Dom aktywny. Budynek energooszczędny, który sam pozyskuje energię
Dom bliźniak w Wielkiej Brytanii to dowód na to, że poszukując sposobów na redukcję emisji CO2, można stworzyć architekturę lekką, nowoczesną, przesyconą światłem i przyjazną człowiekowi. Ten dom energooszczędny zdolny jest czerpać energię z otoczenia.
Autor: VELUX
Dom jest dopasowany do sąsiednich skalą, kolorem oraz kształtem bryły. Stoi na działce o wielkości podobnej do pozostałych w tym osiedlu
Dom Modelowy 2020 spełnia warunki niemal zerowego zużycia energii i zerowej emisji CO2. Od 2020 r. w takim standardzie mają być wznoszone wszystkie nowe budynki w całej Unii Europejskiej, a więc również i w Polsce. Jego architektura zapewnia mieszkańcom przyjazne środowisko do życia, a zastosowane rozwiązania umiejętnie wykorzystują energię pozyskiwaną ze słońca i z powietrza. Jest przykładem dbałości o środowisko z uwzględnieniem psychicznych oraz fizycznych potrzeb człowieka. Według swoich twórców reprezentuje ideę tak zwanego domu aktywnego. Budynek został harmonijnie wpisany w urbanistykę istniejącego osiedla i ma być czymś więcej niż tylko eksperymentem budowlanym.
Okna pozyskują energię
Spadziste dachy pasują do otaczającej zabudowy, którą charakteryzuje ogólne poszanowanie przestrzeni – powtarzalnych budynków, najczęściej szeregowców lub bliźniaków o niewielkiej powierzchni rzutu – i małych ogródków. Budynek celowo został zlokalizowany w taki sposób, że jego główne ściany znalazły się od wschodu i zachodu. Takie usytuowanie podważa tezę, że aby wybudować dom energooszczędny, trzeba mieć działkę z tak zwaną wystawą południową. Przez dużą liczbę okien wpada do wnętrza naturalne światło. Specyficzny przekrój budynku, wysokie wnętrza i otwarte schody powodują, że okna dachowe doświetlają prawie całą powierzchnię domu. Jasne kolory ścian dodatkowo odbijają światło, wzmacniając efekt przestronności i lekkości wnętrza.
Dom energooszczędny
Konstrukcję domu stanowi stalowy szkielet. Do wykonania izolacji użyto materiałów o bardzo korzystnym współczynniku przewodzenia ciepła. Całkowita grubość izolacji w ścianach wynosi 14 cm, w dachu 20,5 cm, a w podłodze na gruncie 25 cm. Budynek ma tradycyjne ściany fundamentowe. Zamiast podłogi na gruncie jest strop nad przestrzenią wentylowaną. Podłogę izolują poliuretanowe bloki umieszczone między sprężonymi belkami betonowymi. Na takiej podstawie leży następna warstwa izolacji. Całość jest wzmocniona grubą, kilkucentymetrową wylewką betonową. Ściany zaizolowano płytami z pianki PIR (40 mm) oraz wełną mineralną (100 mm). Na dachu ułożono panele z płyt OSB wypełnionych izolacją (panele SIP). Dach oraz ściany są wykończone płytkami z czerwonego cedru mocowanymi do drewnianego rusztu.
Kolektory słoneczne i pompa ciepła
W tym budynku naturalnymi źródłami energii są promienie słoneczne oraz powietrze atmosferyczne. Są tu więc kolektory słoneczne oraz pompa ciepła. Kolektory są zamontowane wzdłuż kalenicy na obu połaciach dachu oraz na zachodniej ścianie domu. Ich wymiary i rozmieszczenie zostały tak zaprojektowane, aby zgrały się z kompozycją okien na dachu oraz elewacji. Kolektory podgrzewają wodę użytkową. Magazynuje się ją w zbiorniku zlokalizowanym w centralnej części domu. Pompa ciepła typu powietrze-woda wykorzystuje energię cieplną zawartą w powietrzu do podgrzania wody w instalacji grzewczej umieszczonej w ścianach i podłodze. Zyski z energii cieplnej pochodzącej z promieni słonecznych, które wpadają przez okna dachowe, obniżają też zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania domu.
