Pierwszy w Polsce CERTYFIKAT GOTOWEGO KOMPONENTU PASYWNEGO - potwierdzający produkcje okien pasywnych

Dodano: 24 czerwiec 2020

Na przestrzeni ostatnich 2 lat ogromnym zainteresowaniem cieszą się w Polsce budynki pasywne i wszystko co jest z nimi związane. m.in. komponenty dedykowane dla tego standardu, ale również wiedza niezbędna do właściwego zaprojektowania, wykonania, nadzorowania, czy też doradzania przy tego typu obiektach lub potrzebna do udoskonalenia produktów, aby mogły być wykorzystywane w tym standardzie.

Chociaż wśród inwestorów, wykonawców, projektantów oraz producentów wciąż znajdziemy takich, co podchodzą do zagadnienia z lekkim dystansem i niedowierzaniem, traktując to w pewnym sensie, jako przejaw tymczasowej mody, to pierwsze certyfikowane budynki pasywne użyteczności publicznej w Polsce mają już za sobą przeszło 10 lat użytkowania, jednorodzinne ponad 15 lat. W codziennej eksploatacji potwierdzają swoje proste i genialne założenia oraz wszystkie zalety. Nie można również przejść obojętnie wobec faktu, iż żaden z inwestorów nie wyobraża sobie po latach doświadczeń z certyfikowanym budynkiem pasywnym innego rozwiązania.

Korzyści z budownictwa pasywnego czerpią nie tylko inwestorzy prywatni czy instytucjonalni, ale przede wszystkim sami użytkownicy tych obiektów - to z myślą o nich opracowano ten standard. Systematycznie wzrasta ilość certyfikowanych obiektów w funkcji czasu – w sposób liniowy. Dotyczy to zarówno najmniejszych jednostek - obiektów jednorodzinnych, ale również wielorodzinnych jak i wielkokubaturowych budynków użyteczności publicznej - hal sportowych czy produkcyjnych. Przykłady takich obiektów – certyfikowanych budynków pasywnych, choć może nie mówi się o tym wystarczająco często, mamy od wielu lat również w Polsce.

Czy to w końcu długo oczekiwana rewolucja?

O skali zainteresowania budownictwem pasywnym mogą również świadczyć liczby. Obecnie w Polsce w budowie, w tym najwyższym standardzie energetycznym, jest równowartość tylu metrów kwadratowych powierzchni, ile udało się zrealizować od 2004 po dzień dzisiejszy. Ponadto mamy do dyspozycji ponad 2000 certyfikowanych, restrykcyjnie sprawdzonych i potwierdzonych, o najwyższej jakości komponentów, dedykowanych do budownictwa pasywnego oraz przeszło 500 Interdyscyplinarnych Mistrzów, których mieliśmy przyjemność wyspecjalizować w tym standardzie. Choć jest to wciąż kropla w morzu potrzeb.

Z dnia na dzień te wartości wzrastają na korzyść obiektów pasywnych. To pozwala regularnie obniżać koszty realizacji takich obiektów - komponenty są powszechnie dostępne, jest ich zdecydowanie więcej, korzystają z nich kolejni inwestorzy i dzięki temu są również coraz tańsze. Regularnie przybywa także Ekspertów Budownictwa Pasywnego, którzy potrafią zaprojektować i poprzeć projekt niezbędnymi obliczeniami, doradzić, nadzorować czy wykonać obiekt w sposób świadomy i możliwie najbardziej zoptymalizowany. Zmiany w świadomości wszystkich uczestników procesu budowy przyspiesza także nadchodząca rewolucja w prawie budowlanym, które od końca 2020 roku wymaga we wszystkich nowych obiektach, standardu o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię – nZEB (nearly zero-energy building). Wiele rozwiązań, komponentów znanych do tej pory z budownictwa pasywnego będzie musiało być powszechnie wykorzystywanych, aby spełnić uczciwie nowe wymagania. A stąd już tylko krok do budownictwa pasywnego! Co zatem kryje się pod pojęciem budynek pasywny, bo wciąż krąży wiele nieprawdziwych mitów?

