ROZWIĄZANIA ENERGOOSZCZĘDNE

WOBEC KONCPECJI ARCHITEKTONICZNEJ BUDYNKU

Do badań nad możliwościami wprowadzenia rozwiązań proekologicznych, a w węższym rozumieniu rozwiązań energooszczędnych przystąpiono w momencie, gdy projekt budynku był na etapie zaawansowanej koncepcji, a lokalizacja została już ściśle określona. Nieregularny kształt działki, wymogi i ograniczenia

prawno-pla-VIII. Wybrane problemy wprowadzania pasywnych rozwiązań energooszczędnych... 85

nistyczne, ulice i pobliska zabudowa, przebieg infrastruktury technicznej określiły, optymalny w sensie architektonicznym i użytkowym, plan budynku, jego usytuowanie na działce oraz w konsekwencji ekspozycję ścian elewacyjnych (rys. 1a). Gdy przy-stąpiono do analizy koncepcji architektonicznej pod kątem energooszczędnych roz-wiązań przestrzennych, pojawiły się obszary konfliktowe pomiędzy istniejąca koncep-cją a ogólnymi zasadami kształtowania budynków energooszczędnych.

3.1. ROZWIĄZANIA ENERGOOSZCZĘDNE A FORMA PRZESTRZENNA BUDYNKU

Obiekt cechuje się dość znacznym rozczłonkowaniem bryły, co nie sprzyja zacho-waniu ciepła w budynku. Ideę zwiększenia jej zwartości uznano jednak za nieracjo-nalną z uwagi na ograniczenie możliwości zapewnienia dostępu światła naturalnego do mieszkań oraz negatywny wpływ na efektywność wykorzystania działki.

Zmniejszony poziom ochrony cieplnej rekompensuje wysoka izolacyjność prze-gród zewnętrznych, z zastosowaniem m.in. styropianu grafitowego (λ = 0,031 W/mK) gr. 16 cm dla ścian i min. 20 cm dla stropodachu. Wprowadzono stropodach odwróco-ny pokryty żwirem. W rezultacie osiągnięto wartość współczynnika U dla przegród zewnętrznych ok. 30% mniejszą od wymaganej przepisami [5].

Za niekorzystny w sensie ochrony cieplnej i możliwości pasywnych zysków sło-necznych należy uznać wpływ pięciokondygnacyjnego skrzydła południowego (krót-szego) budynku. Jego bryła odcina okresowo dostęp promieni słonecznej do lokali mieszkalnych, które zaprojektowano na niższych kondygnacjach po stronie południo-wo-wschodniej, w głębi dziedzińca. Wzajemne zacienie ścian budynku w tej części jest ogólnie niekorzystne dla wszystkich mieszkań zlokalizowanych od strony dzie-dzińca, zarówno w sensie wykorzystania ciepła jak i światła słonecznego.

W aspekcie energetycznym, eliminację lub redukcję kubatury skrzydła południo-wego należałoby, zatem uznać za uzasadnioną. Przesłanki te okazują się jednak nie-wystraczające wobec korzyści, jakie wiążą się z zachowaniem omawianej części bu-dynku. Poza częściowo wymiernymi korzyściami natury kompozycyjno-estetycznej, głównym argumentem stają się przesłanki funkcjonalno-użytkowe i efektywność wy-korzystania działki. Każda kondygnacja skrzydła południowego mieści 2 trzypokojo-we lokale mieszkalne o łącznej powierzchni ok. 145 m2 oraz lokal usługowy w parte-rze.

Poszukiwania rozwiązania problemu zacienienia dziedzińca ukierunkowano w stronę doboru materiałów elewacyjnych. Zaproponowano jasne, refleksyjne ele-menty, które pozwoliłyby na doprowadzenie światła odbitego w głąb dziedzińca. Elewacje w dużej mierze pokryto białym tynkiem i zastosowano szklane balustrady balkonów, niemniej całościowa koncepcja estetyczna elewacji wymusiła pozosta-wienie, niekorzystnych w omawianym sensie, ciemnych płyt włókno-cementowych (rys. 1b).

