budownictwo niskoenergetyczne -...
TRANSCRIPT
1
1
budownictwo niskoenergetyczne
Karolina Kurtzdr inż., arch.
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Katedra Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych
diabeł tkwi w szczegółach
2
zapotrzebowanie na energię w budynku
119
115
EP = 70
EK = 82
335 kWh/(m2rok)
295 kWh/(m2rok)
EPm = 130 - 160 kWh/(m2rok)
341
440
638 kWh/(m2rok)
640 kWh/(m2rok)EP = 93
EPm = 232
344
269
hala
produkcyjna
budynek
szpitala
kryte korty
tenisowe
galeria
handlowa
2
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
3
cykl życia budynku
koncepcje projektowe
projektowanie
budowa
odbiór, oddanie do użytkowania
generalny remont/
modernizacjaużytkowanie
użytkowanie
rozbiórka
zapotrzebowanie na energię w budynku
4
� ogrzewanie pomieszczeń
� wentylacja
� przygotowanie ciepłej wody
� chłodzenie
� oświetlenie
� praca urządzeń wspomagających
zapotrzebowanie na energię w budynku
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
3
5
kształtowanie zapotrzebowania na energię
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
budownictwo zrównoważone
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
6
Oliver Wendell Holmes
A hundred years after we are gone and forgotten
those who have never heard of us
will have to live
with the consequences of our actions (...)
Hegger, Fuchs, Stark, Zeumer: Energy Manual. Sustainable Architecture. Birkhäuser Basel-Boston-Berlin, Edition DETAIL Munich
→ tani projekt (typowy?)
→ tanie materiały
→ tanie wykonanie
→ obiekt NIE nowoczesny
→ duże koszty utrzymania
→ duże obciążenie środowiska
→ (niekoniecznie) tani projekt
→ nowoczesne materiały i technologie
→ dobre, często specjalistyczne wykonanie
→ obiekt nowoczesny
→ niskie koszty utrzymania (energia)
→ obiekt PRZYJAZNY dla człowieka i środowiska
efekt krótkoterminowy długofalowyzasada4rzmniejszenie reduce
ponowne użycie reuse
recykling recycle
odnawialność renewable
4
budownictwo niskoenergetyczne w UE
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
7
zróżnicowane nazewnictwo
� low energy house
� high-performance house
� Passive house/ PassivhausU ustanowiona definicja
� zero carbon house
� zero energy house
� energy saving house
� energy positive house
� 3-litre house
� ultra-low energy house
po uwzględnieniu dodatkowych parametrów poza zużyciem energii
� eco-building
� green building
Źródło: Low energy buildings in Europe:
Current state of play, definitions and best practice.Brussels, 29. September 2009
budownictwo niskoenergetyczne
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
8
podstawowe cechy
wysoki poziom izolacyjności termicznej
efektywne energetycznie okna
niski poziom infiltracji powietrza przez obudowę
opcjonalnie
pasywne i aktywne systemy solarne
odzysk ciepła z powietrza usuwanego
odzysk ciepła ze zużytej cwu
Źródło: Low energy buildings in Europe:
Current state of play, definitions and best practice.Brussels, 29. September 2009
5
budynek niskoenergetyczny
a przepis na ciasto drożdżowe ….. ?
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
9
500 g mąki
150 g cukru
150 g masła
40 g drożdży
200 ml mleka
6 jaj – 5 żółtek, 1 całe
olejek pomarańczowy
42-46oC
przepis na budynek pasywny � zapotrzebowanie energii do ogrzewania i wentylacji < 15 kWh/(m2rok)
� wysoka izolacyjność termiczna obudowy
- przegrody nieprzezroczyste U ≤ 0,15 W/(m2K)
- stolarka otworowa: U ≤ 0,80 W/(m2K)
- udział mostków termicznych w stratach ciepła – max 10%
� szczelność powietrza obudowy – n50 < 0,60 1/h
� bierne wykorzystanie energii słonecznej
� kontrolowana wentylacja z odzyskiem ciepła min. 75%
� standard zużycia energii pierwotnej < 120 kWh/(m2 rok)
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
10
jak osiągnąć zapotrzebowanie energii
do ogrzewania i wentylacji < 15 kWh/(m2rok) ?Źródło:
http://www.passivhaustagung.de/Kran/First_Passive_House_Kranichstein_en.htmlhttp://www.passiv.de/07_eng/news/CEPHEUS_final_long.pdf
dach ściany podłoga (i) okna n50 ηV
0,10 W/(m2K) 0,14 W/(m2K) 0,13 W/(m2K) 0,70 W/(m2K) 0,3 1/h 80 %
Darmstadt, 1991
Dietach, 1999
0,09 W/(m2K) 0,13 W/(m2K) 0,12 W/(m2K) 0,80 W/(m2K)
0,11 W/(m2K) 0,12 W/(m2K) 0,14 W/(m2K) 0,78 W/(m2K) 0,3 1/h
Herzogenaurach, 2002
<0,10 W/(m2K) 0,70 W/(m2K) 0,33 1/h 92 %
Frankfurt, 2009
6
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
11
etapowe prace projektowe
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
12
pre-koncepcja projektowa
funkcja: służba zdrowia
projekt rewitalizacji szpitala wraz z rozbudową o nowy blok szpitalny
zaawansowanie koncepcji – 6 stron zestawienie planowanych powierzchni
i …..
7
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
13
podejście 2-etapowe
1. projekt budowlany
2. projekt wykonawczy
często w zadaniu: zaprojektuj i wybuduj
Źródło:
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
14
podejście 2-etapowe
8
rola doradcza
projektowej charakterystyki energetycznej
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
15
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
16
konstrukcja i materiały
konstrukcja i rozwiązania materiałowe dostosowane do funkcji
i sposobu użytkowania obiektu
Źródło
Najder M.Projekt niskoenergetycznego budynku
mieszkalnego jednorodzinnego
dostosowanego do potrzeb
osoby niepełnosprawnej ruchowo
– współczynnik przenikania ciepła
– pojemność cieplna
9
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
17
wentylacja budynku
� wentylacja grawitacyjna
� wentylacja hybrydowa
� wentylacja NW z odzyskiem ciepła
� wentylacja NW z odzyskiem ciepła + GWC
Źródło:
Źródło
Najder M.Projekt niskoenergetycznego budynku
mieszkalnego jednorodzinnego
dostosowanego do potrzeb
osoby niepełnosprawnej ruchowo
chłodzenie nocne masy termicznej budynku latem
� wysoka izolacyjność termiczna obudowy
� uszczelnianie obudowy
chłodzenie nocne
Ludwig Mies van der Rohe (1886 – 1969)
18
Pawilon niemiecki Wystawa MiędzynarodowaBarcelonie 1929, zrekonstruowany 1986
modernistyczny architekt niemiecki, później brutalizmu
uczciwości wobec materiału i strukturalnej jedności
Karolina Kurtz, dr inż., arch. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
lepiej być dobrym niż oryginalnym
mniej znaczy więcej
Bóg jest ukryty w szczegółach
Bóg przejawia się w detalu