Szeroko rozumiane innowacje na stałe weszły do tezaurusa pojęć, bez których nie ma mowy o nowoczesnej, dobrze zrealizowanej inwestycji. Warto więc przyjrzeć się z większą dokładnością rozwiązaniom, które definiują nowoczesne budownictwo.
Ostatnia dekada na rynku budowlanym to okres wzmożonej konkurencji dostawców nowoczesnych technologii, systemów automatyki budynkowej, a także producentów materiałów. Ewoluujące uwarunkowania polityczne, społeczne i przyrodnicze stały u podstaw wytyczenia nowych kierunków zmian w naszej dyscyplinie gospodarki. Państwa członkowskie Unii Europejskiej zdecydowały o konieczności ograniczenia emisji dwutlenku węgla, zwiększenia udziału energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych i o całkowitym zmniejszeniu zużycia energii o 20 proc. Interpretując te założenia, budownictwo nowoczesne jest zatem energooszczędne i ekologiczne zarazem. Trendy i analiza danych docierających z rynku potwierdzają, że tak postawiona definicja będzie obowiązywała w najbliższym czasie.
Wprowadzona dyrektywa unijna o charakterystyce energetycznej budynków ustala, że od początku 2019 roku wszystkie nowe obiekty sektora publicznego powinny wykazywać się taką charakterystyką, natomiast od 2021 roku tendencja ta ma dotyczyć wszystkich nowych obiektów budowlanych.
Nowocześnie – czyli jak?
Skoro umiejętne wykorzystanie systemów instalacyjnych i energii odnawialnej to domena jutra, to na co zwrócić uwagę już dziś, dążąc do ograniczenia zapotrzebowania na energię? Odpowiedzią jest właściwe wykorzystanie lokalizacji obiektu, kwestia możliwie oszczędnej formy budynku (proporcji pola powierzchni wszystkich przegród do kubatury jego ogrzewanych lub schładzanych części), ale przede wszystkim kwestia związana z umiejętnym projektowaniem obudowy budynku.
Zadanie wydaje się pozornie proste. Odpowiednia izolacja ścian to sprawa doboru wystarczającej grubości warstw dociepleniowych i szczegółowego rozwiązania połączeń styków miejsc, takich jak naroża, attyki czy okapy, tak aby nie tworzyły mostków termicznych. Sprawa komplikuje się w przypadku doboru i umiejętnego projektowania okien lub przeszkleń wielopowierzchniowych, tzw. ścian kurtynowych.
Tendencje kształtowania współczesnej formy architektonicznej sprzyjają stosowaniu dużych powierzchni szklanych opartych na systemach ślusarki aluminiowej. Budynki projektowane w ten sposób są powszechnie uważane za atrakcyjne i prestiżowe. Najnowsze rozwiązania konstrukcyjne na tym polu pozwalają na osiągnięcie parametru Uf na poziomie 0,9 W/m²K. Nowoczesne fasady odpowiadają najbardziej rygorystycznym przepisom.
Współpracując z dostawcą systemów aluminiowych firmą Ponzio, zastosowaliśmy wiele innowacyjnych rozwiązań w zakresie systemów ścian kurtynowych oraz okienno-drzwiowych, które pozwoliły na stworzenie budynków energooszczędnych, nadając im jednocześnie wyjątkową formę architektoniczną. Przykładem takiej realizacji jest Akademia Wychowania Fizycznego w Krakowie, gdzie zastosowano ściany osłonowe o wysokiej izolacyjności termicznej, ale także z bardzo dobrymi parametrami spektrometrycznymi (współczynnik przepuszczalności energii słonecznej, tzw. solar factor g, współczynnik luminacji). Dodatkowo w fasadzie zastosowano szkło samoczyszczące, co również w znacznym stopniu ogranicza koszty utrzymania budynku i poprawia komfort użytkowania.
Ciężar ścian kurtynowych
Inną kwestią jest ciężar własny nowoczesnych ścian kurtynowych. Przy zmieniających się na przestrzeni lat przepisach jest to sprawa niebagatelna, a zoptymalizowana waga ściany kurtynowej pozwala na oszczędności w ilości stali zużytej do zbrojenia elementów mocowania fasady do stropów. Dla przykładu zamontowanie fasad do istniejącej konstrukcji budynku AWF-u wymagało zastosowania indywidualnych sposobów mocowań: rozwiązań umożliwiających montaż przy znaczących ugięciach konstrukcji budynku.
Z kolei w projektowanym obecnie biurowcu Grupy Azoty, poprzez zastosowanie energooszczędnych okien w wersji z tzw. ukrytym skrzydłem, otrzymaliśmy efekt minimalistycznych, prawie niewidocznych z zewnątrz profili okiennych, co przy odpowiednim połączeniu z fasadą wentylowaną daje nam jednocześnie możliwość ich otwierania do wewnątrz, podnosząc komfort użytkownika. Podobnie w przypadku budynku sądu w Przemyślu, gdzie poprzez zastosowanie systemów ścian osłonowych w wersji „HI” wszystkie przegrody szklane spełniają wymogi parametrów cieplnych mających obowiązywać od 2021 roku.
Kolejnym przykładem budynku energooszczędnego, będącego obecnie w budowie, jest siedziba firmy Control Process w Krakowie, gdzie w większej części zrezygnowano z zastosowania okien otwieranych na rzecz okien stałych. Połączenie z odpowiednim rodzajem szklenia o niskim parametrze solar factor i parametrem przenikalności cieplej Uw dla całej konstrukcji poniżej 0,9 W/m2 przyniosło oszczędności nie tylko ze względu na ogrzewanie budynku, ale przede wszystkim ochroniło przed przegrzewaniem się pomieszczeń, ograniczając koszty związane z klimatyzacją.
Efekt przegrzewania jest częstym problemem w umiejętnym doborze odpowiednich systemów kurtynowych. Duże powierzchnie szklane wpływają na zwiększone zyski cieplne, ograniczające zapotrzebowanie na energię niezbędną do ogrzewania. Niestety o ile w okresach niższych temperatur zewnętrznych jest to pożądane, o tyle w lecie okazuje się sporym mankamentem. Wyjściem naprzeciw projektantom lubiącym estetykę gładkich, szklanych powierzchni jest stosowanie pakietów szklanych z odpowiednio niskim współczynnikiem przepuszczalności energii słonecznej g. Najlepiej sprawdzać będą się na tym polu systemy ślusarki aluminiowej z potrójnym szkleniem i dodatkową powłoką selektywną.
Wzięcie pod uwagę powyższych uwarunkowań nie jest oczywiście gwarancją sukcesu. Budynek energooszczędny to dodatkowo budynek szczelny. Ten ostatni omawiany parametr to nie tylko, jak się powszechnie zwykło uważać, wypadkowa starannego wykonawstwa, ale obowiązkowo stosowany tzw. „ciepły montaż” właściwie uszczelniający połączenie okna z murem.
dr hab. inż. arch. Marcin Furtak
