Dom zbudowany tanio, szybko i energooszczędnie. Czy to ideał domu przyszłości?
Oto funkcjonalny dom o dobrej architekturze, w którym stare, sprawdzone technologie połączono z nowymi technikami wykonania. Dzięki racjonalnie dobranym rozwiązaniom wywiera on umiarkowany wpływ na otoczenie i środowisko. Czy tak miałby wyglądać dom przyszłości?
Spis treści
- Dom przyszłości - wizja skonfrontowana z rzeczywistością
- Niekonwencjonalna konstrukcja domu
- Drewniana konstrukcja budynku
- Montaż gotowych elementów na budowie
- Balkony i taras w domu przyszłości
- Prace wykończeniowe
- Instalacje wewnętrzne
- Energia i ekologia
Pierwowzorem stała się stara i znana konstrukcja szachulcowa, zwana też murem pruskim, stosowana w budownictwie od XVII wieku. Zabytkowe budownictwo było inspiracją do nowych pomysłów i ponownego odkrycia zapomnianej konstrukcji ramowej z drewna, tym razem w nowoczesnym wykonaniu.
Dom przyszłości - wizja skonfrontowana z rzeczywistością
Wizje architektoniczne i inspiracje, od których wszystko się zaczęło, trzeba było skonfrontować z rzeczywistością, czyli wymogami prawnymi ujętymi w warunkach zabudowy. Bryłę budynku tworzą dwa ułożone na sobie prostopadłościany. Wyższy jest zwieńczony wymaganym przez prawo dachem spadzistym, na drugim przewidziano duży taras. Urozmaiceniem prostopadłościennej bryły są nowoczesne drewniane konstrukcje balkonów. Duży taras, balkony i obszerne okna na piętrze zapewniają z usytuowanej tu strefy dziennej piękny widok na las, niezakłócony niską roślinnością. Ten nietypowy podział funkcjonalny wnętrz jest odzwierciedleniem potrzeb mieszkańców oraz kształtu budynku.
Niekonwencjonalna konstrukcja domu
Dom zaprojektowano z dbałością o możliwości finansowe inwestora. Przede wszystkim zrezygnowano z typowych fundamentów. Zamiast tradycyjnych ław zrobiono osiem żelbetowych pali. W ten sposób zapewniono optymalne przeniesienie obciążeń z konstrukcji nadziemnej na grunt nośny i wyeliminowano typowe roboty ziemne.
Wszystkie elementy nadziemnej konstrukcji budynku i elewacji były przygotowane na linii produkcyjnej, z tolerancją +/-1 mm. Dostarczono je na budowę w paczkach, a montażem zajęła się trzyosobowa brygada. Kompletny zestaw montażowy przygotowany na podstawie projektu wykonawczego w trakcie produkcji pozwolił wyeliminować błędy i przeróbki, a to bardzo korzystnie wpłynęło na końcową jakość budynku.
Wszystkie zewnętrzne przegrody budynku zostały ujednolicone w zakresie wymiarów, rodzaju izolacji termicznej, poszycia, łączników ciesielskich itd. Celem było ułatwienie montażu oraz organizacji procesu budowy. Ilość zastosowanych materiałów i komponentów jest minimalna. W trakcie projektowania odbywały się optymalizacje, które wniosły kilka istotnych udoskonaleń mających wpływ na przebieg montażu.
Dom ma konstrukcje ramową, której niezwykłą zaletą jest łatwość i dowolność aranżacji wnętrz. Elementy konstrukcyjne są zlokalizowane wyłącznie w obrysie ścian zewnętrznych, dzięki czemu nie ma typowych ograniczeń występujących w budownictwie tradycyjnym. Stwarza to nową jakość w budynku – elastyczne kształtowanie podziałów w trakcie eksploatacji domu, dopasowane do bieżących potrzeb.