Zużycie energii
Roczne zużycie energii wynosi 85,5 kWh/m2. Jest to energia konieczna do ogrzania budynku (19,9 kWh/(m2. rok)), wyprodukowania ciepłej wody (44,2 kWh/(m2.rok)), uruchomienia i używania instalacji (11 kWh/(m2.rok)) oraz zużywana w gospodarstwie domowym (10,4 kWh/(m2.rok)). Z pompy ciepła pozyskuje się rocznie 34,6 kWh/m2, a z kolektorów – 31,8 kWh/m2. W domu osiągnięto 70 % mniejsza emisję CO2. Aby spełniał założenie zerowej emisji, projektanci pozbyli się pozostałych 30% przez offset, czyli zrównoważyli tę nadwyżkę, zmniejszając emisję CO2 w okolicznych domach - zmodernizowali pod względem energetycznym sąsiednie budynki. W domu celowo zrezygnowano z użycia drogich urządzeń do pozyskiwania energii, takich jak panele fotowoltaiczne. Zminimalizowano też zużycie energii elektrycznej dzięki bardzo dobremu doświetleniu wnętrz światłem naturalnym, zastosowaniu oświetlenia ledowego oraz ograniczeniu pracy wentylacji mechanicznej do okresów, w których warunki pogodowe uniemożliwiają wentylację naturalną.
Inteligentna wentylacja
Projektanci uznali, że wentylacja naturalna zwiększy komfort życia mieszkańców, jednak w domu nie ma kominów wentylacji grawitacyjnej. Nawiew i wywiew odbywają się przez odpowiednio usytuowane okna. Aby zapewnić dopływ świeżego powietrza, a jednocześnie nie dopuścić, żeby zbyt wiele ciepła uciekało z domu wraz ze zużytym powietrzem, zastosowano kombinację wentylacji naturalnej z mechaniczną połączoną z rekuperatorem. W okresie grzewczym, kiedy włącza się wentylacja mechaniczna, urządzenie do odzyskiwania ciepła pobiera je ze zużytego powietrza z łazienek i kuchni, wspomagając w ten sposób system grzewczy. Oprócz walorów estetycznych i przestrzennych trzypoziomowy hol spełnia funkcję przewietrzającego komina. Powietrze dostaje się do budynku przez okna na najniższej kondygnacji i bez przeszkód unosi, wentylując cały dom.
Kontrola czystości powietrza
Stan powietrza we wnętrzach (jego temperaturę, wilgotność i wysycenie CO2) monitoruje centrala. Gdy jakość powietrza się pogarsza, z centrali płynie sygnał do czujników umieszczonych na ramach okiennych. Siłowniki uchylają skrzydła okien, wymuszając naturalną wentylację. Centrala jest też połączona ze stacją pogodową. Przy silnym wietrze lub niskiej temperaturze okna się zamykają, a w domu włącza się wentylacja mechaniczna.
Sterowane okna
Okna dachowe są rozmieszczone w kilku rzędach na długiej połaci schodzącej aż do poziomu stropu nad parterem. Od wschodu (od strony zimniejszej) pakiety szybowe są dwukomorowe, wypełnione kryptonem (oprócz okien doświetlających garaż). Współczynnik U tych okien to 1,00 W/(m2.K). Od strony zachodniej (cieplejszej) okna mają klasyczne jednokomorowe pakiety o grubości 24 mm wypełnione argonem (od wewnątrz mają szybę bezpieczną laminowaną, od zewnątrz szybę hartowaną z powłoką łatwo zmywalną). Dzięki temu, że od strony zachodniej jest mniej szyb, możliwy jest duży zysk energii słonecznej. U tych okien wynosi 1,4 W/(m2.K). Wszystkie okna dachowe mają podwójny system zabezpieczający wnętrze przed przegrzewaniem w lecie oraz wychładzaniem w zimie. Służą do tego zewnętrzne rolety oraz wewnętrzne markizy. Ich ruchem steruje automatyczna centrala współpracująca ze stacją pogodową.
