Jeśli mówimy o budynkach o najwyższej efektywności energetycznej, to bez wątpienia musimy pamiętać o Minergie-P, szwajcarskim standardzie budowlanym. Warto przyjrzeć się tej metodzie budownictwa domów pasywnych i porównać je z obowiązującym w Polsce standardem Instytutu Budynków Pasywnych z Niemiec.
Standard Minergie-P budowy domu pasywnego
Minergie-P jest to pomysł, który z sukcesem realizowany od lat, stawia sobie za cel osiągnięcie najwyższego możliwego stosunku ilości energii zaoszczędzonej w porównaniu do ilości energii zużytej w domach i obiektach użyteczności publicznej. Budynki, które są certyfikowane według szwajcarskiego standardu Minergie-P charakteryzują się minimalnym zużyciem energii, innowacyjną i efektywną izolacją termiczną oraz wysoko wydajnym, ale często różnorodnym systemem wentylacji.
Dom pasywny w Polsce
Dom pasywny w Polsce jest przede wszystkim kojarzony ze standardem wprowadzonym przez niemiecki Passive House Institute (PHI). Popularny standard został opracowany za naszą zachodnią granicą i jest szeroko rozpowszechniony w Europie. W teorii, do której na ogół przystaje praktyka budowlana, dom pasywny nie musi być dogrzewany dodatkową energią, umiejętnie korzysta z jej źródeł naturalnych. W Polsce partnerem Passive House Institute (PHI) jest Polski Instytut Budownictwa Pasywnego i Energii Odnawialnej.
Dom pasywny standard Minergie-P
Z kolei równie specjalistyczny standard Minergie-P pochodzi ze Szwajcarii i jest bardzo popularnym rozwiązaniem w krajach alpejskich. Spotkamy się z nim w związku z tym nie tylko w Szwajcarii, ale też we Francji, czy Liechtensteinie. Minergie-P to obecnie zastrzeżony znak towarowy, wprowadzony przez stowarzyszenie Minergie, organizację zrzeszającą instytucje i osoby prywatne interesujące się kwestią budownictwa pasywnego, energooszczędności, jak też termomodernizacji.
Budynki wykonane w metodzie Minergie-P są praktycznie samowystarczalne energetycznie. Ich zapotrzebowanie na ciepło i moc jest zminimalizowane za sprawą zastosowania innowacyjnych technologii i rozwiązań konstrukcyjnych.
Przykładowo, dom pasywny Minergie-P zużywa średnio 3 litry ekwiwalentu oleju opałowego na m² rocznie. Dla porównania, standardowy budynek, który spełnia wymogi stawiane przez Szwajcarskie Stowarzyszenie Inżynierów i Architektów (SIA 380/1) potrzebuje zużyć 6,8 litra ekwiwalentu oleju opałowego na m² rocznie.
Za sprawą szczelnej powłoki budynku w standardzie Minergie-P, wnętrza służące do mieszkania lub pracy nie tylko są doskonale termoizolowane, ale również skutecznie chronią przed hałasem. Z kolei specjalistyczne filtry powodują, że jakość wewnętrznego powietrza zdecydowanie przewyższa zewnętrzne, znajdujące się poza domem.
Zużycie energii w budynkach Minergie-P
Bardzo ważny jest limit zużycia energii, który w standardzie Minergie-P powinien być jak najniższy, ale we Francji jego ostateczny limit uzależniony jest od typu budynku, regionu kraju oraz fakt, czy obiekt budowlany jest nowo budowany, czy też remontowany. Jednocześnie w 2015 Szwajcarzy określili standard Minergie-P dla budynku przy maksymalnej wysokości zużycia energii na poziomie 30 kWh/m2/rok w przypadku energii dostarczonej.
Porównanie standardów budownictwa pasywnego Passive House Institute (PHI) oraz Minergie-P
Dom pasywny bez wątpienia jest pionierem wśród domów i innych obiektów budowlanych w zakresie komfortu cieplnego jego użytkowników. Wraz z postępującym rozwojem nauki i technologii wymagania stawiane domom pasywnym coraz wyższe. Spełnia je standard Minergie-P, podobnie jak standard Passive House Institute (PHI). W obu typach rozwiązań można jednak zaobserwować charakterystyczne różnic, co czyni je zupełnie innymi pomysłami na ciepły dom jednorodzinny.