J. MARCHWIŃSKI 86

3.2. ROZWIĄZANIA ENERGOOSZCZĘDNE A ORIENTACJA I PRZESZKLENIE ELEWACJI

Dążenie do minimalizacji powierzchni ścian północnych na rzecz elewacji połu-dniowych okazało się niewykonalne z uwagi na zorientowanie istniejącej działki. Tym samym budynek cechuje się porównywalną, w stosunku do pozostałych, powierzchnią ściany północnej, jako najbardziej narażonej na wychładzanie. Dyskusje wywołały duże przeszklenia pionowych pasów na elewacjach od strony ulicy Burakowskiej i Krasińskiego (strona pn. i pn.-wsch.) oraz przeszklenie narożnika od strony skrzy-żowania tych ulic (rys. 1c). Przeszklenia te odpowiednio akcentują przebieg klatek schodowych oraz, co szczególnie naraża na odczuwalne efekty strat ciepła, stanowią rodzaj portfenetrów pokoi dziennych w mieszkaniach narożnikowych. W zderzeniu priorytetów energetycznych i kompozycyjno-użytkowych, te pierwsze okazały się nie dość silne. Przeszklenia wzdłuż ulic, z uwagi na ich duże kompozycyjne znaczenie, zostały jedynie nieznacznie zmniejszone, a rozwiązanie narożnika, z tego samego powodu, a także z uwagi na korzyści użytkowe płynące z zastosowania dużych po-wierzchni szklenia (m.in. atrakcyjny widok na zewnątrz, przepełnione światłem natu-ralnym wnętrze), pozostawiono bez zmian [6]. Dla zredukowania negatywnych efek-tów zaistniałego konfliktu, na elewacjach pn.-zach. i pn.-wsch. przewiduje się szklenie o podwyższonych właściwościach termoizolacyjnych (U < 1,1 W/m²K).

3.3. ROZWIĄZANIA ENERGOOSZCZĘDNE A UFORMOWANIE PRZESTRZENNE ELEWACJI

W budynku wprowadzono balkony, które najliczniej znalazły się na elewacjach pd.-wsch. i pd. i pd.-zach. Pozostałe elewacje cechują się mniejszym stopniem arty-kulacji. Rozwiązanie to znalazło uzasadnienie w rozkładzie mieszkań. Jest również racjonalne z punktu widzenia energetycznego. W elewacjach wsch. i pn., jako słabiej nasłonecznionych, wprowadzanie balkonów ograniczających dostęp światła, nie było-by korzystne. Z kolei wprowadzone balkony od strony nasłonecznionej, w okresie letnim mogą pełnić rolę ochrony przeciwsłonecznej pomieszczeń znajdujących się pod nimi, zapobiegając przegrzewaniu. Ich skuteczność jest jednak ograniczona z dwóch powodów. Po pierwsze, wysięg płyt balkonowych, wynoszący 180 cm, nie jest dosta-tecznie duży, by o każdej porze dnia i dla całej powierzchni okna zacienianego był wystarczający. Po drugie, balkony zajmują fragment elewacji i światłocień przez nie rzucany nie obejmuje wszystkich okien na kondygnacjach poniżej. Rozważania na temat możliwości zwiększenia wysięgu i długości balkonów prowadzą do wniosku, iż w celu zapewnienia skutecznej ochrony przeciwsłonecznej, balkony musiałyby być nieracjonalnie długie i głębokie, co wpłynęłoby m.in. na ograniczenie dostępu światła naturalnego do mieszkań oraz zmieniło zasadniczo koncepcję estetyczną budynku.

