Przedsięwzięcia takie z powodzeniem przeprowadzono już w budynkach mieszkalnych w Niemczech, a przydatność tej technologii potwierdziły towarzyszące programy badawcze. Technologia budynku pasywnego cieszy się rosnącą popularnością w Niemczech, Austrii i innych krajach Europy. Do tej pory w oparciu o nią wybudowano nowe mieszkania i domy dla kilku tysięcy rodzin. Upowszechnianie się tego standardu na rynku jest przyczyną ciągłego spadku cen niezbędnych specjalistycznych komponentów i materiałów budowlanych.

Poczynając od lat pięćdziesiątych, przez kilkadziesiąt lat w całym kraju, powstawały liczne budynki o wysokim zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania.

Przyczyną takiego stanu rzeczy były niskie ceny nośników energii, które sprawiały, że wszelkie rozwiązania zmierzające do zmniejszenia energochłonności obiektów budowlanych były nieopłacalne. Sytuacja zaczęła się diametralnie zmieniać kilka lat temu. Znaczny wzrost cen paliw kopalnych spowodował, że koszty ogrzewania starych niedocieplonych budynków znacznie wzrosły, stając się sporym obciążeniem finansowym dla ich właścicieli.

W licznych przypadkach konieczna jest modernizacja budynków, mająca na celu obniżenie zapotrzebowania na energię. Działania takie wspierane są przez państwo poprzez przyznawanie premii termomodernizacyjnej. Właściciele, którzy chcą obniżyć koszty ogrzewania budynku, mogą ubiegać się o dopłatę w wysokości 25% nakładów inwestycyjnych.

Interesującym przykładem wykorzystania technologii budynku pasywnego do podniesienia standardu istniejących zasobów mieszkaniowych jest modernizacja dwóch budynków mieszkalnych w dzielnicy Gallus we Frankfurcie nad Menem. Inicjatorem i zleceniodawcą tego przedsięwzięcia był właściciel obiektów – firma AGB Frankfurt.

Budynki powstały w latach pięćdziesiątych XX wieku z przeznaczeniem na wynajem. Przed przebudową były to obiekty dwupiętrowe zwieńczone spadzistym dachem, w których znajdowało się 60 dwu- i trzypokojowych mieszkań. Średnia powierzchnia mieszkania wynosiła 47 m2, przy czym największe z mieszkań miały 65 m2, a najmniejsze 42 m2. Powierzchnia łączna wszystkich mieszkań wynosiła 2 817 m2.

Przed przebudową do ogrzewania lokali wykorzystywane były indywidualne piecyki na olej, gaz, węgiel itp. Instalacje sanitarna i elektryczna - ze względu na znaczny stopień zużycia - wymagały remontu, podobnie jak dach i fasada. Niezbędna była też wymiana stolarki okiennej. Dodatkowo do złego stanu budynku przyczyniło się użycie podczas jego budowy materiałów pochodzących z rozbiórki starych zniszczonych obiektów.

Architekci w projekcie przebudowy domów przewidzieli likwidację dwuspadowego dachu, co pozwoliło na nadbudowę dodatkowej czwartej kondygnacji mieszkalnej. Jest ona cofnięta od strony ulicy, dzięki czemu możliwe było wygospodarowanie miejsca na tarasy. Nowe piętro zwieńczone zostało płaskim stropodachem. Fasady gruntownie zmodernizowano i docieplono. Budynek zyskał nowe balkony, które zaprojektowano jako konstrukcję niezależną od zasadniczego układu nośnego budynku, co pozwoliło na uniknięcie mostków termicznych, powstających w przypadku zastosowania płyty balkonowej stanowiącej przedłużenie stropu budynku.

Rozwiązanie takie stosuje się powszechnie w budownictwie tradycyjnym, jednakże powoduje ono zbyt dużą ucieczkę ciepła przez niezaizolowaną płytę. Zaprojektowanie balkonów o niezależnej konstrukcji całkowicie likwiduje ten problem. Podczas przebudowy poprawiono także izolację akustyczną i zabezpieczenia przeciwpożarowe.

Architekci zoptymalizowali układ funkcjonalny mieszkań, dostosowując go do wymogów obecnych najemców. Poprzez połączenie części mieszkań uzyskano lokale o zróżnicowanych powierzchniach od 44 do 110 m2, a ich liczba zmniejszyła się z 60 do 56. Łączna powierzchnia mieszkań w całym kompleksie budynków wynosi obecnie 3 775 m2, czyli 958 m2 więcej niż przed przebudową.

Zmodernizowano także całkowicie instalacje wodną, kanalizacyjną, elektryczną i grzewczą. Znacznie podniosły się też walory estetyczne przyległych terenów zielonych, placu zabaw i obiektów małej architektury, które ukształtowano na nowo.

Zgodnie z wymogami standardu pasywnego, w budynku zastosowano nawiewno-wywiewną wentylację mechaniczną. Dla poszczególnych mieszkań przewidziano indywidualne centrale wentylacyjne z przeciwprądowymi wymiennikami ciepła, które pozwalają odzyskać znaczne ilości energii z usuwanego powietrza. Przewody instalacji wentylacyjnej rozprowadzone są wewnątrz mieszkania w taki sposób, aby powietrze nawiewane było do takich pomieszczeń jak salon i sypialnia, natomiast wyciągane z kuchni i łazienek.

Oddzielne dla każdego z mieszkań czerpnię świeżego powietrza i wyrzutnię powietrza zużytego zlokalizowano na elewacji budynku. Tego typu zdecentralizowane układy wentylacyjne pojawiły się w ostatnich latach. Wcześniej w budynkach pasywnych stosowano rozwiązanie z pojedynczą centralą wentylacyjną dla całego budynku, z której powietrze rozprowadzane było kanałami do poszczególnych mieszkań.