Standard zgodny z obecnym stanem wiedzy

Budynek pasywny to po prostu budynek, możliwy do zrealizowania zgodnie z obowiązującymi w architekturze trendami. To najwyższa forma obiektu energooszczędnego, zaprojektowany i wykonany według ścisłe określonych, sprawdzonych od przeszło 30 lat zasad i kryteriów. Ze standardem pasywnym nie jest związany żaden konkretny system budowlany czy komponent. Myślisz o szklanym obiekcie wykonanym ze stali, betonu, drewna, słomy, gliny czy innych materiałów, nie ma żadnych barier technologicznych. W każdym z tych systemów budowlanych możemy zrealizować budynek w standardzie pasywnym. Wszystko pozostaje kwestią ceny i niezbędnej wiedzy jak zaprojektować taki obiekt, używając właściwych narzędzi do obliczeń podczas procesu projektowego, dobierając właściwe komponenty i umiejętnie je weryfikując. Sam proces budowy musi przebiegać z równoległą kontrolą poszczególnych etapów, wraz z potwierdzeniem efektu końcowego w postaci testu szczelności powietrznej, jak i sprawdzenia procesu projektowego i wykonawczego w postaci certyfikacji budynku wg kryteriów PHI Darmstadt.

Budynek pasywny to nie wymysł ekologów czy tymczasowa moda, ale standard opracowany z myślą o wspomnianym już użytkowniku. Ma zagwarantować od pierwszego dnia funkcjonowania najwyższy możliwy komfort temperaturowy i jakości powietrza, bezpieczeństwo dla zdrowia, przy ekstremalnie niskich kosztach eksploatacji oraz możliwie najwyższym poszanowaniu środowiska naturalnego. Ta genialnie prosta, ale interdyscyplinarna koncepcja oparta jest na 5 podstawowych zasadach – tzw. pięć zasad budownictwa pasywnego, które w sposób schematyczny przedstawia poniższy rysunek. (rys.1).

Rys.1 Pięć zasad budownictwa pasywnego.

Diabeł tkwi w szczegółach

Każdy z tych pięciu wymienionych elementów, składowych budynku pasywnego, ma zasadniczy wpływ na jego bilans energetyczny i podlega dodatkowym kryteriom. Szczególną rolę pełnią jednak przegrody przezierne. Są istotnym czynnikiem decydującym o komforcie temperaturowym jak również przesądzającym o bilansie energetycznym całego budynku. Aby pokazać, jak wiele zależy od okien i jak znaczący jest potencjał możliwych darmowych zysków słonecznych, przedstawiam przykładowy bilans energetyczny budynku pasywnego (rys.2). Został on zapisany z obliczeń w programie do projektowania budynków w standardzie pasywnym i energooszczędnym PHPP dla konkretnego budynku, który powstał w mojej pracowni projektowej. W przypadku tego obiektu, co należy uznać za cechę wspólną budynków o najwyższej efektywności energetycznej, odpowiednie ułożenie na działce, właściwy dobór wielkości i poszczególnych parametrów przegród przeziernych, zagwarantowało obliczeniowo aż 62% darmowego pokrycia zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania. Średni udział darmowych zysków słonecznych w energii niezbędnej do ogrzania budynku waha się w takich obiektach pomiędzy 30% a nawet 60%. Pozostała wartość zysków w bilansie tego budynku, to odpowiednio 21%, które będą pochodziły od urządzeń oraz osób przebywających w budynku. Obie zsumowane wartości pozwalają dostarczyć aż 86% darmowej energii niezbędnej do ogrzania budynku, a tylko 14% zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania będzie musiał pokryć system grzewczy.

Zbuduj niezależność energetyczną.

Dotychczas nie wynaleziono prostszych i bardziej efektywnych rozwiązań w projektowaniu budynków opartych na darmowej, umiejętnie wykorzystanej energii słonecznej. Ta prosta koncepcja działa bez względu na przeznaczenie, kubaturę czy technologię budynku, a udział odpowiednio zaprojektowanych i dobranych pod względem parametrów okien jest w niej kluczowy. Jaki to ma efekt na koszty eksploatacji takich obiektów? W przypadku tego budynku koszty związane z jego ogrzaniem wyniosą rocznie ok. 2,5 zł/m2. Mnożąc tą wartość przez powierzchnie ogrzewaną tego projektu równą 240 m²otrzymamy ~600 zł rocznych kosztów za ogrzewanie. Ten konkretny obiekt, dzięki instalacji ogniw PV, umożliwi bilansować roczne zużycie energii potrzebnej na ogrzewanie, chłodzenie, przygotowanie CWU oraz funkcjonowanie urządzeń elektrycznych na poziomie 0 zł. Przy wykorzystaniu tego standardu możliwe staje się zbudowanie całkowitej niezależności energetycznej, jak również zwiększamy bez wątpienia wartość nieruchomości za kilka lat, kiedy poziom ogólnej świadomości wzrośnie. Ten trend jest już coraz wyraźniejszy w Polsce.

