Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Szkoła w budynku pasywnym – studium przypadku

Passive house school – case study
Mediå School w norweskim Grong
Mediå School w norweskim Grong
www.hybvent.civil.aau.dk

Jakość środowiska wewnętrznego jest elementem coraz częściej branym pod uwagę przy projektowaniu instalacji w budynkach, zwłaszcza użyteczności publicznej. Jednocześnie dokłada się starań, żeby zapewnić użytkownikom jak najwyższy komfort przy minimalnym zużyciu energii i tym samym niskich kosztach eksploatacyjnych oraz przy jak najmniejszym wpływie na środowisko. Jedną z technologii budowy jest standard budynków pasywnych. O ile na początku główny nacisk kładziono na minimalizowanie zużywanej energii, obecnie zwraca się uwagę także na zagwarantowanie użytkownikom wysokiego komfortu.

Mikroklimat panujący w pomieszczeniach to parametr wpływający na codzienne funkcjonowanie ludzkiego organizmu. Szybko doceniono jego znaczenie w budynkach o przeznaczeniu biurowym, w których pracownicy efektywniej radzą sobie z obowiązkami wtedy, gdy mają zapewnione odpowiednie warunki środowiska cieplnego i spełnione są wymagania dotyczące jakości powietrza [12].

Z kolei w budynkach handlowych (galeriach) wykorzystuje się wysoką jakość powietrza jako jeden z elementów oddziałujących na ludzką podświadomość, zachęcających do zakupów [11]. Jeżeli zatem jakość środowiska wewnętrznego przynosi korzyści, należy zadać pytanie, dlaczego problem ten jest marginalizowany w innych budynkach, których użytkownicy wykonują intensywną pracę umysłową przez wiele godzin, tj. w przedszkolach i szkołach.

Obiekty te to miejsca szczególne, wymagające najwyższej dbałości o zachowanie odpowiednich warunków środowiska wewnętrznego.

Środowisko wewnętrzne w szkołach i przedszkolach

Parametry środowiska wewnętrznego w szkołach były badane nie tylko w Polsce, ale również na świecie. Wnioski były następujące: niezależnie od kraju problem jest ten sam – dzieci uczą się i bawią w źle wentylowanych i przegrzewanych pomieszczeniach. Przykładowo w trakcie badań [1] poziom CO2 przekraczał 1000 ppm, czyli maksimum zalecane przez standard ASHRAE 62-1989.

Warto przeczytać: Nowe wymagania, jakim powinny odpowiadać budynki. Oszczędność energii i izolacyjność cieplna >>

Takie obiekty jak szkoły, charakteryzują się wysokim poziomem przeszklenia, co w zimie przyczynia się do znacznych strat cieplnych, które musi pokryć ogrzewanie, przy czym po drugiej stronie sal, z dala od okien, uczniom może być wręcz gorąco. Latem zaś zyski od słońca powodują przegrzewanie pomieszczeń, utrudniając skupienie i pracę [2].

Badania stężenia CO2 prowadzono również w przedszkolach [3] oraz salach dydaktycznych w budynku, który nie został poddany termomodernizacji [4].

Wiele szkół w Polsce zbudowano jeszcze w czasach, gdy uwzględnianie jakości powietrza wydawało się zbędnym luksusem i nie zwracano należytej uwagi na zużycie energii. Wentylację projektowano bardzo często nieadekwatnie do potrzeb i z założenia miała ona być wspomagana przez otwieranie okien [8].

Obecnie, w dobie termomodernizacji budynków, infiltracja przez nieszczelności stolarki okiennej praktycznie nie istnieje i tym samym świeże powietrze nie napływa z zewnątrz. Budynki bez sprawnie działającej wentylacji mechanicznej przestają być przyjazne użytkownikowi, stanowiąc siedlisko pleśni i grzybów (przy podwyższonej wilgotności w pomieszczeniach, powyżej 80%) oraz bakterii.

Poniżej przedstawiono sposoby poprawienia jakości środowiska wewnętrznego przy zachowaniu niskiego zużycia energii w szkole wzniesionej w technologii budynku pasywnego.

Metody poprawy jakości powietrza

Jednym z optymalnych rozwiązań w budynkach szkolnych i dydaktycznych jest zastosowanie wentylacji nawiewno-wywiewnej sterowanej czujnikami CO2. Najefektywniej wentylować pomieszczenia w zależności od aktualnego zapotrzebowania na tlen.

W budynkach edukacyjnych sale, w których przebywają uczniowie czy studenci, bywają wypełnione po brzegi lub stoją puste w trakcie przerw i gdy nie ma zajęć. Wykorzystanie czujników CO2 w połączeniu z modułem sterującym pozwala w ekonomiczny sposób dostosować strumień powietrza nawiewanego do aktualnych potrzeb w pomieszczeniu.

