Budynki odpowiadają za ok. 30% światowej emisji gazów cieplarnianych¹. Domy o zerowej emisji dwutlenku węgla do atmosfery są już dziś nie tylko możliwe do osiągnięcia w sensie technicznym, lecz także opłacalne ekonomicznie. Kluczem do sukcesu jest architektura projektowana z myślą o lokalnych warunkach klimatycznych i wydajne wykorzystanie najnowocześniejszych materiałów i urządzeń oraz instalacji produkujących energię ze źródeł niskoemisyjnych.

W wypadku nowego budownictwa domy zeroenergetyczne są bez większego wysiłku możliwe już teraz. Do zrealizowania są również domy o dodatnim bilansie energetycznym, które wytwarzają więcej energii niż same zużywają. Największy potencjał oszczędności kryją się jednak w budynkach już istniejących. Dzięki izolacji, wykorzystaniu energii słonecznej, kontrolowanej wentylacji, lokalnym elektrociepłowniom itd. (czyli głębokiej termomodernizacji) można w zależności od wieku i stanu budynku zaoszczędzić 40–70% energii. Przyjrzyjmy się różnym rozwiązaniom w zakresie budownictwa niskoemisyjnego w warunkach polskich.

Projektowanie budynków

Nowe energooszczędne domy projektuje się tak, aby maksymalnie wykorzystać różnego rodzaju zyski ciepła, w tym przede wszystkim z promieniowania słonecznego dzięki zjawisku akumulacji ciepła. W domach murowanych akumulatorami ciepła są ściany, podłoga i strop. Aby realizować budynki niskoemisyjne, potrzebne są odpowiednie metody projektowania budynków. Szczególnie ważna jest ocena zużycia energii i emisji gazów cieplarniach w całym cyklu życia budynku. Jedną z metod służących do tego celu, mającą praktyczne zastosowanie, jest metodologia analiz energetyczno-ekologicznych w pełnym cyklu istnienia (analiza LCA).

W odniesieniu do budownictwa metoda LCA analizuje zużycie energii i emisje CO₂ ze wszystkich procesów, począwszy od wbicia łopaty pod wykop fundamentowy poprzez produkcję materiałów budowlanych, ich transport, wzniesienie konstrukcji budynku, jego eksploatację, aż do zużycia energii na rozbiórkę obiektu i utylizację odpadów. Istnieją specjalistyczne programy komputerowe, które wspomagają proces projektowania ekologicznych budynków. Zlecając architektowi projekt budowy lub modernizacji domu, warto poprosić, aby użył tych narzędzi w procesie projektowania. Szacuje się, że w przyszłości ze względu na wzrost świadomości społeczeństwa zapotrzebowanie na ekologiczne projekty budynków będzie coraz większe, a ich cena spadnie.

Przyjazne środowisku materiały budowlane

Producenci materiałów budowlanych przekonują potencjalnych klientów do swoich towarów, zachwalając przyjazny środowisku charakter materiałów. Według sprzedawców dzięki zastosowaniu tworzyw sztucznych na przykład w izolacjach, systemach rurowych i wentylacyjnych, można oszczędzać zasoby naturalne. Ponadto tworzywa sztuczne i wyroby z nich są lekkie, co pozwala na znaczne oszczędności masy w porównaniu z innymi materiałami, takimi jak szkło, metal czy ceramika.

Jak ocenić materiał budowlany w aspekcie ochrony klimatu? Znowu pomocna nam jest metoda LCA. Przy jej pomocy oszacowano zużycie energii i emisje CO₂ w procesie produkcji wielu materiałów budowlanych. W tabeli 1 zestawiono przykładowe wartości tych parametrów dla kilku podstawowych materiałów budowlanych. Wybierając technologię budowy swojego domu, warto do niej zerknąć.

Energooszczędna zasada 20+20+30

Jeśli dom ma być energooszczędny, powinien być przede wszystkim dobrze ocieplony,
to znaczy mieć co najmniej następującą izolację termiczną:

• podłogi na gruncie – 20 cm styropianu,
• ściany zewnętrzne – 20 cm wełny mineralnej lub styropianu,
• dach – 30 cm wełny mineralnej.

Okna

Największa powierzchnia okien powinna być ulokowana na elewacji południowej, gdyż po tej stronie największe będą zyski energetyczne wynikające z nasłonecznienia. Najmniej okien powinno się projektować w ścianie północnej, gdyż te okna będą powodować największe straty. Aby ograniczyć do minimum straty ciepła przenikającego przez okna, warto zamontować na nich rolety zewnętrzne. Zamykane na noc mogą zmniejszyć straty ciepła przez okna nawet o 40%.