Rys.2 pokazuje dokładny bilans zysków i strat dla okien w przytoczonym przykładzie budynku pasywnego, zależnie od ich parametrów i usytuowania względem stron świata, uwzględniając strefę klimatyczną w której powstał budynek oraz zagospodarowanie terenu wokół budynku w aspekcie przesłaniania (rys.3).

Rys.3 Bilans zysków i strat okien w zależności od stron świata, budynek pasywny.

Rys.4 Budynek pasywny zeroenergetyczny pod Wrocławiem, w którym aż 62% potrzebnej do ogrzania energii pochodzi ze słońca.

W imię najwyższego komfortu!

Warto przypomnieć, że u podstaw idei budynków pasywnych stoi m.in. najwyższy możliwy komfort temperaturowy wewnątrz powłoki ogrzewanej. Parametry certyfikowanych okien pasywnych dla naszej strefy klimatycznej – umiarkowanej chłodnej (tab.1) zostały wyznaczone w taki sposób, aby z jednej strony ograniczyć straty ciepła w budynku, a z drugiej zagwarantować użytkownikowi takiego obiektu najwyższy komfort. Do tego zagadnienia powstał odrębny termin tzw. kryterium komfortu. Na nasze samopoczucie w danym pomieszczeniu mają wpływ przede wszystkim dwa czynniki: temperatura powietrza oraz temperatura otaczających nas powierzchni. Te dwie składowe tworzą tzw. temperaturę odczuwalną. W tradycyjnym budownictwie wartości tych dwóch składowych różnią się diametralnie – przede wszystkim w obrębie okien. Naszym zadaniem w obiektach pasywnych i wysoce energooszczędnych jest dobranie takiej charakterystyki całej przegrody przeziernej wraz z jej właściwym tzn. ciepłym i szczelnym powietrznie montażem, aby asymetria temperatury promieniowania nie przekroczyła wartości 4,2 K – tzw. współczynnik komfortu.

Zbadano na tysiącach ludzi, że jeżeli dana powierzchnia ma temperaturę niższą o więcej niż 4,2 K w stosunku do temperatury powietrza w pomieszczeniu ogrzewanym, człowiek przebywający w obrębie takiej powierzchni będzie odczuwał wysoki dyskomfort. Im większa różnica, tym negatywny wpływ jest bardziej odczuwalny, ale również tym większe straty ciepła na niekorzyść bilansu energetycznego danego budynku. Dlatego w obiektach tradycyjnych, z niewystarczającymi parametrami i jakością okien, aby zmniejszyć wpływ wysokich różnic temperatur pomiędzy powietrzem w pomieszczeniu, a powierzchnią przegród przeziernych, w obrębie których powstają masy zimnego, opadającego powietrza, projektuje się bezpośrednio pod nimi grzejniki. Co nie jest konieczne w budynkach pasywnych i wysoce energooszczędnych. Spełnienie współczynnika komfortu w naszej strefie klimatycznej jest możliwe przy wykorzystaniu wymaganych minimalnych parametrów okien i ich komponentów składowych zgodne z tabelą nr1. To czy poniższe dane będą wystarczające, aby budynek pasywny osiągnął odpowiednie parametry decydują towarzyszące procesowi projektowania obliczenia w programie do projektowania budynków pasywnych PHPP. Bardzo często okazuje się, że z uwagi na bilans energetyczny danego budynku, trzeba sięgnąć po komponenty o najlepszych parametrach.

Strefa klimatyczna	Kryterium higieny f_Rsi	Wartość wpółczynnika U komponentu (W/m²K)	Wartość współczynnika U_{w montaż}(W/m²K)	Wartość współczynnika U_goszklenia
Umiarkowana chłodna	0,7	0,8	0,85	0,7

Tab.1. Wymogi dla przegród przeziernych w strefie klimatycznej Polski

Jak można zauważyć w budynku pasywnym minimalna wartość współczynnika przenikania ciepła przegrody nieprzeziernej nie może przekroczyć 0,15 W/m²K, a przeziernej aż 0,80 W/m²K. Łatwo policzyć, że różnica pomiędzy wartościami granicznymi jest ponad pięciokrotna. Rola okien, jako najsłabszego ogniwa pod kątem wymaganych parametrów, w stosunku do wszystkich powłok zewnętrznych budynku, jest niezwykle istotna. W ogólnym bilansie, powinny generować więcej zysków niż strat, przy jednoczesnym zachowaniu wszystkich parametrów granicznych, które umożliwią potrzebny dla najwyższego komfortu, stały rozkład temperatur we wnętrzu.

