Najskuteczniejszym sposobem na zwiększenie efektywności energetycznej domu prefabrykowanego i obniżenie kosztów rachunków za media jest uwzględnienie wszystkich rozwiązań zwiększających efektywność energetyczną już na etapie projektowania. Najważniejszym elementem konstrukcyjnym energooszczędnego domu prefabrykowanego jest jego powłoka zewnętrzna, ponieważ stanowi ona barierę oddzielającą przestrzeń wewnętrzną od zewnętrznej i dlatego powinna być odpowiednio ocieplona oraz w jak największym stopniu ograniczać straty ciepła. Niemniej jednak dwa dodatkowe działania znacznie poprawią efektywność energetyczną domu: odpowiednie ustawienie domu z uwzględnieniem naturalnych warunków klimatycznych panujących w okolicy oraz stosowanie wyłącznie energooszczędnego sprzętu.
Czym jest efektywność energetyczna?
Efektywność energetyczna to zdolność domu do zużywania mniejszej ilości energii przy jednoczesnym zapewnieniu komfortowych warunków mieszkaniowych. Energooszczędne domy zapewniają ciepło w miesiącach zimowych, a w cieplejszych porach roku utrzymują w nich chłód, a mimo to rachunki za media są znacznie niższe.
Umiejscowienie i orientacja energooszczędnego domu prefabrykowanego
Aby stworzyć energooszczędny dom prefabrykowany, konieczne jest zrozumienie warunków klimatycznych panujących na działce, na której zostanie on postawiony. Powinniśmy wziąć pod uwagę temperaturę, przebieg słońca oraz charakterystykę wiatrów w ciągu całego roku. Informacje te wskazują, w którą stronę powinien być skierowany dom, i dają nam wstępne wytyczne dotyczące jego projektu.
Na przykład, jeśli budujemy dom prefabrykowany w chłodniejszym klimacie, takim jak Wielka Brytania czy północna Europa, chcemy wpuścić do środka jak najwięcej światła słonecznego, aby naturalnie ogrzać wnętrze promieniami słońca. Wybierając model prefabrykowany z dużymi oknami w jednej elewacji i ustawiając tę elewację od strony południowej, tworzymy efekt cieplarniany, który zapewni przyjemne ogrzanie wnętrza. W tym przypadku należy również unikać umieszczania zbyt wielu okien w miejscach, gdzie wieje silny wiatr lub gdzie nie dociera słońce, ponieważ przyczynia się to do utraty ciepła.
Zupełnie inaczej wygląda sytuacja w przypadku domów położonych w cieplejszych regionach, takich jak kraje śródziemnomorskie. W takich przypadkach wykorzystujemy wiedzę na temat biegu Słońca, aby uniknąć bezpośredniego padania letnich promieni słonecznych na okna domu, a jednocześnie zapewnić ich dostęp w miesiącach zimowych. Biorąc pod uwagę, że latem słońce znajduje się wyżej na niebie, można to osiągnąć poprzez skierowanie fasady okiennej na południe i umieszczenie przed nią pergoli, która będzie chronić ją przed letnimi promieniami słonecznymi.
Zrozumienie aspektów bioklimatycznych domu może pomóc nam w wyborze energooszczędnego projektu oraz wskazać właściwy kierunek jego orientacji. Chociaż sposób, w jaki zbudowaliśmy dom, ma zasadnicze znaczenie, należy również wziąć pod uwagę inne elementy, takie jak drzewa, góry czy inne budynki, ponieważ rzucają one cień i chronią przed wiatrem.
Zaprojektuj energooszczędną powłokę termiczną
Powłokę budynku stanowią jego elementy zewnętrzne: ściany, okna, dach i podłoga. Biorąc pod uwagę, że powłoka budynku stanowi barierę oddzielającą komfortową przestrzeń wewnętrzną od środowiska zewnętrznego, jest to kluczowy element, który należy uwzględnić podczas projektowania energooszczędnego domu.
Energooszczędny dom prefabrykowany powinien być bardzo dobrze ocieplony, przy czym ocieplenie powinno obejmować wszystkie elementy tworzące przegrodę zewnętrzną, w tym dach i podłogę. W całym obwodzie budynku należy koniecznie uwzględnić takie elementy, jak materiały izolacyjne, rodzaje okien oraz szczelność domu.