Wadą tego rozwiązania jest to, że kanały takie zajmują dużo miejsca. Natomiast w przypadku układu zdecentralizowanego jego dużą zaletą jest możliwość indywidualnego sterowania temperaturą i intensywnością przepływu powietrza dla każdego z lokali. Centralki wentylacyjne o rozmiarach niewielkich szafek umieszczono w łazienkach, aby ułatwić ich konserwację.

Ciepło na potrzeby budynku wytwarzane jest przez pompę ciepła. Do wspomagania przygotowania ciepłej wody użytkowej wykorzystano płaskie kolektory słoneczne zlokalizowane na dachu. Projektanci przewidzieli także instalację służącą do gromadzenia wody deszczowej, która służy do nawadniania terenów zielonych. 

Jak podają projektanci budynku, jego zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania wynosi poniżej 15 kWh/(m2•rok). Współczynnik n50, określający szczelność budynku i sprawdzany przy pomocy próby ciśnieniowej, wynosi 0,3 h-1, przy czym jego górna wartość wymagana dla standardu budynku pasywnego wynosi 0,6 h-1. 

Budynki zaprojektowano tak, aby spełniały wymogi standardu energetycznego KFW-40. Obiekty wznoszone w tym standardzie wspierane są w Niemczech preferencyjnymi kredytami udzielanymi przez bank Kreditanstalt für Wiederaufbau. 

 
Zrealizowane we Frankfurcie przedsięwzięcie termomodernizacyjne jeszcze w fazie projektowania zostało dokładnie sprawdzone pod względem jego opłacalności ekonomicznej. Skrupulatnie oszacowano koszty dodatkowych inwestycji niezbędnych dla uzyskania standardu budynku pasywnego oraz okres, w jakim nakłady te zwrócą się dzięki zmniejszeniu kosztów ogrzewania.

Jak podaje inwestor, koszt inwestycji wyniósł około 1 000 euro za metr kwadratowy, przy czym dodatkowe koszty wynikające z zastosowania standardu budynku pasywnego stanowiły 15% tej kwoty, czyli około 150 euro za metr kwadratowy.

Inwestycji towarzyszy szeroko zakrojony dwuletni program badawczy prowadzony przez Instytut Budynków Pasywnych w Darmstadt, a finansowany przez Ministerstwo Finansów landu Hesji. Pomiary rozpoczęły się na początku 2006 r. Ich celem jest między innymi sprawdzenie, czy przy dużej intensywności wymiany powietrza zużycie energii będzie tak niskie, jak wymaga tego standard budynku pasywnego.

W budynkach zainstalowano liczne czujniki mierzące co 10 minut takie parametry jak temperatura oraz jakość powietrza wewnętrznego. Aparatura pomiarowa sprawdza także zachowania mieszkańców, jeśli chodzi o częstotliwość wietrzenia mieszkań przez otwieranie okien. Na terenie Niemiec spotkać można wiele innych przykładów starych budynków mieszkalnych zmodernizowanych zgodnie ze standardem pasywnym.

Interesującym przykładem jest przeprowadzona w 2001 r. w Hanowerze przebudowa pochodzącej z początku XX wieku kamienicy o powierzchni 469 m2. W kolejnym roku w Lipsku zmodernizowano obiekt mieszkalny o powierzchni 470 m2. Innym przykładem takiego przedsięwzięcia jest przeprowadzona w 2005 r. w Ludwigshafen przebudowa budynku wielorodzinnego o powierzchni 686 m2.

Na szczególną uwagę zasługuje XVIII-wieczna kamienica w mieście Günzburg, która znajduje się pod opieką konserwatorską. W jej przypadku udało się uzyskać standard budynku pasywnego zachowując jednocześnie walory historyczne obiektu. Poza wymienionymi budynkami z powodzeniem zmodernizowano także obiekty biurowe i liczne domy jednorodzinne.

W przypadku niektórych obiektów, ze względu na niemożność wykonania odpowiedniej izolacji czy niekorzystną orientację względem słońca, nie da się doprowadzić do tego, by spełniały one wszystkie kryteria budynku pasywnego. W takiej sytuacji modernizuje się obiekt zgodnie ze standardem budynku niskoenergetycznego, bazując na elementach budownictwa pasywnego. W efekcie w obiektach takich zapotrzebowanie na ciepło wynosi 30-40 kWh/(m2•rok), czyli 3-4 razy mniej niż w budynkach tradycyjnych.

Przykładem takiej modernizacji jest przebudowany w 2002 r. przez firmę LuWoGe budynek mieszkalny w Ludwigshafen, w którym udało się obniżyć zapotrzebowanie na ciepło do 30 kWh/ (m2•rok), co odpowiada standardowi tzw. budyn- ku 3-litrowego. W budynku zastosowano instalację wentylacyjną z odzyskiem ciepła oraz okna o potrójnym przeszkleniu. Natomiast do ocieplenia ścian zewnętrznych wykorzystano tworzywo Neopor®.

Należy mieć nadzieję, że modernizacja z wykorzystaniem technologii budownictwa pasywnego upo- wszechni się także w naszym kraju jako metoda podnoszenia standardu istniejących zasobów mieszkaniowych. Sprzyjają temu coraz korzystniejsze ceny niezbędnych komponentów, wynikające z rosnącej popularności energooszczędnych technologii budowlanych.

Cezary Sankowski