Wyposażenie budynków

Podobnie jak w przypadku materiałów budowlanych, analizę LCA można przeprowadzić dla instalacji, w które jest wyposażony budynek, a nawet dla urządzeń AGD i RTV. Ale najważniejszy w cyklu życia materiału lub urządzenia jest okres jego eksploatacji i tu możemy osiągnąć największe oszczędności energii i zmniejszenie emisji CO₂. Podczas wyboru źródła ciepła do naszego domu, warto zwrócić uwagę na jego sprawność oraz wielkość emisji spowodowana zużyciem paliwa. W tabeli 2 podano wskaźniki emisji CO₂ z wybranych nośników energii.

Drugim istotnym zagadnieniem w budynkach energooszczędnych jest zapewnienie odpowiedniej wymiany powietrza, czyli właściwej wentylacji. Najczęściej stosowaną w polskich domach wentylacją jest wentylacja grawitacyjna, która działa w sposób niekontrolowany, a ilość wymienianego przez nią powietrza jest uzależniona od takich czynników, jak temperatura zewnętrzna oraz siła wiatru. Wadą wentylacji grawitacyjnej jest również to, że ciepło z usuwanego przez nią powietrza jest bezpowrotnie tracone.

W domach energooszczędnych powinna być stosowana wentylacja mechaniczna z rekuperatorem (urządzeniem do odzysku ciepła), która zapewnia niezależną od pogody wymianę powietrza w pomieszczeniach. Wentylacja taka zapewnia kontrolowany wypływ i napływ powietrza i – co najważniejsze – umożliwia odebranie części ciepła z ogrzanego powietrza wewnętrznego, zanim zostanie ono usunięte na zewnątrz. Ciepło to jest następnie przekazywane powietrzu wpływającemu do wnętrza domu, dzięki czemu odzyskuje się część ciepła, które w wentylacji naturalnej jest tracone. Dzięki temu zmniejsza się zapotrzebowanie na energię do ogrzewania domu, a to oznacza konkretne oszczędności energii, pieniędzy i zmniejszenie emisji CO₂. Roczne zapotrzebowanie na ciepło domu z fachowo zaprojektowaną i wykonaną wentylacją mechaniczną z odzyskiem ciepła może zmniejszyć się nawet o 25%.

Wpływ procesu eksploatacji obiektów budowlanych na zmiany klimatu

Projektowaniem i wznoszeniem budynków zajmują się zazwyczaj profesjonaliści i przeciętny inwestor kupujący mieszkanie od dewelopera nie ma wpływu na ich pracę. Może co prawda poprosić o certyfikat energetyczny lub ekologiczny budynku, ale zazwyczaj przy wyborze domu lub mieszkania kieruje się ceną i lokalizacją. A więc co może zrobić, gdy dotrze do jego świadomości, jaki wpływ na zmiany klimatyczne ma budownictwo? Otóż może zrobić bardzo dużo w okresie użytkowania domu lub mieszkania.

Po pierwsze, nie używać śmieci jako paliwa w kotłach. Po drugie, regulować temperaturę w pomieszczeniach. Obniżenie temperatury wewnętrznej o jeden stopień daje oszczędności energii cieplnej na poziomie co najmniej 5%. Nie należy zasłaniać grzejników zasłonkami obudowami z desek itp., na ścianie za grzejnikiem możemy zamontować folię aluminiową, aby skierować strumienie ciepła na pomieszczenie.

W domach energooszczędnych nabiera znaczenia proces przygotowania ciepłej wody użytkowej. Warto zakupić zbiornik przystosowany do montażu instalacji kolektorów słonecznych. W warunkach polskich można przygotować rocznie około 60% potrzebnej ciepłej wody użytkowej z instalacji kolektorów słonecznych.

Instalacja słoneczna musi być dostosowana do potrzeb odbiorcy oraz warunków związanych np. z usytuowaniem obiektu mieszkalnego. Musi być również dostosowana do konwencjonalnego systemu grzewczego.

Poza sposobem przygotowania ciepłej wody warto w procesie modernizacji instalacji:

• ocieplić przewody doprowadzające wodę i przewód cyrkulacyjny,
• wyposażyć krany w perlatory (napowietrzacze), które bardzo ograniczają zużycie wody (tradycyjny perlator to oszczędność wody na poziomie 15%, są też takie, dzięki którym zużywa się 50% wody mniej),
• zastosować czasowe sterowanie pompą cyrkulacyjną,
• zastosować odzysk ciepła z szarych ścieków i wykorzystać szarą wodę do spłukiwania ubikacji.

Warto też pamiętać o codziennych czynnościach sprzyjających energooszczędności: zmywaniu w zmywarce, a nie pod kranem, wyłączaniu ogrzewania na noc i czas wyjazdów, zrezygnowaniu z codziennych kąpieli na rzecz natrysku, płukaniu zębów wodą ze szklanki zamiast z odkręconego kranu, gaszeniu niepotrzebnych świateł czy wygaszaniu urządzeń z pozycji stand-by.

Tylko takie kompleksowe podejście do oszczędzania energii do oczekiwane efekty w postaci znacznie niższych rachunków za eksploatację domu (zużycie prądu i koszty ogrzania domu) i oczywiście wpłynie na zmniejszenie emisji CO₂.