Budynek zeroenergetyczny – własna energia w czterech kątach

Dom, który nie potrzebuje pobierać energii z zewnątrz, bo sam ją sobie dostarcza? Wydawać by się mogło, że to piękna fikcja – mieszkać za darmo i nie martwić się rachunkami. Tymczasem budynek zeroenergetyczny to koncepcja współczesnego budownictwa, poddawanego rewolucyjnym wręcz przemianom, którą realizuje się z coraz większą efektywnością. Mając na uwadze między innymi dynamikę zmian klimatycznych i postępującą degradację środowiska naturalnego. Zmieniająca się w zawrotnym tempie rzeczywistość gospodarcza sprawia, że technologia budownictwa zeroenergetycznego nabiera szczególnego znaczenia.

Zdjęcie autora: Anna Rydzewska

Anna Rydzewska

Redaktor TERMOMODERNIZACJA.PL

Idea zeroenergetycznego budownictwa

U źródeł koncepcji zeroenergetycznego budynku znajdują się kwestie ekologiczne. Redukcja śladu węglowego, oszczędzanie energii i jej produkcja z odnawialnych źródeł – to priorytety, które wpływają na transformację sektora budowlanego. Szacuje się, że budownictwo odpowiada za zużycie aż 40% energii w UE. Dlatego zmiany w tym obszarze są kluczowe.

Nowe standardy dyktuje między innymi Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2010/31 z 19 maja 2010 roku w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. Projektowanie i promowanie budynków zeroenergetycznych wiąże się ściśle ze strategią zmniejszania zużycia energii oraz redukcji emisji dwutlenku węgla. Dlatego dąży się do tego, aby takich budynków było coraz więcej – aby stawały się one normą, a nie czymś wyjątkowym i popisowym. Tym, co przemawia za rozwijaniem i wprowadzaniem na szeroką skalę technologii zeroenergetycznych domów jest fakt, że charakteryzują się one zerową emisją CO2. Jednocześnie stanowią w pełni komfortowe miejsca do życia, a zarazem są tańsze w użytkowaniu niż budynki tradycyjne.

Definicja budynku zeroenergetycznego

We wspomnianej już dyrektywie UE czytamy, że budynek o niemal zerowym zużyciu energii oznacza budynek o bardzo wysokiej charakterystyce energetycznej. Przy czym owa „niemal zerowa lub bardzo niska ilość wymaganej energii powinna pochodzić w bardzo wysokim stopniu z energii ze źródeł odnawialnych, w tym energii ze źródeł odnawialnych wytwarzanej na miejscu lub w pobliżu”.

Tą ostatnią rozumie się jako energię pochodzącą ze źródeł odnawialnych, m.in. energię wiatrową, słoneczną, aerotermalną, geotermalną i hydrotermalną, hydroenergię. W Polsce najczęściej wykorzystuje się OZE w postaci fotowoltaiki. Promieniowanie słoneczne zamienia się w energię elektryczną za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Fotowoltaika jest stosunkowo łatwa w realizacji i najbardziej opłacalna. Choć problematyczne pozostaje zużycie własne wyprodukowanej energii. Zwiększenie autokonsumpcji energii pozyskanej dzięki fotowoltaice (obecnie to ok. 20-30% dla standardowego domu jednorodzinnego) to istotna część rozwoju technologii sprzyjających zeroenergetycznemu budownictwu. Aby zmienić aktualny stan rzeczy, proponuje się rozwiązania takie jak łączenie fotowoltaiki z pompą ciepła (do ogrzewania i chłodzenia budynku) czy korzystanie z magazynów energii (pełniących także funkcję awaryjnych źródeł prądu). Warto podkreślić wygodę związaną ze stosowaniem takich urządzeń. Żeby na przykład ogrzewać dom za pomocą pompy, nie trzeba budować komina ani pomieszczenia przeznaczonego na skład opału.