Metody obliczeń symulacyjnych budynku pasywnego
Passive House Institute (PHI) według specjalistów budowlanych kładzie zdecydowanie mocniejszy nacisk na obliczenia symulacyjne mające zapewnić, że budynek faktycznie będzie spełniał najrestrykcyjniejsze wymagania energetyczne w ciągu całego czasu jego eksploatacji.
Standard energetyczny WT 2021 dla budynków pasywnych
Przeprowadzone obliczenia symulacyjne powinny być zgodne z budowlanym standardem energetycznym WT 2021, który obowiązuje w Polsce i innych krajach Unii Europejskiej. Określenie literami WT oznacza po prostu warunki techniczne, a następujące po literach cyfry oznaczają rok, w którym standard zaczął obowiązywać. Inaczej jest to zbiór prawnych wymagań, które są zobowiązane spełnić domy i obiekty, jeśli posiadają pozwolenie na budowę uzyskane po dacie wprowadzenia warunków technicznych.
Obowiązujące w Polsce normy dla domu pasywnego, to maksymalna wartość współczynnika przenikania ciepła U [W/(m2*K)], która wynosi dla ścian zewnętrznych <=0,12; dla dachu, stropu, jak też stropodachu 0,15, dla podłogi na gruncie 0,15, dla okna (bez połaciowego) 0,70-0,80, dla okna połaciowego 0,15 oraz dla drzwi zewnętrznych 0,80.
Szwajcarskie standardy energetyczne SIA 380/1 dla domów pasywnych
Tymczasem w Szwajcarii obowiązuje szereg różnych, ale nieco innych regulacji prawnych dotyczących domów pasywnych. Oczywiście, górski, alpejski klimat Szwajcarii jest nieco inny niż pogoda panująca w Polsce. Szwajcarskie Stowarzyszenie Inżynierów i Architektów (The Swiss Association of Engineers and Architects – SIA 380/1) wprowadza ścisłe regulacje prawne dotyczące efektywności energetycznej budynków już od końca XX wieku.
Obliczenia zapotrzebowania na ciepło w domu pasywnym
Dlatego podstawowa różnica pomiędzy obydwoma standardami domów pasywnych polega na metodzie obliczeń zapotrzebowania na ciepło. W Minergie-P obowiązują wytyczne szczegółowej kalkulacji według zbioru szwajcarskich norm określonych przez SIA 380/1. Z kolei w domu pasywnym zgodnym z metodą Instytutu Budynków Pasywnych w Darmstadt stosowana jest metoda, która wylicza zapotrzebowanie na ciepło według obowiązujących standardów w Unii Europejskiej w programie PHPP.
PHPP jest software’owym pakietem, przeznaczonym do projektowania budynków pasywnych, ale też i domów energooszczędnych, wysoce energooszczędnych, zarówno tych nowych, jak i modernizowanych. PHPP jest użytkowany przez architektów oraz doradców energetycznych.
Analiza funkcjonowania energetycznego istniejącego budynku w standard Minergie-P
Konstrukcja obiektu budowlanego w standardzie Minergie-P również opiera się na wymaganiach obliczeń symulacyjnych, jak w niemieckim modelu PIH, ale stosowane jest też szczegółowe prowadzenie specjalistycznych pomiarów na gotowych budynkach pasywnych. W ten sposób następuje potwierdzenie osiągnięcia wymaganych parametrów.
W Minergie-P szczelność po uzasadnieniu obliczeniami jest analizowana w nowo wybudowanym domu za pomocą Blower Door, czyli przyrządu pozwalającego wykryć proces, jakim jest infiltracja powietrza. Infiltracja jest kompletnie niezamierzonym, przypadkowym przedostawaniem się powietrza zewnętrznego do wnętrza obiektu budowlanego.
Szczelność budynku i izolacja termiczna w domu pasywnym
Instytut Budynków Pasywnych w Darmstadt określa bardzo wysokie wymagania dotyczące izolacji termicznej budynku, co przekłada się na bardzo niskie straty energii. Jednocześnie kładzie większy nacisk na kompleksową szczelność całego domu pasywnego. W ten sposób minimalizuje straty ciepła następujące przez różnego rodzaju mostki termiczne i powstałe nieszczelności.
