Rozwiązania energooszczędne

Od wielu lat rosną ceny energii i koszty eksploatacji budynków. Obniżenie przyszłych opłat za ogrzewanie jest jednym z istotnych elementów wyboru rozwiązań projektowych.

Zużycie energii potrzebnej do ogrania budynków można ograniczyć nie tylko przez zmniejszenie strat ciepła, ale również przez zwiększenie zysków ciepła i ich wykorzystanie.

Udział poszczególnych składników w bilansie cieplnym budynku podczas sezonu ogrzewczego jest różny i zależy w pierwszym rzędzie od izolacyjności cieplnej przegród pełnych i okien. W budynkach z „zimnymi" przegrodami zewnętrznymi straty ciepła przez przenikanie stanowią główny składnik bilansu cieplnego, na drugim miejscu jest zapotrzebowanie na ciepło na podgrzewanie powietrza wentylacyjnego i infiltrującego. Zyski ciepła można zwiększyć na przykład przez odpowiednie rozwiązania projektowe stosowane przez architekta, lokalizując okna na elewacji południowej i projektując od północy pomieszczenia nie ogrzewane z małymi oknami lub bez okien (na przykład garaż). Można również stosować izolacje cieplne z materiałów przezroczystych, które zwiększają zyski ciepła od promieniowania słonecznego przez przegrody pełne Zyski ciepła można wykorzystać stosując odpowiedni system ogrzewania (o malej bezwładności, wyposażony w automatykę pogodową i zawory termostatyczne). W wielokondygnacyjnych budynkach wielorodzinnych racjonalne może być stosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła z powietrza wentylacyjnego. Obecnie coraz częściej takie rozwiązania stosuje architekt opracowujący projekty rezydencji czy nawet domów jednorodzinnych.

Obecnie obowiązujące wymagania dotyczące współczynnika infiltracji powietrza nie zapewniają jednocześnie oszczędności energii i odpowiedniej jakości powietrza. Strumień powietrza wentylacyjnego w budynku z wentylacją naturalną zależy od warunków zewnętrznych i istnieje konieczność dostosowania charakterystyki przepływowej ściany zewnętrznej do warunków-zewnętrznych (automatycznie lub przez użytkownika). Dlatego zaleca się stosowanie szczelnych okien i regulowanych nawiewników powietrza wentylacyjnego w oknach lub poza nimi. Wielkości "współczynnika przenikania ciepła przegród pełnych oraz współczynnika infiltracji powietrza przez okna są bardzo trudne do skontrolowania przy odbiorze budynku, jak również w trakcie jego eksploatacji. Przyszły użytkownik zainteresowany jest więc jednym wskaźnikiem zużycia ciepła, który umożliwiłby kontrolę rzeczywistej energochłonności eksploatacyjnej obiektu, w tym poprawności projektu i wykonania budynku.

W Polsce przygotowania zmian wymagań dotyczących ochrony cieplnej budynków podjął się Zakład Fizyki Cieplnej ITB na początku lat 90. Prace rozpoczęto od obliczenia sezonowego zapotrzebowania na ciepło budynków z ogrzewaniem ciągłym (jak w budynkach mieszkalnych). Opracowano bazy danych klimatycznych (w zakresie temperatury powietrza i promieniowania słonecznego). Umożliwiło to przeprowadzenie szczegółowych analiz zależności sezonowego zapotrzebowania na ciepło budynku mieszkalnego od jego parametrów cieplnych i geometrycznych oraz parametrów klimatu.

W krajach Unii Europejskiej coraz częściej formułuje się wymagania dotyczące ochrony cieplnej budynków biorąc pod uwagę ograniczenie ilości ciepła zużywanego w tak zwanym roku porównawczym na ogrzewanie i chłodzenie. Często stosuje się wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło, które odniesione jest do powierzchni lub kubatury budynku.