Projekt domu o zerowym zużyciu energii

We wspomnianej już dyrektywie zaznacza się, że oprócz charakterystyki cieplnej budynku istotne są także pozostałe czynniki: stosowane instalacje grzewcze i klimatyzacyjne, elementy pasywnego ogrzewania i chłodzenia, zacienienie, jakość powietrza we wnętrzach. Uwzględniać trzeba nie tylko funkcjonowanie budynku w sezonie grzewczym, ale w perspektywie całego roku.

W praktyce osiągnięcie standardu budynku zeroenergetycznego, który produkuje tyle energii, ile potrzebuje, jest trudne i wieloaspektowe. Taki budynek trzeba traktować jako system, w którym wszystkie elementy są z sobą ściśle powiązane. Należy podkreślić, że efektywnemu wdrażaniu OZE i zwiększaniu autokonsumpcji energii towarzyszy wiele czynników, takich jak właściwy projekt budowlany. Jak on powinien wyglądać i czym musi się charakteryzować?

Budynek zeroenergetyczny to przede wszystkim budynek „ciepły”, w którym nie można sobie pozwolić na żadne straty ciepła. Powstaje w oparciu o najważniejsze zasady energooszczędnego budownictwa. Duże znaczenie ma akumulacja ciepła. Podobnie jak szczelność powietrzna. Wymianę powietrza w budynku należy rozwiązać tak, aby osiągnąć maksymalny komfort cieplny.

W przypadku domu zeroenergetycznego ważną rolę odgrywają takie czynniki jak geometria bryły i rezygnacja z detali architektonicznych. Istotne jest też usytuowanie najdłuższej ściany budynku oraz rozmieszczenie większości okien i przeszkleń od strony południa. Dzięki temu zapewnia się lepszy dostęp naturalnego światła w okresie zimowym i ogranicza doświetlanie wnętrz. Znaczenie ma także optymalny stosunek objętości budynku do powierzchni ścian. Dom powinien być zaprojektowany tak, aby powierzchnia ścian i dachu była jak najmniejsza, a zarazem żeby miał funkcjonalny układ. Dobre rozmieszczenie pomieszczeń sprzyja przebywaniu w nich w określonych porach dnia i nocy oraz pomaga oszczędzać energię. Wszystko to pozwala ograniczyć straty ciepła i zachować komfort użytkowania przestrzeni mieszkalnej. W osiąganiu pożądanych rezultatów w zakresie gospodarowania energią pomocne są także systemy zarządzania energią.

Czy budynek zeroenergetyczny może być ładny?

Jeśli chodzi o samą estetykę zeroenergetycznych domów to opiera się ona na elegancji, prostej, przemyślanej formie, którą indywidualizuje się na różne sposoby, na przykład poprzez pomysłowe zestawienia materiałów i kolorów, ciekawą stylizację wykończenia czy aranżację otoczenia zgodną z charakterem budynku. Możliwości na wyróżnienie zeroenergetycznego domu jest wiele. Zasadniczo to nieskomplikowana bryła z funkcjonalnym układem pomieszczeń, które łatwo zaaranżować w dowolny sposób, wykorzystując walory światła naturalnego. Ze względów praktycznych rezygnuje się tutaj między innymi z rozbudowanych dachów i przybudówek, wybierając maksymalnie prostą bryłę. Jako przykład domu, w którym łatwiej można uzyskać minimalne zużycie energii wskazuje się dom parterowy z użytkowym poddaszem. Taki budynek jest atrakcyjny także od strony swojej prezentacji. Jego dopełnienie, a niejednokrotnie wręcz integralną część, stanowi natura.

Domy zeroenergetyczne realizują bowiem w dużym stopniu ideę architektury biofilicznej, która zbliża mieszkańców do natury – do jej urody, ale też „potencjału użytkowego”. Stanowią przykład tego, że można korzystać z tego, co naturalne, nie niszcząc środowiska. Obecnie standard nZEB budynków niemal zeroenergetycznych zostaje zastąpiony przez standard ZEB budynków zeroemisyjnych (na mocy rewizji dyrektywy w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (EPBD) z 15 grudnia 2021 roku).

Zobacz również