Uwarunkowania środowiskowe projektowania budynków energooszczędnych i pasywnych. Wybór lokalizacji inwestycji oraz możliwość wykorzystania energii wiatru

Kształtowanie elementów działki budowlanej
Ciąg dalszy artykułu...

W zależności od zastosowanych rozwiązań, a w efekcie wielkości rocznego zapotrzebowania na energię końcową, możliwy jest podział budynków na: tradycyjne, energooszczędne, pasywne oraz o niemal zerowym zużyciu energii.

Budynek energooszczędny to obiekt, w którym roczne zapotrzebowanie na ciepło nie przekracza 70 kWh/(m2 · rok), a do jego kluczowych cech zalicza się m.in. właściwą izolację termiczną przegród zewnętrznych, ograniczenie występowania mostków cieplnych, dobrą termoizolacyjność okien i drzwi oraz kontrolowaną mechanicznie wentylację.

Budynek pasywny z kolei to obiekt, w którym roczne zapotrzebowanie na ciepło jest mniejsze niż 15 kWh/(m2 · rok).

Przeczytaj także: Wykorzystanie skoncentrowanego promieniowania słonecznego w warunkach polskich >>

Cechy charakterystyczne budynków pasywnych są takie same jak domów energooszczędnych, jednak standardy wykonania są wyższe – izolacja cieplna oraz stolarka budowlana odznaczają się najwyższymi dostępnymi standardami termoizolacyjności, stosuje się kontrolowaną mechanicznie wentylację z odzyskiem ciepła, a także rozbudowany system wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych (pasywne i aktywne systemy ogrzewania słonecznego, ogniwa fotowoltaiczne, turbiny wiatrowe, pompy ciepła).

Najwyższym standardem wykonania charakteryzuje się budynek o niemal zerowym zużyciu energii, który nie wymaga dostaw energii ze źródeł zewnętrznych, poza tą z promieniowania słonecznego i z wiatru.

Według danych Komisji Europejskiej do 2050 roku około 50% budynków zaliczanych będzie do klasy energooszczędnych, z czego 10% stanowić będą budynki niskoenergetyczne (prognoza referencyjna). Przewidywaną strukturę budownictwa mieszkaniowego w perspektywie roku 2050 pokazano na rys. 5 [8].

Kształtowanie elementów działki budowlanej

W odniesieniu do wiatru budynek powinien być usytuowany w taki sposób, aby możliwa była całkowita cyrkulacja powietrza w jego wnętrzu.

Jeśli okna rozmieszczone są po przeciwnych stronach przestrzeni wewnętrznych, budynek powinien być skierowany pod niewielkim skosem w stosunku do kierunku wiatru, natomiast jeśli okna znajdują się na sąsiednich ścianach, to budynek powinien być skierowany prostopadle do wiatru.

Biorąc pod uwagę oddziaływanie słońca i wiatru, najbardziej korzystne jest umiejscowienie obiektu budowlanego w pobliżu północnej granicy działki oraz wyznaczenie obszaru o dostępie bezpośredniego promieniowania słonecznego, który wyznaczają linie wykreślone pod kątem 40° na wchód i 40° na zachód od naroży ściany wystawionej najbardziej na południe.

W celu złagodzenia niekorzystnego oddziaływania na budynek zjawisk klimatycznych należy odpowiednio ukształtować teren za pomocą takich elementów, jak: wiatrochrony, drzewa ocieniające, lasy oraz powierzchnie terenu bezpośrednio przylegającego do budynku.

Wiatrochrony naturalne (np. drzewa, grupy krzewów, żywopłoty) oraz sztuczne (np. płoty) są elementami, które redukują napór wiatru na stronę nawietrzną budynku; ze względu na możliwość występowania stref podciśnienia po stronie zawietrznej wiatrochronu, a w rezultacie silnych zawirowań, elementy te powinny umożliwiać przenikanie pewnej części wiatru.

Ponieważ energooszczędna zabudowa ekologiczna powinna sprzyjać wytworzeniu jak najlepszych warunków bioklimatycznych w miejscu zamieszkania ludzi, obiekty mieszkalne integruje się z ogrodami.

Poza funkcją bioklimatyczną rośliny zapobiegają także nadmiernemu nasłonecznieniu budynku w lecie oraz pełnią funkcję dodatkowej izolacji cieplnej zimą (głównie przed oddziaływaniem wiatru i opadów atmosferycznych).

Rozmieszczenie roślin w ramach działki budowlanej powinno być dostosowane do spełnianych przez nie funkcji w różnych okresach roku:

  • od strony południowej należy sytuować rośliny tracące liście na zimę, dostarczające cień w lecie oraz dopuszczające promieniowanie słoneczne zimą;
  • od strony wschodniej i zachodniej – rośliny tworzące ekrany ochronne przed działaniem wiatru i deszczu (np. drzewa i krzewy iglaste), umieszczone w pewnej odległości od ściany;
  • od strony północnej – rośliny tworzące dodatkową izolację cieplną oraz ochronę przed opadami atmosferycznymi, np. drzewa i krzewy iglaste, gęste rośliny czepne.

Innym sposobem zabezpieczenia budynku przed niepożądaną działalnością wiatru jest umieszczanie na kierunku jego działania obiektów (pomieszczeń) niewymagających ogrzewania, takich jak np. garaż, komórka czy skład opału

Ważnym elementem zagospodarowania terenu jest też charakterystyka obszaru gruntu bezpośrednio przylegającego do budynku.

Materiały o jasnych kolorach odbijają światło od budynku (stosuje się je po stronie południowej), natomiast te o ciemnych kolorach absorbują promieniowanie słoneczne i zwiększają temperaturę otoczenia (wykorzystuje się je po stronie północnej).

Światło odbite od gruntu może stanowić aż 10–15% całego światła dziennego docierającego przez otwory okienne do pomieszczeń znajdujących się na parterze.

Optymalne ukształtowanie elementów działki budowlanej pokazano na rys. 6.

Podsumowanie

Przedstawione w artykule zagadnienia stanowią wprowadzenie do bardziej zaawansowanych prac prowadzonych na Katedrze Zrównoważonego Rozwoju Energetycznego Wydziału Energetyki i Paliw AGH w Krakowie.

Analizy przeprowadzone zostały w oparciu o dane dla Krakowa, a otrzymane wyniki znajdują potwierdzenie w rezultatach pomiarów na układach rzeczywistych.

Nowoczesne technologie, wysokoefektywne energetycznie oraz wykorzystujące energię ze źródeł odnawialnych, nie były do niedawna powszechnie stosowane w polskim klimacie ze względu na ich wysokie koszty, jednakże sytuacja ta ulega systematycznej poprawie dzięki dynamicznemu wzrostowi cen energii z paliw kopalnych oraz spadkowi kosztów takich urządzeń, jak kolektory słoneczne, moduły fotowoltaiczne, pompy ciepła, kotły na biomasę czy siłownie wiatrowe.

Jak pokazano w artykule, osiągnięcie wysokiej efektywności energetycznej budynków jest możliwe, gdy na etapie projektowania i budowy obiektu mieszkalnego uwzględni się szereg uwarunkowań środowiskowych.

Spełnienie tych wymagań pozwoli w maksymalnym stopniu wykorzystać dostępną energię otoczenia, ograniczyć straty ciepła z budynku oraz obniżyć zapotrzebowanie na ciepło i energię elektryczną.

Uzyskanie wymaganych parametrów obiektu będzie dzięki temu łatwiejsze z technicznego punktu widzenia i wiązać się będzie z mniejszymi nakładami finansowymi.

Literatura

1. Lisik A. red., Odnawialne źródła energii w architekturze, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002.
2. Polska Izba Gospodarcza Energii Odnawialnej, www.pigeo.org.pl.
3. Korner W., Kirchhoff W., Schabbach T., Schulung Solarthermie. Beratung. Planung. Installation, Verlag Forderverein fur Neue Technik Photovoltaik und Regenerative Energien im Handwerke. V., Kassel 1997.
4. Bożek E., Swat A., Sornek K., Filipowicz M., Analiza wydajności energetycznej modułu fotowoltaicznego w skoncentrowanym promieniowaniu słonecznym, „Instal” nr 10/2014.
5. Szubel M., Sornek K., Filipowicz M., Soczewki Fresnela – nowoczesne elementy optyczne, „Rynek Instalacyjny” nr 5/2012.
6. Szubel M., Sornek K., Filipowicz M., Soczewki Fresnela – przykłady zastosowań, „Rynek Instalacyjny” nr 6/2012.
7. Filipowicz M., Wajss P., Tomski M., Szubel M., Sornek K., Gastoł M., Bożek E., Wykorzystanie skoncentrowanego promieniowania słonecznego w warunkach polskich, „Rynek Instalacyjny” nr 12/2012.
8. World Energy Technology Outlook 2050 WETO H2, European Commission, Bruksela 2005.
9. Sornek K., Rzepka K., Mirowski T., Uwarunkowania środowiskowe projektowania budynków energooszczędnych i pasywnych. Aktywne i pasywne systemy słoneczne, „Rynek Instalacyjny” nr 3/2015.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   06.05.2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Zbliża się zima 100-lecia? Z jakim urządzeniem zaoszczędzisz najwięcej »

oszczednosc energii



O czym dowiesz się na międzynarodowym spotkaniu instalatorów »

Czy wiesz, na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora i dostaniesz 500zł »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 



Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

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
7-8/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowe kotły gazowe
  • - Retencja wód opadowych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

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