Piotr MICHALSKI*
Artykuł przedstawia proces tworzenia projektów typowych domów jednorodzinnych energoosz-czędnych w oparciu o doświadczenia przy opracowaniu katalogu takich projektów. Obecnie najszyb-ciej rozwijającą się gałęzią architektury niskoenergetycznej w Polsce jest architektura mieszkaniowa, zwłaszcza jednorodzinna. Zmieniające się wymogi dotyczące energooszczędności, niższe koszty utrzymania i dopłaty do tego typu budownictwa spowodowały znaczny wzrost zainteresowania inwe-storów tą tematyką. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom inweinwe-storów, powstaje coraz więcej katalo-gów z budynkami jednorodzinnymi niskoenergetycznymi. Typowy projekt budynku mieszkalnego jednorodzinnego musi być uniwersalny, dostosowany do wielu potencjalnych lokalizacji i wymagań klienta. Takie podejście do projektowania jest sprzeczne z zasadami projektowania budynków nisko-energetycznych, które w przeważającej większości projektowane są jako zlecenia indywidualne. W artykule przybliżono problematykę tej dziedziny architektury.
Słowa kluczowe: architektura niskoenergetyczna, projekty typowe domów jednorodzinnych, domy
energooszczędne
1. SYTUACJA ARCHITEKTURY NISKOENERGETYCZNEJ W POLSCE
1.1. ROSNĄCA ŚWIADOMOŚĆ EKOLOGICZNA
Budownictwo niskoenergetyczne stało się zagadnieniem, które na dobre zagościło już w polskiej architekturze. Jest to skutek szeroko zakrojonych akcji społecznych, edukacji jak również wzrastającej świadomości ekologicznej zarówno użytkowników jak i inwestorów. W dobie wszechobecnego kryzysu finansowego ta świadomość mo-że być również w dużym stopniu kształtowana przez rosnące koszty utrzymania obiektów budowlanych. Do tego należałoby dodać zmieniające się przepisy, który na razie zachęcają, a już niedługo będą wymagać stosowania rozwiązań proekologicz-__________
* Wydział Architektury i Urbanistyki, Politechnika Wrocławska, ul. Bolesława Prusa 53/55, 50-317 Wrocław.
P. MICHALSKI 196
nych i obniżających konsumpcję energii w budownictwie. Przyjęty w 2007 roku Pa-kiet Klimatyczny zakłada ograniczenie do 2020 roku emisji gazów cieplarnianych o 20%, zwiększenie udziału źródeł odnawialnych w bilansie energetycznych do 20% oraz podniesienie o 20% efektywności energetycznej.
Przyjęło się uważać, że budynek niskoenergetyczny to taki, którego bilans energe-tyczny jest o wiele niższy od budynków tradycyjnych i jest na poziomie 40 kWh/ (m2*rok) lub niższym. W praktyce oznacza to, że niskoenergetyczność takiego budynku powinna obejmować również ograniczenie zużycia energii już na etapie wytwarzania materiałów budowlanych oraz podczas budowy a także należy zadbać o pozyskiwanie energii ze źródeł odnawialnych w sposób aktywny jak i pasywny.
Na podstawie Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 roku w sprawie charakterystyki energetycznej budynków, państwa członkowskie są zobowiązane by od początku 2021 roku wszystkie nowo powstające budynki były obiektami „o niemal zerowym zużyciu energii”[7]. W tym celu za po-średnictwem Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW) został uruchomiony program dopłat do budynków niskoenergetycznych. Jest to program skierowany do osób fizycznych budujących dom jednorodzinny lub kupujących dom/mieszkanie od dewelopera [...] [4, s. 1]. Celem programu jest m.in. przy-gotowanie inwestorów, projektantów, producentów materiałów budowlanych oraz wyko-nawców do nowych wymagań, które w przyszłości będą stawiane w budownictwie.
W obliczu tak zmieniających się przepisów dotyczących przyszłości budownictwa, nieuchronnym jest rozwój architektury w kierunku niskoenergetyczności. Artykuł przybliża problematykę projektowania typowych budynków niskoenergetycznych, których udział w nowym budownictwie będzie na pewno znaczący.
1.2. PROGRAM DOPŁAT DO KREDYTÓW NA DOMY ENERGOOSZCZĘDNE
Program dopłat do kredytów na domy energooszczędne uruchomiony przez NFOŚiGW na lata 2013–2018 ma być zachętą i impulsem do wdrażania rozwiązań niskoenergetycznych w polskim budownictwie jeszcze przed zamianą obowiązujących przepisów. Dopłaty będą realizowane jako częściowa spłata kapitału kredytu zacią-gniętego na budowę domu lub zakup mieszkania. Będą one wypłacane po zakończeniu procesu budowy lub po zakupie gotowego domu bądź mieszkania i zweryfikowaniu czy obiekt odpowiada stawianym mu przez NFOŚiGW wymaganiom.