Polecany artykuł:
Drewniana konstrukcja budynku
Ramę nośną budynku wykonano z drewna klejonego BSH GL24 z wykorzystaniem elementów o przekroju 24 x 12, 12 x 12 i 12 x 8 cm. Konstrukcję stropów tworzą belki z drewna C24 o przekroju 22 x 4,5 cm. Drewno klejone cechuje wysoka nośność oraz długotrwałość konstrukcji. Jest to materiał pochodzący z zasobów odnawialnych, niewymagający w procesie produkcji dużej ilości energii pierwotnej, a jego naturalne walory użytkowe są powszechnie znane i coraz częściej doceniane. Udział konstrukcji drewnianej w przeliczeniu na powierzchnię budynku jest niewielki – wynosi zaledwie 0,08 m³/m², co czyni konstrukcję niezwykle ekonomiczną.
Montaż gotowych elementów na budowie
Pierwszym etapem było oparcie na palach fundamentowych podwalin z drewna klejonego BSH GL24 o przekroju 24 x 12 cm. W ramie z podwalin osadzono belki drewniane C24 o przekroju 22 x 4,5 cm, które tworzą konstrukcję podłogi parteru. Już po kilku godzinach zostały ustawione słupy ścian parteru, a następnego dnia zmontowany strop (analogicznie jak podłoga parteru). Do łączenia elementów konstrukcyjnych użyto standardowych łączników ciesielskich. Poszycie podłóg zostało wykonane z wodoodpornej sklejki budowlanej o grubości 19 mm.
Z uwagi na znaczne rozmiary i ciężar belek drewnianych konstrukcję piętra wzniesiono z użyciem wysięgnika HDS.
Więźbę dachową tworzą prefabrykowane wiązary kratowe z drewna C24. Ich montaż trwał zaledwie kilka godzin. Następnie rozpoczęto montaż zewnętrznego poszycia ścian i dachu. Elewację stanowią płyty warstwowe, a pokrycie dachu blacha prefabrykowana na rąbek stojący. Te rozwiązania sprawiły, że budynek został wzniesiony w imponująco krótkim czasie. Dom rósł jak grzyby po deszczu.
Innowacyjne połączenie obu znanych technologii – drewnianej ramy i płyt warstwowych – zrodziło się z poszukiwania nowych rozwiązań, zgodnie z trendami we współczesnym budownictwie. Przede wszystkim osiągnięto podstawowy cel – możliwie szybki montaż budynku przy niskich kosztach. Budynek w stanie surowym otwartym powstał w niespełna tydzień. Dodatkową zaletą było uzyskanie ciekawego efektu architektonicznego.
Autor: Robert Kaliszak
Na ośmiu palach żelbetowych, wpuszczonych w grunt 2-3 m poniżej poziomu terenu oparto ramę nośną z drewna klejonego. W jej wnętrzu zamontowano belki tworzące konstrukcję podłogi parteru
Balkony i taras w domu przyszłości
Balkony zaprojektowano z drewna konstrukcyjnego C24 o przekroju 4,5 x 24,5 cm. Wykonano je jako przestrzenne elementy prefabrykowane. Ich konstrukcja składa się z pięciu ram drewnianych dopasowanych obrysem do elewacji oraz stolarki okiennej. Dystanse między poszczególnymi ramami nadają konstrukcji ażurową formę i wizualną lekkość. Przestrzenna konstrukcja została przytwierdzona do budynku gwintowanymi szpilkami stalowymi oraz podwieszona na linach. Podłogę balkonu wykończono drewnianymi deskami tarasowymi. Całość zaimpregnowano pokostem.
Strop nad parterem budynku, na którym jest usytuowany taras, wymagał izolacji przed opadami atmosferycznymi. Jako hydroizolację zastosowano membranę EPDM, przyklejając ją bezpośrednio do poszycia ze sklejki budowlanej. Membranę EPDM wybrano z uwagi na jej podatność na łatwe kształtowanie różnych form obróbek i styków z innymi częściami dachu (na przykład ze ścianami lub krawędziami dachu), co ułatwia uzyskanie pełnej szczelności. Dzięki temu, że zastosowano jeden arkusz membrany (bez dodatkowych łączeń), wykonanie gwarantuje niezwykłą szczelność i trwałość pokrycia, co jest istotne z uwagi na ochronę konstrukcji drewnianej przed działaniem wilgoci bądź wody. Na membranie docelowo zostaną ułożone odwodnienie oraz sztuczna trawa.
