Projekt renowacji energetycznej renZero

Skuteczna renowacja energetyczna w domu jednorodzinnym

Projekt renowacji energetycznej 65-letniego domu rodziny Salopelto rozpoczęto w 2013 r. i ukończono na wiosnę 2014 r. To istotny projekt pilotażowy zakładający renowację domu o konstrukcji drewnianej i przekształcenie go w budynek o klasie energetycznej A. Nieruchomość stanowi przykład tradycyjnego fińskiego „domu dla weteranów”, którego koncepcja (zakładająca samodzielną budowę) powstała w okresie odbudowy po zniszczeniach II wojny światowej z myślą o powracających z frontu żołnierzach. Wentylację budynku zapewnia urządzenie Enervent Pandion MD-CHG, a ciepło jest rozprowadzane z wykorzystaniem systemu wentylacyjnego.

W Finlandii istnieje ponad milion starych domów wolnostojących. Według ekspertów renowacji w celu poprawy efektywności energetycznej powinny zostać poddane co najmniej te, które zbudowano przed 1980 r.

Ten jednopiętrowy dom z poddaszem wybudowano w 1948 r. w Luumäki w pobliżu miasta Lappeenranta w południowo-wschodniej Finlandii. Przed rozpoczęciem projektu renowacji w 2013 r. nie przeszedł on żadnych większych remontów. Zmiany wprowadzane na przestrzeni lat były raczej niewielkie — w budynku zachowały się nawet oryginalne podłogi. Wymieniono jedynie kilka okien, w paru kolejnych wstawiono dodatkowe ramy. Dom ma drewnianą konstrukcję i elewację oraz jest pokryty dachem z blachy. Jako materiał izolacyjny przegród zewnętrznych zastosowano trociny.

Długowieczny dom

Podobnie jak we wszystkich domach dla weteranów na parterze znajdują się kuchnia, salon i pokój. W lecie można przyjemnie spędzić czas na otwartej werandzie. Na poddaszu są dwie sypialnie, sauna i łazienka. Mieszkańcy tego budynku są bardzo zadowoleni z niezwykle funkcjonalnego rozkładu i ponadczasowej architektury.

W tym budynku urodził się Seppo Salopelto, inżynier budownictwa i nauczyciel w szkole zawodowej. Wraz z żoną i trójką dzieci, które teraz nie mieszkają już z rodzicami, przeżył w nim niemal całe swoje życie.

Państwo Salopelto chcieli nie tylko móc się cieszyć oszczędnością energii, ale także przeprowadzić generalny remont, aby zwiększyć komfort przebywania w starym domu. Salopelto, który jest specjalistą w dziedzinie budownictwa, pełni funkcję kierownika projektu, który stanowi dla niego podstawę do przygotowania pracy magisterskiej.

Efektywność energetyczna na poziomie nowego budynku

Dom rodziny Salopelto został wybrany z myślą o przeprowadzeniu pilotażowego projektu w ramach inicjatywy renZero. Projekt ten jest finansowany przez fińską agencję na rzecz technologii i innowacji (Tekes), a jego celem jest opracowanie ekonomicznej koncepcji renowacji energetycznej domów jednorodzinnych. Został on uruchomiony w 2011 r. i zmierza do zidentyfikowania funkcjonalnego rozwiązania pozwalającego poprawić efektywność energetyczną fińskich i szwedzkich domów jednorodzinnych zbudowanych w okresie od lat 40. do lat 70. XX w.

W ramach programu pilotażowego poprzeczka została ustawiona wysoko: zamierzano bowiem przekształcić stary, nieszczelny dom w budynek o klasie energetycznej A, w którym współczynnik przecieku powietrza znajdowałby się na poziomie niższym niż współczynnik wymagany dla nowych budynków. Charakterystyka energetyczna miała być zbliżona do charakterystyki budynków o niemal zerowym zużyciu energii. Fakt, że mieszkańcy domu mieli mieszkać w nim przez cały okres realizacji projektu renowacyjnego, czynił go jeszcze bardziej ambitnym przedsięwzięciem.

Gruntowna renowacja energetyczna

Ściany zewnętrzne budynku zostały poddane całkowitej renowacji. Wymieniono poszycie dachowe, okna i drzwi, a przegrody zewnętrzne obłożono elementami wentylowanymi opracowanymi specjalnie do tego celu przez firmę Paroc.

Powszechnie wiadomo, że szczelne i dobrze izolowane przegrody zewnętrzne nie wystarczą, aby uczynić dom budynkiem o niemal zerowym zużyciu energii. Oprócz ograniczenia zużycia energii należy zwiększyć udział energii ze źródeł odnawialnych. W domu państwa Salopelto osiągnięto ten cel przez wykorzystanie ciepła gruntowego i energii słonecznej.