Wymagania dotyczące izolacji
Przy prawidłowej izolacji domu należy uwzględnić ściany, a także pamiętać o podłodze i dachu, zarówno w klimacie ciepłym, jak i zimnym. Wybór materiałów izolacyjnych jest bardzo szeroki, ale poniżej przedstawiono listę najczęściej stosowanych materiałów izolacyjnych w domach prefabrykowanych:
| Materiał izolacyjny | Krótki opis | Współczynnik przenikania ciepła przy grubości 100 mm (W/m²K) [1][2] |
| Strukturalne panele izolacyjne (SIP) | Materiał ten jest łatwy w montażu, ponieważ zawiera zarówno elementy konstrukcyjne, jak i izolację. Zasadniczo w panelach SIP stosuje się trzy różne materiały izolacyjne: styropian (EPS), polistyren ekstrudowany (XPS) lub piankę poliuretanową (PUR). | EPS = 3,52 XPS = 3 PUR = 4,50 |
| Wełna owcza | Ten materiał jest naturalny, przyjazny dla środowiska i bardzo wydajny. Można go stosować zarówno na ścianach, jak i na dachach, a mimo że jest to produkt pochodzenia organicznego, charakteryzuje się trwałością wynoszącą 60 lat, jest ognioodporny i odstrasza owady. | 2.63 |
| Wełna szklana | Chociaż materiał ten nie jest pochodzenia naturalnego, ma pozytywny wpływ na środowisko, ponieważ powstaje z przetworzonych szklanych butelek. | 2.85 |
| Wełna mineralna | Wełna mineralna jest bardzo wydajnym materiałem, ponieważ zapewnia dobrą izolację termiczną, wygłuszenie oraz bezpieczeństwo przeciwpożarowe. | 2.85 |
| Wełna mineralna | Chociaż materiał ten nie jest ogólnie rzecz biorąc przyjazny dla środowiska, ma pewne zalety, ponieważ po nałożeniu w postaci pianki dość skutecznie ogranicza przeciągi. | 1.08 – 1.26 |
Grubość izolacji zależy od materiału oraz wymagań danego miejsca. Chociaż ilość izolacji wymaganej w każdej części przegrody zewnętrznej domu powinna zostać odpowiednio obliczona przez architekta lub inżyniera, to dzięki ogólnemu zrozumieniu pojęcia współczynnika przenikania ciepła można zorientować się, jaka grubość izolacji jest potrzebna w poszczególnych miejscach.
Każdy materiał izolacyjny ma przypisaną współczynnik przenikania ciepła (wartość U), który określa zdolność tego materiału do przewodzenia ciepła. Na podstawie tej wartości wiemy, jaka powinna być grubość każdego materiału w stosunku do pozostałych. W przypadku materiałów o niższej wartości współczynnika U do osiągnięcia takich samych wyników izolacyjnych potrzeba mniejszego nakładu materiału. Niemniej jednak w prawidłowych obliczeniach uwzględni się również inne aspekty, takie jak pozostałe materiały przylegające do ściany.
Okna energooszczędne
Okna są kluczowym elementem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze energooszczędnego domu prefabrykowanego, ponieważ w zwykłych domach 10% temperatury wewnętrznej ucieka właśnie przez te elementy [3]. W Europie i Wielkiej Brytanii, aby sprawdzić, czy okno jest energooszczędne, wystarczy spojrzeć na umieszczone na nim etykiety:
Etykieta energetyczna UE: Zawiera informacje na temat efektywności energetycznej produktu. Każdy produkt jest oceniany w 7-stopniowej skali, przy czym produkt o najniższej efektywności energetycznej otrzymuje czerwoną ocenę „D”, a produkt o najwyższej efektywności energetycznej – ciemnozieloną ocenę „A+++”.
Brytyjska Rada ds. Klasyfikacji Okien i Drzwi (BFRC): Obowiązuje wyłącznie w Wielkiej Brytanii i ma format podobny do unijnej etykiety energetycznej. W tym przypadku stosowana jest skala składająca się z 8 wartości, przy czym okno o najniższej efektywności energetycznej oznaczone jest brązową literą G, a okno o najwyższej – fioletową literą A+.
Znaczenie szczelności i wentylacji
Aby zapewnić energooszczędność domu prefabrykowanego, nie wystarczy wybrać odpowiednie okna i materiały izolacyjne; całość powinna być odpowiednio szczelna. Głównym celem uszczelnienia jest wyeliminowanie niepożądanych wycieków powietrza i przeciągów przechodzących przez przegrody zewnętrzne budynku. Dzięki temu można z łatwością utrzymać komfortową temperaturę w pomieszczeniach przy mniejszym zużyciu energii.
