Pasywny budynek, w którym znajduje się szkolna sala gimnastyczna, został wybudowany w 2013 roku jako część istniejącej już od kilku lat szkoły, stanowiącej siedzibę Zespołu Szkół Katolickich Pomnik Jana Pawła II w Bydgoszczy. Budowa nowego obiektu rozpoczęła się w kwietniu 2013 roku, a już niespełna 6 miesięcy później uczniowie zaczęli z niego korzystać.
– Budynek szkoły został oddany do użytkowania 1 września 2008 roku. Mieści się tu szkoła podstawowa, gimnazjum oraz liceum, do których łącznie uczęszcza 567 uczniów. Przez kilka pierwszych lat szkoła funkcjonowała bez sali gimnastycznej, a zajęcia sportowe organizowaliśmy w wynajmowanych obiektach. W 2013 roku do istniejącego już budynku szkoły dobudowaliśmy nowoczesną część wzniesioną w standardzie pasywnym – mówi ks. Waldemar Różycki, dyrektor Zespołu Szkół Katolickich w Bydgoszczy.

Budynek szkoły z dobudowaną salą gimnastyczną (źródło: Zespołu Szkół Katolickich w Bydgoszczy)

Dobudowana część szkoły to dwukondygnacyjny budynek o powierzchni ok. 1043 m². Na parterze zaplanowano sale lekcyjne, pomieszczenia socjalne oraz sanitarne. Na piętrze zaś znajduje się wyposażona w niewielkie trybuny sala gimnastyczna o wymiarach ok. 30 na 21 m, przystosowana do gry m.in. w piłkę halową, koszykówkę i siatkówkę.
– Sala gimnastyczna została dość nietypowo zaprojektowana na piętrze, bezpośrednio nad nowymi salami lekcyjnymi. W związku z tym musieliśmy zastosować odpowiednie technologie i na tyle ją wyciszyć, aby w położonych poniżej pomieszczeniach dydaktycznych można było bez zakłóceń pracować z młodzieżą – wyjaśnia Remigiusz Galicki, dyrektor ds. finansowo-administracyjnych.

Poszukiwania optymalnych rozwiązań

Chociaż sama budowa sali gimnastycznej trwała dość krótko, to przygotowania do realizacji tej inwestycji rozpoczęto znacznie wcześniej. W ocenie zespołu realizującego projekt, takie podejście pozwoliło skonsultować założenia budowlane w gronie ekspertów i w rezultacie podjąć trafne decyzje inwestycyjne.
– W Polsce niestety nadal pokutuje trend, aby na fazę projektowania budynków przeznaczać niewiele czasu, skupiając się raczej na samej realizacji, która niejednokrotnie się wydłuża. Do tego projektu podeszliśmy w odmienny sposób – faza rozpoznania, poszukiwania technologii i ich konsultacji trwała bardzo długo, co w efekcie pozwoliło na wybór optymalnych rozwiązań – wyjaśnia Michał Buzalski, audytor energetyczny uczestniczący w projekcie budowy sali.

Jednym z szeroko dyskutowanych zagadnień była kwestia usytuowania sali gimnastycznej. Początkowo planowano dobudować do szkoły parterowy budynek, który funkcjonowałby jedynie jako obiekt sportowy. Jednak w związku z tym, że szkoła cieszyła się coraz większym zainteresowaniem, postanowiono w lepszy sposób wykorzystać dość ograniczoną powierzchnię gruntu i uwzględnić w projekcie nowego budynku także sale lekcyjne zlokalizowane na piętrze. Takie rozwiązanie okazało się jednak bardzo kosztowne (m.in. uwagi na wzmocnioną konstrukcję stropu sali, który musiałby utrzymać znajdujące się powyżej pomieszczenia). Finalnie zdecydowano się umieścić salę gimnastyczną nad częścią dydaktyczną, co wymagało odpowiedniego wyciszenia, ale i tak okazało się rozwiązaniem bardziej opłacalnym.

