Dom żagiel - dom pasywny w pięknej formie

Założenia projektowe

Inspiracją do wyboru kształtu bryły była lokalizacja budynku - w lesie, nieopodal jeziora. Wschodnia i zachodnia fasada budynku są wygięte w kształcie łuku i przesunięte względem siebie, przypominając żagle wypełnione przez wiatr.

Elementy nawiązujące do otaczających dom drzew odnaleźć można z kolei na elewacji, tarasach, jak również na posadzce wewnątrz budynku. Naturalne drewniane materiały użyte do konstrukcji i izolacji ścian i dachu również były inspirowane otaczającą budynek przyrodą.

Proces projektowania

Autorem wstępnej koncepcji budynku jest pani Patrycja Choma-Zalewska - projektant wnętrz. To jej pomysłem było nawiązanie kształtem bryły do żagli. Inwestor zwrócił się do pracowni Pasywny m2 w celu takiego zaprojektowania budynku, by był on zgodny z oryginalną koncepcją i jednocześnie spełniał wymogi standardu pasywnego.

Zadanie to było wymagające. Po pierwsze, koncepcja zakładała, by budynek był parterowy, co sprawiło, że stosunek powierzchni ścian do objętości budynku od początku nie był najkorzystniejszy dla budynku pasywnego.

Po drugie, w oryginalnej koncepcji budynek nie posiadał żadnych okien od strony południowej, co w przypadku budynków wykorzystujących energię słońca do grzania, jest bardzo ważne.

Po trzecie, dom jest otoczony przez las liściasty, a to oznacza zacienienie i dodatkowe ograniczenie dopływu energii słonecznej. Ilość promieni słonecznych była priorytetem, dlatego na samym początku nasza pracownia skupiała się właśnie na tym wyzwaniu.

Pracowaliśmy nad taką lokalizacją budynku względem stron świata i jego umiejscowieniem na działce, by jak najwięcej promieni docierało do środka.

Pierwszym krokiem była zmiana lokalizacji okien, których w oryginalnej koncepcji po stronie południowej nie było. Musieliśmy wspólnie z autorem koncepcji przeprojektować elewację tak, by jak najwięcej okien zlokalizować od strony południowej jednocześnie przeprojektowując wnętrza, by były funkcjonalne oraz by pomieszczenie gospodarcze (nie-wymagające ogrzewania słonecznego) ulokować od północy.

Zaproponowaliśmy również, by drzwi do budynku były przeszklone, by i one pozyskiwały dodatkowe potrzebne ciepło ze słońca. Jednocześnie staraliśmy się przekonać inwestora do przeprojektowania budynku na dwukondygnacyjny.

Dzięki temu zabiegowi uzyskalibyśmy ciekawe wnętrze z otwartą antresolą i sypialniami dla dzieci na piętrze oraz poprawili niekorzystny stosunek powierzchni przegród do objętości budynku. Niestety, zabieg ten psuł nieco proporcje bryły, więc walory estetyczne zadecydowały o rezygnacji z tego pomysłu.

Kolejnym etapem było odsunięcie całego budynku maksymalnie na północ działki. Chodziło o to, by zredukować zacienienie od czoła lasu. Na szczęście od strony południowej działki ulokowana jest droga, a naprzeciwko kolejna działka budowalna pozbawiona drzew, więc już to powodowało pewne otwarcie.

Odsunięcie budynku w stronę północną stworzyło jeszcze większą przestrzeń, dzięki której zimą do fasady południowej budynku dociera więcej słońca. W trakcie projektowania rozważaliśmy również wybór różnych technologii budowlanych. Ze względu na nietypowy projekt ścian po łuku, musieliśmy rozważyć, która z istniejących na rynku technologii będzie najszybsza, najbardziej ekonomiczna i najprostsza do wykonania.

Po przeanalizowaniu kilku opcji wybraliśmy technologię drewnianą, która dodatkowo ma taką zaletę, że jest technologią naturalną wpisującą się do leśnego otoczenia działki. Po zakończeniu etapu koncepcyjnego, przygotowaliśmy dla inwestora zapytania ofertowe na poszczególne komponenty. Na podstawie przysłanych ofert mogliśmy oszacować całkowity koszt inwestycji zarówno dla budynku w standardzie pasywnym, jak i standardzie energooszczędnym.