Budynek pasywny i wysoce energooszczędny a stolarka okienna i drzwiowa

W Polsce niewielu producentów stolarki okiennej i drzwiowej spełnia bardzo wysokie wymagania stawiane komponentom dedykowanym do realizacji obiektów w standardzie pasywnym. Tym, którym udało się dopracować i poddać weryfikacji swój produkt do niezbędnych parametrów, znajdują się wśród już tysiąca Certyfikowanych Komponentów Pasywnych na liście Niemieckiego Instytutu Budownictwa Pasywnego w Darmstadt oraz Polskiego Instytutu Budownictwa Pasywnego i Energii Odnawialnej w Gdańsku. Z tych list korzystają projektanci i inwestorzy z całego świata, którzy projektują, doradzają, wykonują budynki pasywne i wysoce energooszczędne. Posiadanie komponentów dedykowanych do najwyższych standardów energetycznych jest to dla wszystkich uczestników procesu budowy niezwykle istotnym, strategicznym posunięciem oraz nobilitacją, biorąc pod uwagę tendencje na rynku budowlanym i zmieniające się postrzeganie jakości coraz większej rzeszy klientów, ale również uwzględniając nadchodzące zmiany samego prawa budowlanego i obowiązkowego od końca 2020 w całej Europie standardu niemal zeroenergetycznego (nZEB).

Wprawdzie nie ma obowiązku stosowania certyfikowanych komponentów przy realizacji budynków pasywnych. Ale jak pokazuje dotychczasowe doświadczenie, tylko w przypadku certyfikowanych produktów, możemy mieć popartą badaniami pewność, że poddany szczegółowej weryfikacji produkt referencyjny, spełnił wszystkie niewidoczne gołym okiem parametry, stawiane jako obligatoryjne dla najwyższych standardów energetycznych. A tym samym, że budynek już w trakcie eksploatacji, będzie potwierdzał wyniki i gwarantował komfort, uzyskany z obliczeń i założeń projektowych.

Jakość stolarki okiennej i drzwiowej będzie szybko rosła!

Działając na rzecz coraz wyższych standardów budownictwa w Polsce, jako członkowie Zespołu Polskiego Instytutu Budownictwa Pasywnego wraz z Ekspertem Powłok Przeziernych naszego Instytutu Sławomirem Tomaszem Kwiatkowskim opracowaliśmy akredytowaną przez Niemiecki Instytut Budownictwa Pasywnego w Darmstadt procedurę Certyfikacji Gotowego Produktu Pasywnego, z certyfikowanych przez PHI Darmstadt komponentów.

To działanie ma pomóc producentom zagwarantować najwyższą jakość oferowanych komponentów okiennych i drzwiowych, na potrzeby budynków pasywnych i wysoce energooszczędnych, a klientów utwierdzić w stu procentowej pewności o spełnieniu przez danego producenta stolarki pasywnej surowych wytycznych w procesie technologicznym, produkcyjnym i handlowym. Przy realizacji obiektów w najwyższych standardach zachęcamy do korzystania wyłącznie z okien, które przeszły pomyślnie Certyfikację Gotowego Produktu Pasywnego.

Jakie kryteria spełnia producent

Certyfikowanego Gotowego Produktu Pasywnego

Aby otrzymać Certyfikat gotowego Produktu Pasywnego należy pomyślnie przejść szczegółowy audyt. To ogromna korzyść dla producenta stolarki okiennej lub drzwiowej. Jest to szansa na wyeliminowanie wszystkich niedoskonałości i wdrożenie niezbędnych poprawek, które uchronią od potencjalnych, kosztownych reklamacji oraz utraty pozycji marki lub umożliwią wręcz zmianę sposobu jej klasyfikowania na półkę premium pod względem jakości.