Szwajcarski standard Minergie-P posiada z kolei równie wysokie wymagania dotyczące izolacji, ale są one ruchome. Według specjalistów praktykujących Minergie-P, izolacja budynku może spełniać nieco inne normy, zależne od regionu klimatycznego. Oprócz wymaganej szczelności obiektu budowlanego, Minergie-P zwraca też uwagę na jakość powietrza, znajdującego się wewnątrz pomieszczeń.
Metody wentylacji w domu pasywnym
Instytut Budynków Pasywnych w Darmstadt wymaga w swoim standardzie stosowania mechanicznej wentylacji z odzyskiem ciepła o wysokiej wydajności. Będzie to więc wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła w oparciu centralę wentylacyjną, potocznie nazywaną rekuperatorem. W wymienniku ciepła następuje odzyskanie energii cieplnej, a potem skierowanie do strumienia świeżego powietrza i ogrzanie go.
Standard Minergie-P jest zdecydowanie mniej wymagający, dopuszcza zarówno możliwość wykorzystania rekuperatora, jak i odpowiednio eksploatowaną wentylację naturalną, czyli spełniającą określone kryteria.
Niskie zużycie energii przez urządzenia w domu pasywnym
Oba standardy domów pasywnych, czyli Passive House Institute (PHI) oraz Minergie-P, skupiają się przede wszystkim na efektywności energetycznej samego budynku. Czyli symulacja, a potem praktyka budowlana dotyczy skutecznych metod izolacji, szczelności oraz wentylacji. Pomimo tego, niezwykle ważny jest dobór odpowiednich urządzeń dla utrzymania niskiego zużycia energii w całym domu jednorodzinnym.
To właśnie szwajcarski standard Minergie-P jako pierwszy postawił sprzętowi domowego wyposażenia zdecydowanie wyższe wymagania dotyczące energooszczędności.
Jakie urządzenia domowego wyposażenia są istotne z punktu widzenia zużycia energii?
Będą to przede wszystkim urządzenia służące ogrzewaniu, takie jak pompy ciepła, rekuperatory, czy też niskotemperaturowe grzejniki. Stosuje się też dedykowane klimatyzatory o wysokiej efektywności energetycznej. Bardzo istotny jest dobór szerokiego wachlarza sprzętu AGD. Znajdujące się w domu pasywnym lodówka, zmywarka, pralka powinny charakteryzować się klasą energetyczną A+++ lub wyższą. Oświetlenie zaś powinny stanowić żarówki LED o niskim zużyciu energii.
Koszt inwestycyjny w postaci urządzeń domowych w domu pasywnym standard Minergie-P
Szwajcarska standard Minergie-P określa dla domu pasywnego maksymalny poziom dodatkowych kosztów inwestycyjnych w postaci wyżej wymienionych urządzeń. Powinien on zmieścić się w pułapie 15% w porównaniu do kosztów poniesionych na postawienie obiektu budowlanego.
Wiąże się to z faktem, że prawidłowo wykonany dom pasywny charakteryzuje właśnie pasywny, czyli bierny sposób pozyskiwania i wykorzystania niezbędnej energii. Dlatego budynki niskoemisyjne wykorzystują przede wszystkim promieniowanie słoneczne docierające za pomocą okien zlokalizowanych po południowej stronie budynków. Często nie ma potrzeby stosowania w nich żadnych standardowych systemów grzewczych oraz wielu innych, niepotrzebnych urządzeń.
Dedykowane systemy budowlane w Minergie-P
W połowie września 2023 roku, po raz pierwszy od 2017 roku, zostały kompleksowo opracowane standardy budowlane Minergie-P. Warto jednak zaznaczyć, ze dotyczą one całych kompleksów zlokalizowanych w miejscu istnienia budynku i dotyczących ich norm, jak też zmiennych wskazujących na dedykowane standardowi systemy budowlane. Zarówno w zakresie ich energooszczędności oraz całego procesu produkcji, który powinien być odpowiedni dla środowiska, człowieka, czyli jak najbardziej zeroemisyjny.