Choć koszt budynku przekroczył nieco założony od początku budżet, cena budynku w standardzie pasywnym i w standardzie energooszczędnym była porównywalna. W tym przypadku koszty robocizny w obydwu standardach byłyby takie same, a różnica w cenach materiałów była niewielka.

Najdroższe (ale takie same w obu standardach) okazały się koszty związane z wykończeniem dachu (blacha na rąbek stojący), elewacji (drewno egzotyczne), czy samego wnętrza. Inwestorzy podjęli więc decyzję, by nie rezygnować ze standardu pasywnego a oszczędności uzyskać poprzez zmniejszenie powierzchni użytkowej budynku.

Procedura zmniejszenia budynku wymagała dodatkowej pracy projektowej. Ponownie należało wytyczyć położenie budynku na działce, ustalić miejsce okien, oraz przeanalizować użyte materiały i komponenty. Dzięki temu projekt zamknął się jednak w zakładanym budżecie.

Technologia budowy

Dom Żagiel posadowiony jest na płycie fundamentowej, zaizolowanej z wszystkich stron styropianem. Grubość styropianu pod płytą to 40 cm, co daje współczynnik przenikania ciepła od fundamentu U=0,081 W/m²K. Konstrukcja ścian i dachu wykonana zostanie z drewna (belka dwuteowa) wypełniona materiałem izolacyjnym, w tym przypadku wełną drzewną.

Całkowita grubość ściany wynosi 57,6 cm, na którą składa się półmetrowej szerokości belka dwuteowa, wypełniona materiałem izolacyjnym oraz warstwy wykończeniowe. Współczynnik U ściany wynosi 0,074 W/m²K. Dach również zostanie wykonany z półmetrowej szerokości belki dwuteowej, wypełnionej izolacją.

Dodatkowo będzie miał jeszcze 10 cm izolacji od wewnątrz. Współczynnik U dachu wyniesie 0,062 W/m²K. Projektowane przegrody muszą mieć korzystniejsze współczynniki U, niż zalecenia programu NF15, ponieważ budynek jest niewielki, znajduje się w lesie i dodatkowo ma ograniczoną liczbę okien od strony południowej. Szczelność budynku zapewnią płyty OSB, sklejone na łączeniach.

W przypadku budynku pasywnego bardzo ważnym elementem są okna, a zwłaszcza ich parametry energooszczędne. W wypadku projektu Dom Żagiel, dodatkowym wyzwaniem były zaokrąglone ściany, na których umieszczone są okna.

Analizowaliśmy różne typy stolarki okiennej (zarówno okna drewniane i PVC). Końcowy wybór padł na okna PVC na profilach Aluplast. Okna te spełniały wymagane parametry energooszczędności, a przy zastosowaniu autorskiego rozwiązania ocieplenia słupków okiennych możliwe zakrzywienie połaci okiennych spójne z zaokrągleniem ścian.

Wyzwaniem każdego budynku pasywnego jest przegrzewanie się latem. W tym projekcie dzięki zacienieniu od drzew liściastych, jak również żaluzji użytych na elewacji południowej i zachodniej zagrożenie przegrzewaniem zostało wyeliminowane.

Instalacje w budynku

W budynku zaprojektowano instalację wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła (rekuperacją). Z tego powodu projekt wnętrz zakłada obniżenie sufitów w sypialniach, łazience i korytarzach. Dzięki temu nie ma problemów z przeprowadzeniem kanałów nawiewnych i wywiewnych.

Przed podjęciem ostatecznej decyzji, odnośnie ogrzewania budynku i zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową, przeanalizowaliśmy kilka wariantów. Na działce nie ma przyłącza gazu, w związku z czym zdecydowaliśmy się na pompę ciepła.

Dobór źródła ciepła analizowaliśmy pod kątem kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych. W analizie porównaliśmy zarówno ogrzewanie gazem płynnym, jak również pompę ciepła powietrze-woda i woda-woda. W związku z małą ilością ciepła potrzebnego do ogrzania budynku, najkorzystniejszym rozwiązaniem, okazała się pompa ciepła powietrze-woda.

Budynek – Dom Żagiel uzyskał pozytywną weryfikację w ramach programu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, dzięki czemu właściciele mogli skorzystać z dopłaty do dla budynków w standardzie NF15.

źródło i zdjęcia: Aluplast