Pasywny budynek sali gimnastycznej (źródło: Zespołu Szkół Katolickich w Bydgoszczy)

Kolejnym z dylematów inwestorów był standard energetyczny powstającego budynku.
– Wiedzieliśmy, że chcemy budować współcześnie, a nie wczorajszą technologią. Jednak naszym głównym założeniem było to, aby w ciągu kolejnych lat eksploatacji inwestycja nam się zwróciła – podkreśla ks. Waldemar Różycki.

Inwestorzy szczegółowo przeanalizowali więc nie tylko koszty inwestycyjne, ale i przyszłe wydatki związane z utrzymaniem sali gimnastycznej i nowych pomieszczeń dydaktycznych.
– Założyliśmy, że koszty budowy obiektu o niskim zapotrzebowaniu na energię nie powinny przekroczyć 30% wzrostu wartości inwestycji. Taka różnica dość szybko zwróciłaby się dzięki niższym kosztom eksploatacyjnym – wyjaśnia Andrzej Ewert, inspektor nadzoru inwestorskiego.

W podjęciu decyzji o wyborze technologii pasywnej pomocna okazała się m.in. konsultacja z Günterem Schlagowskim, propagatorem idei budownictwa pasywnego oraz założycielem Polskiego Instytutu Budownictwa Pasywnego i Energii Odnawialnej – jedynej jednostki w Polsce akredytowanej przez Passivhaus Institut Darmstadt do przeprowadzania certyfikacji budynków pasywnych oraz szkolenia architektów. Inwestorzy mieli także okazję odwiedzić jeden z pasywnych obiektów sportowych, jakie już funkcjonują na terenie kraju, tj. halę sportową położoną na terenie Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie.

Odpowiednia akustyka budynku

W związku z usytuowaniem sali gimnastycznej bezpośrednio nad pomieszczeniami dydaktycznymi istotnym elementem realizacji projektu była dbałość o odpowiednią akustykę budynku.
– Na parterze pasywnego budynku odbywają się zajęcia językowe, które jak wiadomo, wymagają dużego skupienia. Ponadto znajdują się tam pomieszczenia przeznaczone dla klas zerowych, w których dzieci spędzają właściwie cały dzień. W tej części szkoły konieczne było zatem osiągnięcie wysokiego komfortu akustycznego, co – jak wynika z rozmów z nauczycielami – w pełni się nam udało. Szczerze mówiąc, w starszej części budynku, tzn. tej wybudowanej w 2008 r. w technologii standardowej, warunki akustyczne w salach są gorsze niż tu, mimo odbywających się nad pomieszczeniami zajęć sportowych – wyjaśnia dyrektor szkoły.

Jedna z sal lekcyjnych w pasywnym budynku (źródło: Zespołu Szkół Katolickich w Bydgoszczy)

– Początkowo wiele osób z branży budowlanej, z którymi konsultowaliśmy projekt, ostrzegało nas, że nie poradzimy sobie z takim usytuowaniem sali. Doradzano nam, aby odejść od tego rozwiązania z uwagi na hałas, jaki będzie panował w salach lekcyjnych. Jednak nie daliśmy się tak łatwo zniechęcić i podjęliśmy wysiłek, aby sprawdzić, na ile realne jest wyciszenie tego obiektu. Nawiązaliśmy współpracę z prof. Tadeuszem Kamisińskim, kierownikiem Laboratorium Akustyki Technicznej na Akademii Górniczo-Hutniczej, który przygotował dokładny projekt wyciszenia naszej sali gimnastycznej – dodaje Remigiusz Galicki.

Szkolna sala gimnastyczna (fot. ChronmyKlimat.pl)

Obliczenia przygotowane przez specjalistów od wibroakustyki z krakowskiej AGH były dla inwestorów gwarantem skuteczności przyjętego rozwiązania, które wbrew pozorom okazało się dość proste. Odpowiednią akustykę sali zapewnia odizolowana od konstrukcji budynku podłoga pływająca.
– Umieszczenie sali gimnastycznej nad salami lekcyjnymi to z pewnością wyzwanie projektowe i wykonawcze. Z pomocą doświadczonych akustyków udało nam się jednak rozwiązać problem, wykorzystując płyty z wełny mineralnej skalnej, specjalnie dedykowane takim zastosowaniom. W obiekcie zainstalowane są trzy warstwy tego produktu, o grubości 5 cm każda, układane na mijankę. Zarówno sam materiał, jak i jego montaż odgrywają tu istotną rolę. Dzięki nim powstała sztywna membrana bez mostków akustycznych na łączeniach płyt, która jak widać po pierwszych miesiącach użytkowania, doskonale się sprawdza – wyjaśnia Anna Gil, kierownik Biura Doradztwa Technicznego ISOVER.