Główną rolę ochrony przeciwsłonecznej okien balkonowych oraz portfenetrów na elewacjach pd.-wsch. i pd.-zach. pełnią okiennice (żaluzje) systemowe przesuwne

VIII. Wybrane problemy wprowadzania pasywnych rozwiązań energooszczędnych... 87

aluminiowe. Ponadto przewiduje się zastosowanie poziomych półek przeciwsłonecz-nych typu „łamacze świata”, umieszczoprzeciwsłonecz-nych w obrębie przeszkleń lokali usługowych. Inne przestrzenne elementy ochrony przeciwsłonecznej (m.in. żaluzje fasadowe, role-ty, markizy i markizolety) zostały poddane pod rozwagę architektom, lecz okazały się nieadekwatne w kontekście estetycznym albo użytkowym. Zrezygnowano z zastoso-wania elementów wewnętrznych (żaluzji, rolet, zasłon systemowych), jako zbytnio ingerujących w indywidulane wymagania przyszłych użytkowników lokali mieszkal-nych. Zastosowane rozwiązania cechują się ograniczeniami z uwagi na konieczność zachowania kontaktu wzrokowego z otoczeniem i dopływu światła słonecznego. Z tego powodu zrezygnowano również ze szklenia przeciwsłonecznego, powodujące-go redukcję transmisji światła i zafałszowanie jepowodujące-go barwy. Dobrano szklenie transpa-rentne neutralne o wysokim współczynniku przepuszczalności światła Lt, lecz racjo-nalnie obniżonym współczynniku przepuszczalności całkowitej energii słonecznej g (parametry te zróżnicowano w zależności od orientacji okien, np. dla okien o ekspozy-cji pd.-wsch. Lt > = 75% g = 60, a dla pd.-zach. L_t > = 75% g = 40–45%).

3.4. ROZWIĄZANIA ENERGOOSZCZĘDNE A UKŁAD FUNKCJONALNO-PRZESTRZENNY

Budynek zaprojektowano w układzie korytarzowo-klatkowym dwutraktowym z mieszkaniami po obwodzie rzutu. Biorąc pod uwagę plan budynku, układ ten pozwala na optymalne, w sensie użytkowym, rozmieszczenie lokali mieszkalnych. Jako taki, uniemożliwia jednak zachowanie modelowej zasady strefowania termicznego, w której strefy podatne na wychładzanie zajmowane są przez pomieszczenia pomocnicze, a strefy przebywania (głównie stałego) ludzi zlokalizowane od strony najlepiej nasłonecznionej. Zasadę tę udało się uwzględnić jedynie w ograniczonym stopniu, lecz jest ona czytelna, zarówno w projekcie lokali mieszkalnych jak i w skali całej kondygnacji. Większość lokali mieszkalnych cechuje się podziałem na tzw. strefę dzienną i nocną, przy czym strefa dzienna lokalizowana jest od strony lepiej nasłonecznionej. Klatki schodowe, usytuowano przy ścianach elewacyjnych od strony pn.-wsch. i pn.-zach., predestynując je tym samym do roli przestrzeni termobuforowych (rys. 1d).

Z układem funkcjonalno-przestrzennym wiąże się podział przestrzeni wewnętrznej przegrodami pionowymi i poziomymi, a co za tym idzie, potencjalna możliwość wy-korzystania ich jako masy termicznej. W budynku zastosowano żelbetowe stropy mo-nolityczne o gr. 30 cm oraz ściany z bloczków silikatowych gr. 18 cm. Wystarczająca w sensie konstrukcyjnym i użytkowym (m.in. akustycznym), lecz stosunkowo mała grubość ścian zmniejsza ich przydatność w omawianym względzie. Wprowadzone rozwiązania uzasadnione są przez względy użytkowo-ekonomiczne (m.in. większy metraż mieszkań). Rezygnację z wykorzystania przegród poziomych, jako masy ter-micznej, uzasadnia czynnik nieprzewidywalności wykończenia posadzek w lokalach mieszkalnych, co może skutkować zmniejszeniem powierzchni czynnej masy

termicz-J. MARCHWIŃSKI 88

nej, a w konsekwencji jej efektywności. Z analogicznego powodu wątpliwe jest wyko-rzystanie w tej roli ścian, niemniej w części ogólnodostępnej, z uwagi na zadawalającą ich grubość i budulec, może być to brane pod uwagę.