Jak pokazuje doświadczenie, w niektórych przypadkach jest możliwe poprawienie samych parametrów tych komponentów, co pozwoli znacznie podnieść konkurencyjność danego produktu. Niektóre obiekty w standardzie pasywnym z uwagi na kubaturę, przeznaczenie lub lokalizację wymagają stolarki o najlepszych parametrach. W zakres audytu wchodzi również konieczność uzupełnienia brakujących badań w notyfikowanym laboratorium. Całą procedurę certyfikacji kończy interdyscyplinarne szkolenie, niezbędne do zaktualizowania wiedzy zespołu o budynkach o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię tzn. pasywnych i wysoce energooszczędnych i właściwych oraz świadomych zastosowaniach komponentu w tym zakresie.

Czym dokładnie charakteryzuje się producent stolarki posiadający Certyfikat Produktu Pasywnego i jak należy rozumieć przyznawany z tego tytułu Certyfikat? Produkuje stolarkę z wykorzystaniem certyfikowanego systemu ram Passive House Institute Darmstadt lub posiada własny autorski certyfikowany przez PHI system. W swoim komponencie stosuje wyłącznie certyfikowane przez Passive House Institute Darmstadt szyby i ramki międzyszybowe. W procesie produkcji stolarki pasywnej zapewnia najwyższą staranność, zachowując przy tym najlepsze standardy, weryfikując bardzo dokładnie produkt zarówno w trakcie produkcji, jak i efekt końcowy. Posiada lub wdroży rzetelną zakładową kontrolę produkcji ZKP. Jego zespół ma komplementarną i interdyscyplinarną wiedzę w zakresie oferowanego produktu pasywnego i zna zasady i zależności jego zastosowania w budownictwie pasywnym i wysoce energooszczędnym. Dysponuje badaniami wstępnymi typu (ITT) wg normy: PN-EN 14351-1+A2:2016-10, które potwierdzają dodatkowe parametry wymagane do certyfikowanego produktu.

Sukces u pierwszego producenta!

Pierwszym producentem, który przeszedł z sukcesem proces Certyfikacji Produktu Pasywnego jest znana i cieniona firma AdamS z komponentem o handlowej nazwie AdamS Passiv-line Ultra. Produkt od przeszło 6 lat cieszy się dużą popularnością przy realizacji obiektów o najwyższej efektywności energetycznej. Oparty jest o system certyfikowanych przez Niemiecki Instytut Budownictwa Pasywnego w Darmstadt kształtowników okiennych energeto 8000 o głębokości zabudowy 85 mm, z systemem wzmocnień tworzywowych Ultradur High Speed oraz autorskim wypełnieniem komór profili materiałem izolacyjnym. To pozwoliło uzyskać wartość współczynnika przenikania ciepła ramy U_f≤ 0,79 W/(m²K), co stanowi lepszą wartość od wymagań certyfikacyjnych. Uzyskano także fantastyczną szczelność powietrzną Q₁₀₀równą 0,06 m³/(hm) przy maksymalnej możliwej wartości ≤ 0,25 m³/(hm).

Rys.5 Pierwszy Certyfikat Komponentu Pasywnego dla firmy AdamS sp. z o.o. sp k. dla komponentu o nazwie handlowej AdamS Passiv Line Ultra.

Produkt, który mieliśmy przyjemność poddać certyfikacji jest kolejnym udoskonaleniem topowego rozwiązania, które uwzględnia m.in. najnowsze osiągnięcia z zakresu oszklenia. Dzięki zastosowaniu szkła o świetnych parametrach było możliwe znaczne polepszenie współczynnika przenikania ciepła dla całego okna. Komponent wyposażony został w szyby zespolone SGG Climatop Eclaz & Eclaz II o współczynniku przenikania ciepła Ug ≤ 0,55 W/(m²K) oraz współczynniku przepuszczalności energii słonecznej g równemu 0,60, z wykorzystaniem ramki dystansowej Swisspacer Ultimate o wartości współczynnika przewodności cieplnej równej 0,14 W/(mK).

Wybieraj sprawdzone rozwiązania

Jest nam niezmiernie miło zakomunikować inwestorom, projektantom oraz wykonawcą, że firma AdamS z produktem AdamS Passive – line Ultra jako pierwsza w Polsce może posługiwać się Certyfikatem Gotowego Produktu Pasywnego (rys.5), jako potwierdzenie najwyższej jakości procesów handlowych, produkcyjnych i technologicznych, zgodnych z wytycznymi Passivehaus Institut w Darmstadt. Gratulujemy świadomego patrzenia w potrzeby i wymagania budownictwa jutra! Już dziś warto ustawić się tam, gdzie rynek budowlany będzie za chwilę!

arch. Kamil Wiśniewski
Akademia Zdrowego Budownictwa