Minimalne zapotrzebowanie na energię

Nowoczesna część Zespołu Szkół Katolickich została wzniesiona w standardzie budynku pasywnego, który zapewnia wysoki komfort termiczny przy minimalnym zużyciu energii w trakcie eksploatacji. Zapotrzebowanie na energię w takich obiektach jest bowiem ośmiokrotnie mniejsze niż w tradycyjnych budynkach wznoszonych według obowiązujących norm. W przypadku budynku sali gimnastycznej w Bydgoszczy zapotrzebowanie na energię cieplną wynosi zaledwie 9,82 kWh/m²/rok.

Pasywny budynek stanowi integralną część wybudowanej kilka lat wcześniej szkoły, więc architektura obiektu nawiązuje do wyglądu całego kompleksu. Prosta bryła to także sposób na minimalizację ryzyka powstawania mostków cieplnych.
– Architektura pasywnego budynku wynika w dużej mierze z początkowych założeń projektowych. Koncepcja rozbudowy szkoły o salę gimnastyczną została bowiem wyznaczona dużo wcześniej i przygotowano już nawet fundamenty dla nowego obiektu. Przy projektowaniu budynku sali gimnastycznej konieczne było zatem dopasowanie jego gabarytów do już zastanych warunków – wyjaśnia arch. Bartosz Kamiński, twórca projektu.

Największe przeszklenia w budynku zaplanowano od strony zachodniej, co nie jest całkowicie zgodne z założeniami budownictwa pasywnego i ogranicza zyski z promieniowania słonecznego. W tym przypadku południowa, czyli optymalna w budownictwie pasywnym orientacja budynku nie była jednak możliwa ze względu na ograniczenia przestrzenne (budynek sali gimnastycznej łączy się ze szkołą właśnie ścianą południową). Jak wyjaśnia architekt, w przypadku hali sportowej to ustawienie jest jednak korzystne, ponieważ umożliwia komfortowe korzystanie ze światła dziennego. Jeśli główne przeszklenia znajdowałyby się od strony południa, słońce przez większą część dnia oślepiałoby użytkowników sali i w rezultacie okna musiałyby być zasłonięte.
– Z uwagi na położenie budynku zastosowanie w projekcie systemów zacieniających nie było konieczne – ostre słońce, które mogłoby przeszkadzać uczniom, pojawia się dopiero w późnych godzinach popołudniowych, kiedy zajęcia na sali już się nie odbywają. System zacieniający można oczywiście w każdej chwili dokupić, ale jak na razie nie było takiej potrzeby – tłumaczy architekt.

Przeszklona elewacja od strony zachodniej (fot. ChronmyKlimat.pl)

Jednym z podstawowych rozwiązań wpływających na ograniczenie potrzeb energetycznych budynku jest odpowiednia izolacja przegród zewnętrznych. Do izolacji ścian fundamentowych i posadzki zastosowano styropian (odpowiednio 12 i 8 cm). Ściany zewnętrze zostały ocieplone już 35-centymetrową warstwą styropianu, zaś do izolacji dachu wykorzystano 17-centymetrowe płyty wykonane z pianki poliuretanowej PIR (na łączeniach warstwa pianki rośnie do 21 cm).

Przed niekontrolowaną ucieczką ciepła z budynku zabezpiecza także prawidłowo dobrana i zamontowana stolarka okienna. W projekcie zastosowano okna trzyszybowe o współczynniku przenikania ciepła na poziomie ok. Uw = 0,7 W/m²/K. Przeszklenia zostały zainstalowane metodą tzw. ciepłego montażu, który polega na osadzeniu okien bezpośrednio w warstwie ocieplenia. Taki sposób montażu pozwala wyeliminować mostki termiczne, często pojawiające się na obwodzie ościeżnic.