Renowacja przyniosła skutek w postaci komfortowego rozprowadzania ciepła przez system wentylacyjny. W ten sposób udało się uniknąć kompleksowych prac instalacyjnych, których wykonanie jest konieczne w przypadku stosowania kaloryferów lub wodnego ogrzewania podłogowego. Zapewnienie efektywności energetycznej oraz poprawienie jakości powietrza w pomieszczeniach wiązało się z koniecznością zastosowania wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej. Dlatego centrala wentylacyjna Enervent Pandion MD-CHG odpowiada za wentylację i odzyskuje ciepło z powietrza wywiewanego, a w lecie przyczynia się do chłodzenia powietrza wewnątrz pomieszczeń. Gdy powietrze nawiewane jest schładzane, nadmiar energii cieplnej usuwanej z powietrza zewnętrznego jest transferowany do studzienki.

Energia gruntowa i energia cieplna dostarczana przez kolektory słoneczne jest wykorzystywana do podgrzewania zarówno ciepłej wody użytkowej, jak i powietrza nawiewanego. W kanałach powietrza nawiewanego systemu wentylacyjnego znajdują się specjalne nagrzewnice wodne dla parteru i poddasza. Przepływ w nagrzewnicach jest sterowany za pomocą zaworów z siłownikami w oparciu o zapotrzebowanie na ciepło oraz z wykorzystaniem metody regulacji temperatury w pomieszczeniu. Płyn roboczy pompy ciepła krąży w wymienniku glikolowym CHG zainstalowanym w kanale powietrza zewnętrznego centrali wentylacyjnej Enervent Pandion MD-CHG. W zimie wymiennik CHG działa jak nagrzewnica wstępna, a w lecie — jak urządzenie do wstępnego schładzania.

Maksymalna szczelność powietrzna

Projekt może wyglądać dobrze na papierze, jednak w praktyce dopiero czas pokaże, na ile wyremontowany dom rodziny Salopelto spełnia oczekiwania związane z efektywnością energetyczną i komfortem. Tak czy tak o budynku na pewno nie można obecnie powiedzieć, że jest nieszczelny i że hula w nim wiatr. Z przeprowadzonych w lutym 2014 r. pomiarów wynika, że różnica pomiędzy nowymi a starymi wartościami jest znaczna, choć pewne nieszczelności wciąż pozostały. Zauważono je w piwnicy i podłodze, które nie były objęte renowacją, a częściowo także na łączeniu pomiędzy dachem werandy a starą ścianą, gdzie pełne założenie uszczelnienia byłoby niemożliwe bez uszkodzenia konstrukcji.

Przed realizacją projektu współczynnik wypływu powietrza (n50) znajdował się na poziomie około 9 1/h. Obecnie jest to 3,1 1/h. W przypadku nowych budynków wymóg ten określono na poziomie 4 1/h. Przepuszczalność powietrza udało się poprawić o 65%. Zgodnie z sekcją D5 budynek jednorodzinny charakteryzuje się dobrym poziomem przepuszczalności powietrza, jeśli współczynnik wypływu powietrza nie przekracza 3 1/h, a średni poziom jest osiągany przy współczynniku wynoszącym od 3 do 5 1/h. Wprawdzie nie udało się osiągnąć wskaźników charakterystycznych dla domu pasywnego, jednak uzyskane rezultaty były bardzo dobre, jak na stary budynek.

Dokładny monitoring

Obok starej rozdzielnicy zamontowano nową, która pozwala na przykład szczegółowo kontrolować procesy zużywania i wytwarzania energii cieplnej. W maszynowni zainstalowano cztery urządzenia monitorujące. Mierzą one zużycie ciepłej wody użytkowej i ilość energii wytwarzanej przez gruntową pompę ciepła i kolektory słoneczne oraz przekazują dane do fińskiego centrum badań technicznych VTT. Wszystkie przyrządy są połączone szeregowo. Ich odczyt może się odbywać zdalnie z wykorzystaniem sieci 3G.

Ensto Enervent zdalnie monitoruje zarówno wydajność wentylacji, jak i poziom dwutlenku węgla w sypialni i salonie. Od marca do początku lata temperatura wewnątrz pomieszczeń pozostawała w pobliżu nastawy. Podczas kilku gorących wiosennych dni temperatura wewnątrz budynku nie przekroczyła +25°C, a wymiennik CHG schładzał powietrze nawiewane do temperatury 12°C.

Projekt renZero jest koordynowany przez firmę Paroc i finansowany przez agencję Tekes. Oprócz Ensto Enervent wśród partnerów znajdują się Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas, Metsäwood, Oilon, Puuinfo, Skaala i VTT. Kolejny dom włączony do projektu pilotażowego również powstał w latach 40. XX wieku i znajduje się w Szwecji, niedaleko centrum Sztokholmu.

Dotyczący go końcowy raport zostanie opublikowany pod koniec 2014 r.