NFOŚiGW w „Załączniku nr 3 do Programu Priorytetowego” [6] ściśle określa wytyczne, które są niezbędne do osiągnięcia oczekiwanych standardów energetycz-nych dla budynków mieszkalenergetycz-nych oraz sposób weryfikacji projektów i sprawdzenia wykonanych domów energooszczędnych [5, s. 13]1. Wymagania te znacząco różnią się __________
1 Niniejszy artykuł ograniczy się jedynie do analizy budownictwa energooszczędnego jednorodzin-nego a tym samym zostaną omówione jedynie wymagania stawiane takim obiektom.
XIX. Architektura niskoenergetyczna w projektach typowych 197
od tych stawianych obecnie w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie wa-runków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki oraz ich usytuowanie (Warunki Techniczne) [8] i są niejako zapowiedzią zmian, które nastąpią w niedale-kiej przyszłości. Wymagania dotyczące budownictwa jednorodzinnego, a co za tym idzie również wysokości dopłat zostały podzielone na dwie kategorie: standard NF15 oraz standard NF40. Odpowiadają one uzyskanym wskaźnikom rocznego jednostko-wego zapotrzebowania na energię użytkową do celów ogrzewania i wentylacji (EUco). Standard NF15 zakłada wskaźnik EUco na poziomie mniejszym lub równym 15 kWh/(m2rok) i dopłatę wysokości 50 000zł brutto. W przypadku standardu NF40 jest to odpowiednio EUco na poziomie mniejszym lub równym 40 kWh/(m2rok) i dopłata w wysokości 30 000 zł brutto [7]. Również wymagane parametry zarówno budynku, jego konstrukcji oraz wyposażenia mocno różnią się pomiędzy standardami oraz obecnymi Warunkami Technicznymi, m.in. graniczne wartości współczynników przenikania ciepła przegród w standardzie NF40 są średnio dwa razy niższe od warto-ści w Warunkach Technicznych. Dla standardu NF15 te wartowarto-ści są już średnio trzy razy niższe. Dodatkowe, dość surowe wymagania stawiane układom wentylacji oraz instalacjom grzewczym i sanitarnym mocno podnoszą koszty budowy. Według sza-cunkowych kosztorysów przeprowadzonych przez Centrum Technologii Energetycz-nych w Świdnicy, koszt wzniesienia przeciętnego budynku jednorodzinnego w stan-dardzie NF40 do tzw. stanu deweloperskiego2 jest o średnio 60 000 zł wyższy [8] niż w przypadku wznoszenia tego budynku wg obecnych Warunków Technicznych.
Dzięki akcjom społecznym i programom, takim jak program NFOŚiGW, świado-mość ekonomiczna inwestorów w ostatnim czasie wzrosła. O ile nie każdy decyduje się na udział w programie dopłat z powodu wyższych kosztów budowy i skompliko-wanych procedur, o tyle zainteresowanie domami jednorodzinnymi niskoenergetycz-nymi rośnie [3]. Najodpowiedniejszym trybem projektowym dla budownictwa ener-gooszczędnego są tzw. projekty indywidualne wykonywane specjalnie pod określone wymagania inwestora oraz warunki lokalizacji. Niestety nie każdy, kto chce wybudo-wać dom jednorodzinny decyduje się na tego typu usługę. Część, jak nie większość inwestorów prywatnych wybiera projekty typowe. Dzieje się tak nie tylko z powodu niższej ceny, ale również z obawy przed ostatecznym wyglądem projektu. Wychodząc naprzeciw nowym oczekiwaniom inwestorów, wiele biur projektowych postanowiło stworzyć katalogi typowych projektów domów jednorodzinnych w standardach nisko-energetycznych, również dostosowanych do programu dopłat NFOŚiGW. Przedsta-wiony proces opracowania takiego katalogu został oparty o doświadczenia własne autora zdobyte przy współpracy w przygotowaniu projektu Domy Czystej Energii dla Centrum Technologii Energetycznych w Świdnicy3.
__________
2 W kosztorysie nieujęte zostały instalacje sanitarne oraz niskoprądowe.
3 Domy Czystej Energii – projekt zakładający utworzenie katalogu 50 projektów typowych domów jednorodzinnych w standardzie niskoenergetycznym.