Aby zapobiec wyciekom powietrza, należy zwrócić szczególną uwagę na różne połączenia w domu, z których najważniejsze to te między oknami a ścianami, ścianami a dachami oraz ścianami a podłogami. Niemniej jednak materiały użyte do wykonania przegród zewnętrznych mają zasadnicze znaczenie dla zapewnienia szczelności przestrzeni.
Szczelność może pomóc zaoszczędzić sporo pieniędzy na rachunkach za energię. Jednak szczelność powietrzna oznacza brak wymiany powietrza, co może mieć negatywny wpływ na zdrowie. Dlatego w domu szczelnym zawsze powinien znajdować się mechaniczny system wentylacyjny, najlepiej z odzyskiem ciepła, aby w jak największym stopniu ograniczyć straty ciepła.
Wybieraj energooszczędny sprzęt
Po wybraniu odpowiedniej orientacji domu i zaprojektowaniu skutecznej powłoki zewnętrznej nadszedł czas na wybór energooszczędnych urządzeń grzewczych i chłodniczych. Nawet jeśli energooszczędne domy znacznie ograniczają zapotrzebowanie na ogrzewanie i chłodzenie, stosowanie energooszczędnych urządzeń pomaga osiągnąć pożądaną temperaturę w pomieszczeniach. Możemy zdecydować się na energooszczędne urządzenia, aby jeszcze bardziej zmniejszyć zużycie energii i obniżyć koszty rachunków.
Wybierając energooszczędny dom, należy zadbać o to, by zużycie energii przez poszczególne urządzenia było jak najniższe, co pozwoli ograniczyć rachunki za energię do minimum. Aby zidentyfikować te bardziej energooszczędne systemy, należy zwrócić uwagę na ich unijną etykietę energetyczną, która działa dokładnie tak, jak opisaliśmy w części poświęconej oknom: czerwona litera „D” oznacza najniższy poziom efektywności energetycznej, a ciemnozielona litera „A+++” – najwyższy poziom efektywności energetycznej.
Czy domy prefabrykowane i modułowe są bardziej energooszczędne?
Domy prefabrykowane z definicji nie są energooszczędne, choć proces prefabrykacji ułatwia osiągnięcie tych parametrów. Poniżej przedstawiono niektóre z najbardziej zauważalnych zalet budownictwa poza placem budowy:
- Kontrola jakości: Centralizacja prac budowlanych pozwala na przeprowadzanie dodatkowych kontroli jakości na każdym etapie procesu, co zapewnia lepszą wydajność przegród termicznych.
- Zindustrializowane środowisko budowlane: Ponieważ domy prefabrykowane powstają w warunkach przypominających fabrykę, przy ich produkcji wykorzystuje się zaawansowane narzędzia i maszyny, co pozwala uzyskać wyższą jakość wykonania i zmniejsza ryzyko pozostawienia otworów, które mogłyby powodować przeciągi.
Biorąc pod uwagę zalety budowania poza placem budowy, szeroki wybór producentów daje możliwość realizacji projektów spełniających normy efektywności energetycznej. Wybór energooszczędnego domu wiąże się z wyższymi kosztami budowy, choć w przyszłości pozwoli to znacznie obniżyć rachunki za media. Według BBC przeciętne gospodarstwo domowe w Wielkiej Brytanii może zaoszczędzić nawet 555 funtów na rachunkach za energię dzięki dostosowaniu się do norm efektywności energetycznej [4].
Źródła:
[1]Materiały izolacyjne i ich właściwości termiczne – Greenspec https://www.greenspec.co.uk/building-design/insulation-materials-thermal-properties/
[2]Pianka natryskowa zapewnia wyjątkowe połączenie doskonałych wartości współczynnika U oraz odporności na przepuszczalność powietrza – Fusion Insulation http://www.fusioninsulation.com/thermal-insulation.html
[3]Windows: Straty cieplne i zyski cieplne – Greenspec https://www.greenspec.co.uk/building-design/windows/
[4]Stallard, E. (7 października 2022 r.) Izolacja domu: w jaki sposób może obniżyć rachunki za energię? BBC News https://www.bbc.com/news/explainers-60289396