Zamontowane w budynku szkoły okna są otwieralne, jednak jak wyjaśnia architekt, z reguły nie są używane. Wymianę powietrza zapewnia system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, wyposażony w rekuperator o sprawności 80%. Pracę systemu wentylacyjnego kontrolują dwie centrale – jedna obsługuje salę gimnastyczną, druga zaś pomieszczenia lekcyjne zlokalizowane na parterze budynku. Ilość powietrza dostarczanego do poszczególnych pomieszczeń kontrolują zamontowane w budynku czujniki CO₂. Głównym źródłem ogrzewania budynku pasywnego, w tym sal dydaktycznych na parterze, jest nagrzewnica – element systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. W sali gimnastycznej ogrzewanie włącza się tylko w dni o temperaturze poniżej zera – wtedy świeże powietrze napływające bezpośrednio z zewnątrz byłoby zbyt chłodne, aby zapewnić komfort użytkownikom obiektu. Ponadto zarówno sala gimnastyczna, jak i sale lekcyjne wyposażone są w zasilane z kotłowni gazowej grzejniki, pełniące funkcję ogrzewania awaryjnego.

– Przez pierwszą zimę obawialiśmy się, czy przyjęte rozwiązanie wystarczy do ogrzania obiektu. Sam projekt oczywiście na to wskazywał. Dziś, po ponad roku eksploatacji nowego budynku, jesteśmy już przekonani do tego rozwiązania. Z naszych doświadczeń wynika, że wykorzystując do ogrzewania sali tylko system wentylacji z odzyskiem ciepła, możemy stale utrzymać komfortową temperaturę pomieszczenia w granicach 17-18^oC – mówi ks. Waldemar Różycki.

Pasywny budynek należący do Zespołu Szkół Katolickich w Bydgoszczy został zaprojektowany i wykonany zgodnie z wymogami stawianymi przez Passivhaus Institut Darmstadt, jednak póki co nie zostało to potwierdzone w formie właściwego certyfikatu. Inwestor ma jednak w planach zlecenie wykonania niezbędnych pomiarów (m.in. próby szczelności) i uzyskanie potwierdzenia spełniania pasywnego standardu.

Nowoczesna, ale czy opłacalna?

Budowa pasywnego budynku sali gimnastycznej wraz z towarzyszącymi pomieszczeniami dydaktycznymi kosztowała ok. 3 mln złotych. Inwestycja została zrealizowana z własnych środków oraz dofinansowania udzielonego przez Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Toruniu. Inwestorów pozytywnie zaskoczył fakt, że w porównaniu do tradycyjnego obiektu wybudowanie sali w standardzie pasywnym podniosło koszty inwestycyjne o maksymalnie 10%, a nie o 30%, jak początkowo zakładano.

– Dla nas najważniejsze jest to, że pomimo wybudowania tego kompleksu – nie tylko sali gimnastycznej ale i sporej liczby sal lekcyjnych – nie obserwujemy wzrostu kosztów ogrzewania dla całego zespołu szkolnego. Z punktu widzenia kosztów eksploatacyjnych wybudowanie tego obiektu jest zatem praktycznie niezauważalne – wyjaśnia dyrektor ds. finansowo-administracyjnych.

– Chyba wszyscy przyzwyczailiśmy się do tego, że docieplamy istniejące budynki. Należy jednak pamiętać, że koszty modernizacji są zupełnie inne niż sytuacja, w której od początku budujemy w wysokim standardzie energetycznym. Warto więc zawczasu dokładnie przemyśleć takie decyzje – dodaje Michał Buzalski.

Anna Dąbrowska

ChronmyKlimat.pl
Energooszczędne 4 kąty

Za pomoc w realizacji reportażu dziękujemy firmie ISOVER Saint-Gobain oraz Dyrekcji Zespołu Szkół Katolickich Pomnik Jana Pawła II w Bydgoszczy.