Punktem wyjścia dla projektów wielu domów jednorodzinnych powstających obecnie również w Polsce jest zwarta, przeszklona bryła budynku zamknięta prostymi liniami oraz ograniczone zużycie tradycyjnych nośników energii. Spektakularny efekt, jaki można osiągnąć stosując przemyślaną kombinację wysoko izolowanych powłok i urządzeń pozyskujących energię odnawialną pokazuje realizacja domu jednorodzinnego w Bawarii.

Pomimo swojego przestrzennego, otwartego charakteru współczesne budynki mieszkalne muszą cechować się jak najniższym zużyciem energii. Takie ambitne wyzwanie stanowił dla projektantów dom jednorodzinny znajdujący się na przedmieściach niemieckiego miasta Falkenberg w Górnej Bawarii. Jego przeszklona forma nie mogła wchodzić w konflikt z indywidualnymi wymaganiami inwestorów odnośnie niskiego wykorzystania tradycyjnych nośników energii. Aby sprostać lokalnym warunkom zabudowy, a jednocześnie zapewnić najlepszą wydajność instalacji solarnych, zaprojektowano dach dwuspadowy o asymetrycznym kształcie. Północna, mocniej nachylona połać kończy się na poziomie wejść do pomieszczeń znajdujących się poniżej, natomiast dłuższa, południowa część dachu uzyskała mniejszy spadek. Fasadę od strony północnej cechuje zamknięty charakter. Jedynym źródłem naturalnego światła są pasma okienne na pierwszym piętrze i przeszklona strefa wejścia na poziomie parteru. Od południowej, nasłonecznionej strony budynku powłoka została w pełni przeszklona, w celu zapewnienia szerokiego widoku na zielone otoczenie. Do realizacji projektu użyto aluminiowych systemów drzwiowych i fasadowych o wysokiej izolacyjności cieplnej, a także modułów fotowoltaicznych i pompy ciepła firmy Schüco.

Energooszczędny dom na przedmieściach miasta Falkenberg w Bawarii
Fot. Schüco

Architektura światła i przestrzeni

Plan parteru został pozbawiony wszelkich podziałów - strefy holu, kuchni, jadalni i pokoju dziennego przenikają się płynnie ze sobą. Schody na wyższe piętro prowadzą do czytelni, skąd można przejść do pomieszczeń sypialnych i zabudowanego, wysuniętego tarasu, który zacienia wnętrza na parterze. Fasada południowa z wielkowymiarowymi przeszkleniami sięgającymi od podłogi do stropu dostarcza szerokiego widoku na naturalny krajobraz. Wymagało to od projektantów zastosowania wysoko termoizolowanych systemów, które ograniczą straty energii, a przy tym pozwolą zachować transparentny charakter powłoki. Doskonale w tej roli sprawdziły się aluminiowe drzwi podnośno-przesuwnych Schüco ASS 70.HI (HI - High Insulated), które oprócz walorów funkcjonalnych i estetycznych, wyróżnia doskonały współczynnik przenikania ciepła na poziomie Ud < 1,3 W/m²K. Mechanizm pozwala na łatwe i bezgłośne przesuwanie skrzydeł w kierunku równoległym. W celu zwiększenia emisji światła do wnętrza, moduły drzwiowe zostały zwieńczone stałymi naświetlami w tym samym systemie. Pomimo lekkiego i przestrzennego wyglądu, konstrukcje okienno-drzwiowe spełniają najsurowsze niemieckie wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej przeszklonych przegród. Natomiast niewielką powierzchnię przeszkleń od zimnej strony północnej zrealizowano w systemie fasadowym FW 50+.HI o niskim współczynniku przenikania ciepła (HI - high insulated). Moduły okienne i fasadowe zostały od zewnątrz zlicowane, dzięki czemu od strony wewnętrznej uzyskano widok niezakłócony podziałami ram. Pozwoliło to zwiększyć ilość światła trafiającego do pomieszczeń i kreować przestrzenny klimat wnętrza.

Połać południowa została w całości pokryta modułami fotowoltaicznymi i kolektorami słonecznymi
Fot. Schüco

Budynek niemal niezależny energetycznie

Postawiony przez inwestorów warunek niskiego zużycia energii został odzwierciedlony w innowacyjnych instalacjach i nietuzinkowej formie architektonicznej. Południowa, lekko nachylona połać dachu została w całości pokryta kolektorami słonecznymi i modułami fotowoltaicznymi. Układ z zastosowaniem pompy ciepła z łatwością pokrywa całoroczne zapotrzebowanie na energię potrzebną do celów grzewczych i podgrzewania c.w.u. W budynku zainstalowano wodne ogrzewanie podłogowe o temperaturze przepływu 40°C. Straty ciepła drogą wentylacji ogranicza efektywna rekuperacja. W efekcie zapotrzebowanie budynku na energię pierwotną jest o dwie trzecie niższe od standardów energooszczędności stawianych przez niemieckie unormowania. Kalkulacje przeprowadzone po pierwszej zimie pokazały, że instalacje w budynku są w stanie pokryć całościowe zapotrzebowanie na energię cieplną aż w 70%. Zainstalowane na dachu moduły fotowoltaiczne nie tylko pozwalają efektywnie generować energię elektryczną, lecz również nadają połaci dachowej harmonijny wygląd. W ciągu lata bilans energii jest dodatni, dlatego jej część trafia do sieci publicznej. Natomiast zimą większość wygenerowanych zasobów jest zużywana do zasilania pompy ciepła. W tym okresie właściciele muszą korzystać w 30% z dostaw sieciowych.