Tanim rozwiązaniem w przypadku budynków bez instalacji wentylacji mechanicznej są czujniki np. z sensorem optycznym (Infra-Red), które alarmują o przekroczeniu danego poziomu CO2 w pomieszczeniu lub wyświetlają wartość tego stężenia [10] – wtedy to nauczyciel może odpowiednio zareagować.

Jest to znacznie tańsze niż wykonywanie całej instalacji doprowadzania świeżego powietrza w istniejącej szkole. W polskich warunkach to właśnie zastosowanie czujników alarmujących jest praktycznie jedynym środkiem do poprawy jakości powietrza.

Skandynawowie prowadzą w szkołach badania różnego rodzaju. Efektem są energooszczędne rozwiązania służące dostarczaniu powietrza odpowiedniej jakości. W ramach akcji Hybwent [6] powstało wiele budynków, również szkół, w których zastosowano wentylację hybrydową.

Przykładem może być Mediå School w norweskim Grong (1997) – ze względu na surowy klimat postanowiono wykorzystać ciąg naturalny i do usuwania zużytego powietrza wewnętrznego wybudowano specjalną wieżę o wysokości 10 m, wspomaganą w razie potrzeby wentylatorem [2, 6].

Dobrym rozwiązaniem dla szkół energooszczędnych są nawiewniki higrosterowane, które zapewniają dopływ świeżego powietrza regulowany poziomem wilgoci w pomieszczeniu, nie powodując przy tym nieprzyjemnego uczucia przeciągu, jak to zwykle ma miejsce, gdy otwiera się okna w klasach. To rozwiązanie oszczędne, efektywne i tanie, do zastosowania w istniejących budynkach [10].

Przy zastosowaniu tego typu nawiewników łatwo można poprawić jakość powietrza wewnątrz pomieszczeń, gdzie głównym źródłem zysków ciepła są ludzie. W budynkach takich jak szkoły zdecentralizowana wentylacja może być bardziej efektywna i energooszczędna niż standardowe rozwiązanie z centralą wentylacyjną i układem przewodów.

Innym rozwiązaniem są gotowe, kompaktowe jednostki wentylacyjne. Urządzenie oprócz nawiewu realizuje także wywiew, a ciepło ze zużytego powietrza odzyskiwane jest w wymienniku krzyżowym do podgrzania powietrza nawiewanego. Jednostki takie przeznaczone są do montażu zarówno w budynkach nowych, jak i modernizowanych, w których wentylacja realizowana jest przy wykorzystaniu podwójnej fasady [10].

Nowoczesne wyposażenie dla domu, hotelu, biura
ZOBACZ >>

Budynek pasywny

Istnieje kilka warunków, które powinien spełnić obiekt, by mieć status budynku pasywnego. Zapotrzebowanie na energię grzewczą nie powinno przekraczać 15 kWh/m2 w ciągu roku (wartość ta nie uwzględnia zapotrzebowania na c.w.u.). Budynek powinien się również cechować energooszczędną wentylacją, która pochłania jedynie 0,45 Wh/m3, co odpowiada zużyciu 2500 kWh/rok, przy całkowitym strumieniu 8000 m3/h.

Budynek powinien też być szczelny, współczynnik n50 charakteryzujący liczbę wymian nie może przekraczać 0,6 1/h. Wartość współczynnika przenikania ciepła ścian U oraz dachu powinna być mniejsza niż 0,15 W/mK. Okna muszą mieć potrójne przeszklenia, a współczynnik Uok jest sprecyzowany i wynosi 0,8 W/mK [8]. Kolejnym kryterium jest wysokosprawny wymiennik ciepła, którego efektywna sprawność nie może być niższa niż 75%.

Budynek pasywny ze względu na wysokie wymagania dotyczące zużycia energii powinien sam jak najwięcej ciepła akumulować (m.in. sufit czy podłoga), by jak najdłużej ogrzewać pomieszczenia bez uruchomionego źródła ciepła [8].

W celu zwiększenia akumulacyjności należy zrezygnować z podwieszanych sufitów, a ściany zewnętrzne powinny być możliwie grube, wykonane z materiałów o specjalnych właściwościach, najlepiej zmiennofazowych. Bryła budynku powinna być możliwie zwarta, by ograniczyć wszelkie mostki ciepła. W szkołach istotnym elementem staje się również akustyka, dźwięk powinien być tłumiony, a materiały pokrywające ściany nie mogą zaburzać akumulacji ciepła.

Czytaj dalej: Opis budynków pasywnych >>

   18.11.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Czym mogą Cię zaskoczyć nowoczesne pompy do wody »

pompy do wody

 



Zadbaj o bezpieczeństwo swoje i swoich pracowników » Szukasz partnera w projektowaniu inżynieryjnym i specjalistycznym? »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go już dziś »

 


Jak projektować instalacje najwyższej jakości »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl