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

Projekt i wykonanie niemal zeroenergetycznego zespołu szkolno-przedszkolnego

Widok elewacji frontowej obiektu oświatowego w Podgórzynie
Widok elewacji frontowej obiektu oświatowego w Podgórzynie
Fot. J. Żurawski

Utrzymanie obiektów szkolnych i oświatowych to znaczący wydatek w budżetach wielu samorządów. Koszty energii można znacząco zmniejszyć po przeprowadzeniu modernizacji tych obiektów, niekiedy jednak korzystniejsze będzie wybudowanie nowych. Przykładem nowego, niemal zeroenergetycznego budynku oświatowego jest szkoła w Podgórzynie na Dolnym Śląsku. Jej koszty eksploatacyjne będę wielokrotnie mniejsze niż starego obiektu, a budynek zapewni komfortowe warunki do nauki, w tym czyste powietrze w klasach, pozbawione pyłów PM10 i PM2,5.

W artykule:

• Ekonomia i ekologia budynków pasywnych i budynków niemal zeroenergetycznych (nZEB) - opis przypadku
• Kolejności czynności projektowych - zwartość bryły, wentylacja z odzyskiem ciepła, stolarka budowlana ze specjalnym pakietem szybowym, szczelność powietrzna budynku, osłony przeciwsłoneczne, energooszczędne oświetlenie, efektywny energetycznie system grzewczo-chłodniczy oraz system sterowania i zarządzania (BMS)

Użytkowanie nowoczesnego energooszczędnego budynku szkolno-przedszkolnego to marzenie każdego zarządcy, dyrektora obiektu czy wójta. W 2016 roku w gminie Podgórzyn zrodził się pomysł zastąpienia istniejących starych budynków szkolnych i przedszkola jednym nowoczesnym, energooszczędnym obiektem, spełniającym wysokie standardy ekologiczne i energetyczne. Opracowano jego koncepcję architektoniczną i energetyczną, następnie powstał program funkcjonalno-użytkowy (PFU) i przeprowadzono audyt energetyczny. W połowie 2017 roku gmina Podgórzyn wygrała konkurs na budowę budynku pasywnego, tj. obiektu o bardzo niskim zużyciu energii, i rozpoczęła jego realizację w formule „zaprojektuj i wybuduj” fot. 1 - zob. zdjęcie przy tytule i fot. 2.

Fot. 2. Widok elewacji tylnej obiektu oświatowego w Podgórzynie; fot. J. Źurawski
Fot. 2. Widok elewacji tylnej obiektu oświatowego w Podgórzynie; fot. J. Źurawski

Ekonomia i ekologia

Pomysł budowy nowego, wielofunkcyjnego i energooszczędnego obiektu oświatowego zrodził się po analizie kosztów eksploatacji istniejących budynków. Dotychczasowe obiekty szkolne i przedszkolny były energochłonne i miały wysokie koszty ogrzewania. Charakterystykę energetyczną istniejącego budynku oświatowego zamieszczono na rys. 1. Obliczeniowe zużycie energii pierwotnej EP było prawie czterokrotnie większe od aktualnych wymagań i prawie dziesięć razy większe niż budynków niemal zeroenergetycznych (zZEB).

Rys. 1. Charakterystyka energetyczna istniejącego budynku oświatowego; rys. archiwum autora (J. Źurawski)
Rys. 1. Charakterystyka energetyczna istniejącego budynku oświatowego; rys. archiwum autora (J. Źurawski)

Aby osiągnąć wymagane prawem wskaźniki energetyczne, niezbędne remonty byłyby bardzo kosztowne, a osiągnięcie standardu nZEB niemożliwe. Analiza funkcjonalności aktualnie użytkowanych budynków i dostosowania ich do wymagań energetycznych, ppoż., akustycznych oraz osób niepełnosprawnych wskazała, że lepiej wybudować nowy obiekt szkolno-przedszkolny, niż poddawać istniejące przebudowie i termomodernizacji.

Czytaj też: Praktyczne konsekwencje wymagań dyrektywy ErP w projektowaniu wentylacji >>

Budynki pasywne czy nZEB?

Budynki pasywne stały się synonimem budownictwa o radykalnie obniżonym zużyciu energii. W ramach Regionalnych Programów Operacyjnych w każdym województwie zorganizowane zostały konkursy na budowę pasywnych budynków użyteczności publicznej o charakterze demonstracyjnym. Niestety, podczas ich realizacji okazało się, że tak naprawdę pojęcie „budynek pasywny” nie zostało prawnie zdefiniowane.

W ramach konkursu określono tylko jeden parametr definiujący wymagania dla budynku pasywnego dotyczący energii użytkowej na ogrzewanie: EU ≤ 15 kWh/(m2a). Z tego względu projektanci musieli korzystać z podpowiedzi dostępnych na stronach internetowych Instytutu Domów Pasywnych. Przypomnijmy zatem, jak zdefiniowany został budynek pasywny:

  • Współczynnik przenikania ciepła dla dachu ≤ 0,1 W/(m2K), co oznacza, że grubość izolacji termicznej standardowego materiału izolacyjnego będzie wynosiła minimum 35–40 cm. Zdarzają się konstrukcje wymagające zastosowania izolacji termicznej o grubości 50–60 cm.
  • Współczynnik przenikania ciepła dla ścian ≤ 0,1 W/(m2K), co oznacza, że grubość izolacji termicznej standardowego materiału izolacyjnego będzie wynosiła minimum 30 cm.
  • Współczynnik przenikania ciepła dla okien ≤ 0,8 W/(m2K).
  • Współczynnik przenikania ciepła podłogi na gruncie ≤ 0,15 W/(m2K).
  • Wentylacja z odzyskiem ciepła o sprawności temperaturowej rekuperacji η ≥ 90%.
  • Szczelność powietrzna budynku n50 ≤ 0,6 wym/h.
  • Zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania EUH ≤ 15 kWh/(m2a).
  • Zapotrzebowanie na chłód użyteczny EUcool ≤ 15 kWh/(m²a).
  • Zapotrzebowanie energii końcowej EK ≤ 120 kWh/(m2a).
  • Obciążenie cieplne budynku q ≤ 10 W/m2.
  • Dopuszczalna częstotliwość występowania nadmiernych temperatur maks. 10% (36 dni w roku), co jest sprzeczne z wymaganiami komfortu opisanymi w normach. Dla przypomnienia: komfort cieplny to stan, w którym człowiek czuje, że jego organizm znajduje się w stanie zrównoważonego bilansu cieplnego, tzn. nie odczuwa ani uczucia ciepła, ani zimna.

Wymagania dla budynków pasywnych obejmują również bardziej szczegółowe wytyczne w zakresie mostków cieplnych, stolarki budowlanej, wentylacji z urządzeniami do klimatyzacji pomieszczeń. Nie mają one jednak odzwierciedlenia w polskim Prawie budowlanym.

Spełnienie wszystkich wymagań nie zawsze jest konieczne do osiągnięcia parametrów energetycznych budynku pasywnego. Ostatecznie chodzi o spełnienie podstawowych wymagań, czyli: zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania EUH ≤ 15 kWh/(m²a), zapotrzebowanie na chłód użyteczny EUcool ≤ 15 kWh/(m2a), zapotrzebowanie energii końcowej EK ≤ 120 kWh/(m2a). Wymagania te spełnić można w bardzo różny sposób, niekoniecznie poprzez projektowanie nadmiernej izolacji termicznej przegród, ale np. inteligentne sterowanie i zarządzanie energią przez wykorzystanie free coolingu oraz pojemności cieplnej budynku. Duże rezerwy leżą również w coraz lepszych systemach wytwarzania energii oraz w stosowaniu gruntowych wymienników ciepła (GWC).

Wymagania konkursu

Urząd Marszałkowski Dolnego Śląska ostatecznie sprecyzował wymagania dla podmiotów ubiegających się o dotacje na budowę energooszczędnych budynków demonstracyjnych i wykorzystał wymagania obowiązujące w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych (WT) dla nieodnawialnej energii pierwotnej EP, która musi być mniejsza od EP wg WT obowiązujących od 2021 roku. Premiowane były rozwiązania ograniczające zużycie energii znacznie poniżej tych wymagań i wykorzystujące OZE.

Z powodu początkowego przywołania definicji domów pasywnych w ramach konkursu na budowę budynku demonstracyjnego wielu projektantów, przygotowując dokumentację projektową, zostało zmuszonych do przewymiarowania izolacji termicznych ścian, dachu czy podłogi na gruncie. Trzeba też zauważyć, że spełnienie wymagań w zakresie izolacji termicznej budynków pasywnych wcale nie gwarantuje spełnienia wymagań prawnych obowiązujących od 2019 (2021) roku. Celem są bowiem budynki niemal zeroenergetyczne (nZEB).

Budynki nZEB

W gminie Podgórzyn zaprojektowano budynek szkolno-przedszkolny o powierzchni użytkowej AF = 4665 m2, kubaturze V = 17 164 m3 i współczynniku kształtu A/Ve = 0,26 1/m. Przepisy Prawa budowlanego wymagają, aby do 1 stycznia 2021 roku wszystkie nowo powstające budynki osiągnęły standard budynku niemal zeroenergetycznego. Zgodnie z definicją przytoczoną w dyrektywie budynek o niemal zerowym zużyciu energii oznacza obiekt o bardzo energooszczędnej charakterystyce energetycznej opisanej w polskim prawie. Takim parametrem jest w Polsce wskaźnik nieodnawialnej energii pierwotnej EP. Dla omawianego budynku wymagania nZEB powinny spełniać warunek EP EPWT2019 = 94,92 kWh/(m2a).

Budynki niemal zeroenergetyczne charakteryzują się:

  • zwartością bryły,
  • optymalną izolacyjnością termiczną przegród zewnętrznych,
  • specjalnymi pakietami szybowymi,
  • wysoką szczelnością powietrzną,
  • odzyskiem ciepła z wentylowanych pomieszczeń,
  • maksymalnym wykorzystaniem pasywnych zysków ciepła,
  • specjalnymi osłonami przeciwsłonecznymi,
  • energooszczędnym oświetleniem,
  • efektywnym energetycznie systemem grzewczo-chłodniczym,
  • budynkowym systemem zarządzania (BMS),
  • energooszczędnym oświetleniem wyposażonym w urządzenia sterujące,
  • zielenią architektoniczno-energetyczną.
Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[energia,budynki niemal zeroenergetyczne,budynki energooszczędne]

   08.01.2019

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


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
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
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