Zwraca się również uwagę na szczególnie efektywne wykorzystanie budynku, poprzez dobór jak najbardziej ekologicznych materiałów budowlanych. Przestrzega się w ten sposób odpowiednich wartości granicznych istniejących emisji gazów cieplarnianych.
Normy dotyczą przede wszystkim zużycia energii i emisji CO2 w trakcie całej eksploatacji budynku. Metody obliczeniowe w Minergie-P opierają się obecnie na normalizacji GEAK. Od początku 2023 roku w GEAK ma zastosowanie trzecia skala bezpośredniej emisji CO2. Im są podporządkowane właściwości stosowanych materiałów budowlanych.
Standard Minergie-P opiera się na wielu dedykowanych produktach. Przykładowo, dachowy system Sika Sarnafil został wskazany jako właściwy dla Minergie-P przez specjalistów budowlanych do wykonania modernizacji w szwajcarskich projektach remontów budynków mieszkalnych.
Podstawowym elementem systemu Sika Sarnafil są membrany hydroizolacyjne o nazwie Sarnafil TG 66-18 oraz płyty izolacji cieplnej typu S-Therm Roof (260 mm). Zgrzewana termicznie membrana Sarnafil może być szybko aplikowana, umożliwiając sprawny przebieg renowacji obiektu budowlanego.
Dom niskoemisyjny
W ten sposób szwajcarski standard Minergie-P od początku istnienia kładzie ogromny nacisk, na tworzenie swoją metodą budynków niskoemisyjnych. Dom niskoemisyjny jest skonstruowany w sposób pozwalający zmniejszyć ilość szkodliwych substancji, które są wydzielane do otoczenia, takie jak produkty spalania. Zaczynając od postawienia, przez całą eksploatację budynki niskoemisyjne opierają się na rozwiązaniach generujących jak najmniejszą emisję gazów cieplarnianych do atmosfery.
Źródło: Lutz Architectes lutz-architectes.ch Dom Villars-sur-Glâne we Fryburgu z lat 60. XX wieku, który za sprawą remontu w standard Minergie-P uzyskał autonomię energetyczną
Szwajcarskie biuro architektoniczne Lutz Architectes
Popularyzatorem standardu Minergie-P bez wątpienia jest szwajcarski architekt Conrad Lutz. To jeden ze światowych pionierów wprowadzania rozwiązań ekologicznych i kreatywnych pomysłów dotyczących zrównoważonego rozwoju w architekturze. Z pewnością możemy jego koncepcje zaliczyć do nurtu slow architecture.
Stworzone przez Conrada Lutz szwajcarskie biuro architektoniczne Lutz Architectes projektuje, planuje i realizuje niepowtarzalne projekty domów i obiektów, których wspólnym, ważnym wątkiem jest zachowany szacunek dla naszej planety oraz satysfakcja klientów. Wszystkie zdjęcia w tym artykule są realizacjami biura Lutz Architectes.
Lutz Architectes zajmuje się również remontami starych budynków i przywraca ich świetność w standardzie Minergie-P. Według szwajcarskiego standardu nawet budynki z lat 60-tych można energetycznie odnowić. Przykładem jest dom Villars-sur-Glâne we Fryburgu, który za sprawą Minergie-P uzyskał autonomię energetyczną.
Łatwo więc wywnioskować, że różnice zachodzące w szczegółowych kryteriach obu standardów budownictwa pasywnego – PIH i Minergie-P – mogą znacząco wpływać zarówno na ostateczne koszty budowy i eksploatacji obiektu budowlanego, jak też odbijać się na ostatecznym komforcie użytkowania budynku.
Budownictwo pasywne w Polsce ma się coraz lepiej, więc warto przyjrzeć się pomysłom pochodzącym z pobliskich krajów. Jak informuje Akademia Zdrowego Budownictwa, w 2023 roku ukończono wykonawstwo i oddano do użytku największy budynek pasywny w tej części Europy, jakim jest Urząd Marszałkowski w Szczecinie. Jak się więc okazuje, standardy budownictwa pasywnego to już nie tylko domy jednorodzinne.
