrukcyjne. Dlatego coraz więcej producentów przywiązuje dużą wagę do tego, by produkcja nie była uciążliwa dla otoczenia, a podczas niej nie były wytwarzane toksyczne odpady. Przed wyborem materiałów warto to sprawdzić.

Który fundament jest tańszy?

Powszechnie uważa się, że tradycyjne posadowienie domu na ławach i ścianach fundamentowych jest tańsze niż na płycie. Jest to prawda, ale tylko wtedy, gdy porównujemy koszt wykonania ław oraz ścian fundamentowych z wydatkiem na płytę fundamentową pod całym budynkiem.

Przy wycenie tradycyjnych fundamentów zwykle pomija się podłogę na gruncie. Porównując je z płytą, trzeba pamiętać, że jest ona jednocześnie podłogą, na której trzeba jedynie ułożyć posadzkę. Po wykonaniu ław i ścian, trzeba więc jeszcze wykonać podsypkę z zagęszczonego piasku, betonową wylewkę oraz ich izolację termiczną i przeciwwilgociową.

W ostatecznym rozrachunku, uwzględniając wszystkie prace ziemne, roboty betonowe (ewentualnie też murowe) oraz wykonanie izolacji przeciwwilgociowych i termicznych, to całkowite koszty przy obu wariantach fundamentowania okażą się bardzo podobne.

Na koszt wykonania fundamentów ma wpływ wielkość domu i stopień skomplikowania jego bryły. Im większa kubatura budynku i długość ścian konstrukcyjnych, tym więcej trzeba będzie wydać na fundamenty.

Dobra współpraca – pompa ciepła i ogrzewanie podłogowe

Wodne ogrzewanie podłogowe to popularne rozwiązanie w nowoczesnych, dobrze ocieplonych domach. Jednak aby działało z bardzo wysoką sprawnością (co przełoży się na niskie opłaty za ogrzewanie), muszą być spełnione dwa warunki. Po pierwsze należy ten system zastosować w całym domu, czyli zarówno na parterze, jak i na piętrze. Po drugie – instalacja powinna współpracować z niskotemperaturowym źródłem ciepła. Do takich urządzeń należy pompa gruntowa i powietrzna, gdyż można dzięki nim uzyskać temperaturę wody grzejnej 30-38o C, które jest idealna do ogrzewania podłogowego.

Jak oszczędnie gospodarować wodą w domu?

Zapotrzebowanie na ciepłą i zimną wodę można częściowo ograniczyć, stosując odpowiednią armaturę. Przykładowo przy umywalce sprawdza się bateria z perlatorem, w kabinie prysznicowej słuchawka z ogranicznikiem wpływu, czy bateria termostatyczna.

Ilość zużywanej wody zależy też od nawyków higienicznych domowników. Wymierne korzyści przyniesie zmiana sposobu korzystanie z wody, np. zastąpienie kąpieli w wannie myciem się w kabinie. Obliczono, że do standardowej wanny nalewamy około 150 l wody, podczas gdy szybki prysznic wymaga 40-50 l. Równie ważny jest montaż energooszczędnego spłukiwania miski ustępowej.

Nie zapominajmy też o gromadzeniu deszczówki, którą później wykorzystamy np. do podlewania ogrodu.