P. MICHALSKI 198
2. LOGISTYKA PROJEKTOWANIA
ARCHITEKTURY BUDYNKÓW TYPOWYCH NISKOENERGETYCZNYCH
2.1. PROJEKTY INDYWIDUALNE A TYPOWE W BUDOWNICTWIE NISKOENERGETYCZNYM
Projektowanie architektury niskoenergetycznej to proces o wiele bardziej złożony i składający się z większej liczby etapów pracy niż ma to miejsce w przypadku pro-jektowania konwencjonalnego. Podczas tworzenia takiego projektu należy wziąć pod uwagę znacznie więcej czynników wpływających nie tylko na układ funkcjonalny czy wygląd budynku, ale przede wszystkim na jego parametry energetyczne. Parametry te zależą w bardzo dużej mierze od lokalizacji projektowanego budynku, czyli od cze-goś, co w projektowaniu indywidualnym jest wartością stałą a w przypadku projektów typowych zmienną. Z założenia, projekt typowy jest projektem powtarzalnym, możli-wym do zrealizowania w wielu miejscach, co jest sprzeczne z zasadami projektowania budynków niskoenergetycznych, które w przeważającej większości projektowane są obecnie jako zlecenia indywidualne. Umożliwia to gruntowne przestudiowanie czyn-ników, które są niezbędne do dobrze zaplanowanego budynku niskoenergetycznego, czyli warunków panujących na działce jak i wokół niej, warunków zabudowy oraz oczekiwań klienta. W przypadku projektowania budynku typowego niskoenergetycz-nego niemożliwym jest określenie jego wszystkich docelowych lokalizacji a więc nie można wziąć pod uwagę wszystkich warunków lokalnych. Dlatego ważne jest, by w projekcie określić warunki, jakie dana lokalizacja musi spełnić by osiągnąć projek-towany profil energetyczny. W przypadku typowych projektów niskoenergetycznych bardzo ważny jest więc proces ich adaptacji. Osoba adaptująca musi wziąć pod uwagę wszelkie wytyczne dotyczące precyzyjnego orientowania takiego obiektu a w razie odstępstw wykonać ponownie wszelkie analizy energetyczne i zmiany pozwalająca na utrzymanie zaprojektowanego profilu energetycznego.
2.2. PROCES TWORZENIA KATALOGU PROJEKTÓW TYPOWYCH
W trakcie pierwszych etapów tworzenia katalogu projektów powtarzalnych domów jednorodzinnych, musi zapaść szereg kluczowych decyzji, które będą miały bezpo-średni wpływ na wygląd późniejszych projektów. Pierwszą z takich decyzji, w przy-padku projektów energooszczędnych, jest ustalenie profilu niskoenergetyczności planowanych projektów. W obliczu uruchomionego programu dopłat NFOŚiGW, oczywistym wydaje się, że głównymi profilami powinny być projekty spełniające warunki standardów NF15 oraz NF40. Ponieważ spełnienie wszystkich kryteriów programu jest czasochłonne i kosztowne, warto również zadbać o projekty budyn-ków osiągających współczynnik zapotrzebowania na energie użytkową na poziomie 40 kWh/(m2rok) jednak niekoniecznie spełniających wszystkie punkty programu.
XIX. Architektura niskoenergetyczna w projektach typowych 199
Rozsądnym wydaje się przygotowanie projektów wg. standardów NF40 z możliwo-ścią rezygnacji z niektórych elementów wymaganych przez NFOŚiGW tak by obniżyć koszt budowy przy jednoczesnym utrzymaniu niskiego zapotrzebowania na energię użytkową.
W kolejnym kroku należy również określić profil odbiorcy, biorąc pod uwagę wielkość projektowanych domów jak i ich styl. W przypadku katalogów zawierają-cych projekty konwencjonalnych domów ich asortyment jest możliwie szeroki tak by zaspokoić oczekiwania jak największej grupy inwestorów. Projektuje się, zatem za-równo domy małe o ograniczonym budżecie na budowę jak i domy duże o znacznie wyższych kosztach budowy. To samo tyczy się ich stylistyki. Są domy o elewacjach klasycznych jak i bardzo nowoczesnych. W przypadku tworzenia katalogu typowych projektów niskoenergetycznych ta sprawa wygląda podobnie. Domy energooszczędne charakteryzują się wyższymi kosztami budowy od domów konwencjonalnych, dlatego ważnym jest by proponowany asortyment zapewniał zarówno domy duże, o wyższych kosztach budowy jak i domy małe, których koszt budowy będzie niewielki a ekono-mika użytkowania duża. Stylistyka tych budynków również musi zaspokajać różne oczekiwania inwestorów. Część z nich szuka domów o bardzo nowoczesnym wyrazie, w który bardzo łatwo wpisują się m.in. instalacje kolektorów słonecznych czy paneli fotowoltaicznych. Naprzeciw oczekiwaniom inwestorów szukających projektów o klasycznej architekturze wychodzą producenci, którzy proponują instalacje solarne czy fotowoltaiczne, które można zaadoptować w domach klasycznych. Są to m.in. panele fotowoltaiczne o kolorze dachówki ceramicznej czy też systemy montażowe pozwalające na zintegrowanie kolektorów solarnych z płaszczyznę dachówki.
Podczas powstawania projektu Domy Czystej Energii kwestia stylistyki budynków została rozwiązana w inny sposób. Każdy z proponowanych domów posiada trzy wa-rianty wykończeniowe, jak pokazano na przykładzie domu Twin (projekt autora), jest to wariant nowoczesny (rys. 1), tradycyjny (rys. 3) oraz ekonomiczny (rys. 2). Pierwszy z nich stara się podążać za aktualnie panującymi trendami w architekturze, nie tylko mieszkaniowej, proponując architekturą o nowoczesnym, awangardowym wyglądzie. Drugi wariant proponuje stylistykę spokojniejszą, lecz równie nowoczesną w swoim wyrazie. Trzeci stara się minimalizować koszty budowy domu tak by budynki energo-oszczędne nie były zarezerwowane jedynie dla inwestorów z większym budżetem.