Taras zabezpiecza balustrada o słupkach z rur aluminiowych 40 x 40 mm i rozpiętych między nimi linek ze stali nierdzewnej. Liczył się atrakcyjny wygląd, pasujący do formy budynku, a przede wszystkim możliwość wykonania jej w niskim budżecie.
Polecany artykuł:
Prace wykończeniowe
W ich zakres wchodzi między innymi ocieplenie przegród szkieletowych. Podstawowym materiałem, który był do tego wykorzystany, jest wełna drzewna. Wypełniono nią wszystkie przestrzenie między belkami podłogi parteru i stropu nad nim (grubości 22 cm). Na stropach zaprojektowano jeszcze dodatkową warstwę izolacji – twarde płyty poliuretanowe o grubości 4 cm łączone na wpust i pióro. Bezpośrednio na nich zostaną ułożone okładziny podłogi. Pod stropem będą rozprowadzone przewody instalacyjne i osłonięte sufitami podwieszanymi.
Uzupełniająca warstwa izolacji termicznej znajduje się również na wewnętrznej stronie ścian zewnętrznych – wełna drzewna o grubości 12 cm, obudowana płytami gipsowo-kartonowymi.
Ponieważ do budowy ścian zostały wykorzystane płyty warstwowe, czyli materiał dyfuzyjnie zamknięty, przez który nie przenika para wodna, ważne było zapewnienie od środka budynku szczelności dyfuzyjnej ścian i stropów. Użyto do tego membrany paroszczelnej, sklejając złącza poszczególnych arkuszy specjalną taśmą. Zaniedbania w tym zakresie mogłyby prowadzić do uszkodzeń lub skrócenia żywotności budynku. Gdyby do przegrody dostała się para wodna, mogłoby dojść do skraplania się wody na wewnętrznym blaszanym poszyciu płyty warstwowej i zawilgocenia drewnianej konstrukcji.
Autor: Robert Kaliszak
Płyty warstwowe są ułożone w układzie pionowym i każda z nich ma wysokość elewacji. Elewacja płynnie łączy się z pokryciem dachu z paneli blaszanych łączonych na rąbek
Instalacje wewnętrzne
Na potrzeby ogrzewania przewidziano montaż pompy ciepła split typu powietrze-powietrze, zintegrowanej z systemem wentylacji mechanicznej z rekuperacją. Z kolei ciepła woda użytkowa będzie wytwarzana przez niezależną pompę ciepła z zasobnikiem o pojemności 200 l. Jako dolne źródło pompy ciepła na potrzeby c.w.u. posłuży ciepło pozostałe wyrzucane przez rekuperator. Planowane dodatkowe źródło to wysokotemperaturowy magazyn ciepła z rdzeniem magnezytowym rozładowywanym dynamicznie o pojemności cieplnej około 280 kWh. Źródłem energii elektrycznej dla urządzeń grzewczych będzie instalacja fotowoltaiczna o mocy 4,6 kWp. Oświetlenie budynku będzie zasilane z magazynu energii elektrycznej o pojemności 3,8 kWh. Podobne technologie projektant zastosował w kilku innych budynkach, więc można je uważać za sprawdzone, a co najważniejsze – powinny zapewniać niskie koszty eksploatacji budynku.
Pozostałe instalacje wewnętrzne nie odbiegają od standardu powszechnie stosowanego.
Energia i ekologia
W tym energooszczędnym domu zużycie energii końcowej wynosi zaledwie 32,4 kWh/m²/rok, jest to wskaźnik świadczący o niskim poziomie kosztów ogrzewania.
Masa wykończonego budynku jest szacowana na około 16 t i odzwierciedla niski poziom energochłonności w procesie produkcji materiałów, transportu oraz montażu budynku. Przygotowanie materiałów montażowych na linii produkcyjnej prawie całkowicie wyeliminowało powstawanie odpadów na placu budowy. Niewielkie ilości stanowiły odpady pochodzące z opakowań (folie i kartony), które były utylizowane selektywnie. Podczas prac dekarskich powstały odpady blachy, które wykonawca wywiózł na złom. Na wielu polskich budowach jest to praktyka niestandardowa, ale oczekiwane w ramach troski o środowisko.
