Teberia: Pasywnie, czyli oszczędnie
Zapraszam do przeczytania gościnnego wpisu Jakuba Michalskiego, który został opublikowany w najnowszym numerze e-magazynu o nauce, technologiach i gospodarce „Teberia”. Całe wydanie do znalezienia na stronie Teberii.
W Katowicach na terenie Parku Naukowo-Technologicznego Euro-Centrum powstaje pierwszy w Polsce biurowiec pasywny. Już za kilkanaście miesięcy wprowadzą się do niego pierwsi lokatorzy. Budynek pasywny to nowa idea w podejściu do oszczędzania energii we współczesnym budownictwie. W budynkach pasywnych redukcja zapotrzebowania na ciepło jest tak duża, że nie stosuje się w nich tradycyjnego, systemu grzewczego, a jedynie dogrzewanie powietrza wentylacyjnego.
Innowacyjne podejście? I tak i nie. Znali ją już Rzymianie oraz Grecy. Stosowali oni np. system centralnego ogrzewania – z wykorzystaniem naturalnego ruchu ogrzanego powietrza. Rozwiązanie tego typu było stosowane np. w łaźniach publicznych. Aby ogrzać pomieszczenie, umieszczali oni w piwnicach piec, który podgrzewał powietrze. Następnie powietrze znajdujące się w piwnicy, za pomocą systemu kanałów umieszczonych w podłodze lub na ścianach, wędrowało w najwyżej położone warstwy budynku.
Niemiecki pragmatyzm
Minęło kilka tysięcy lat, starożytne koncepcje zostały odświeżone. W 1991 roku w Darmstadt w Niemczech powstał – pod nadzorem dr Wolfganga Feista z Instytutu Mieszkalnictwa i Środowiska – pierwszy w świecie budynek zrealizowany w technologii pasywnej. Do dziś Niemcy pozostają niekwestionowanym liderem w zakresie budownictwa pasywnego, gdzie coraz więcej rodzin (budownictwo indywidualne) oraz instytucji (budownictwo użytkowe) urzeczywistnia tę ideę. Po pierwsze, dlatego że świadomość ekokonsumencka jest u naszych zachodnich sąsiadów na bardzo wysokim poziomie. Po drugie, decyduje o tym już coraz częściej niemiecka pragmatyka. Dzięki dynamicznemu rozwojowi tego segmentu rynku, koszty inwestycji „pasywnej” wynoszą jedynie 3-8 procent ponad tradycyjne rozwiązania. Oszczędności energii, wahające się pomiędzy 500 a 1000 euro rocznie, w połączeniu z przywilejami podatkowymi (niemiecki bonus ekologiczny – Öko-Zulage) oraz specjalnymi uprzywilejowanymi stopami oprocentowania w ramach programu subsydiowania budownictwa pasywnego realizowanego przez niemiecki Bank Odbudowy (Kreditanstalt für Wiederaufbau) sprawiają że w Niemczech domy pasywne są w dłuższej perspektywie czasowej bardziej oszczędnym rozwiązaniem niż tradycyjne budownictwo.
U nas budownictwo pasywne to wciąż ciekawostka. W całym kraju można policzyć na palcach inwestycje „pasywne”. Domów prywatnych jest garstka, zaś jedynym obiektem publicznym wybudowanym w technologii budynku pasywnego jest oddana w tym roku do użytku hala sportowa w Słomnikach w woj. małopolskim.
Hammerem czy Priusem?
Różnica pomiędzy zwykłym obiektem a budynkiem pasywnym jest taka jak pomiędzy paliwożernym samochodem a jego hybrydowym wcieleniem. I nie chodzi tu o zestawienie porównywalnych modeli, a różnicę pomiędzy np. Hammerem a Toyotą Prius
– Mirosław Bobrzyński, wiceprezes PNT „Euro-Centrum” kreśli sprawdzoną metaforę.
Bobrzyński nie rzuca słów w ciemno. Od ponad dwóch lat na terenie Euro-Centrum funkcjonuje biurowiec niskoenergetyczny (o budynku pisaliśmy w teberii nr 3). Tradycyjny budynek zużywa 120 kWh energii do ogrzania w przeliczeniu na metr kwadratowy. Roczne zużycie budynku niskoenergetycznego powinno wynieść nie więcej niż 32 kWh (wartość jaką miał w założeniu budynek Euro Centrum). W trakcie eksploatacji biurowca Euro-Centrum okazało się, że można zejść poniżej tego progu. Jeszcze dużo niższe zużycie ma mieć biurowiec pasywny, który, żeby mógł szczycić się tym mianem nie może przekroczyć 15 kWh!
Od początku funkcjonowania Parku było jasne, że budynek niskoenergetyczny jest tylko preludium do poważniejszego zadania, jakim jest budowa biurowca pasywnego. Próba z biurowcem niskoenergetycznym wypadła na tyle obiecująco, że kierownictwo Parku wiosną tego roku zorganizowało przetarg na budowę biurowca pasywnego. Wygrała go firma Budus, dla której także będzie to zupełnie nowe doświadczenie.
Serce Parku
Biurowiec wielkością prawie trzy razy przerośnie budynek niskoenergetyczny, obok którego będzie zlokalizowany. Na powierzchni ponad 6500 m2 znajdą się pomieszczenia administracyjno-biurowe, laboratoria technologiczne (m.in. hale do badań na urządzeniach wielkogabarytowych o wysokości 9 m), sale konferencyjno-szkoleniowe oraz sprzęt – urządzenia pomiarowe i atestujące, oprogramowanie specjalistyczne i sprzęt komputerowy. Wszystko to z myślą o firmach technologicznych oraz jednostkach badawczych, którym będą one udostępniane.
Biurowiec będzie podstawową infrastrukturą Parku, jego „sercem”. Swoje biura i laboratoria będą w nim miały firmy prowadzące działalność innowacyjną.
Zaprojektowaliśmy budynek, który dzięki różnym technologiom i wykorzystaniu pasywnych źródeł energii, będzie potrzebował nie więcej niż 12% tradycyjnej energii – mówił podczas odsłony makiety Sławomir Kostur, architekt obiektu. – Ogniwa fotowoltaiczne i kolektory słoneczne będą wykorzystywać energię słoneczną. Pierwsze – zamieniając ją w energię elektryczną, drugie – podgrzewając wodę użytkową. Umieszczone 50 m pod ziemią sondy geotermalne, instalacja pompy ciepła i stropów BKT zastąpią tradycyjny system grzania i chłodzenia. Wspomagać go będzie wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła (tzw. rekuperatorem). Pasywne okna i żaluzje zewnętrzne zapewnią odpowiednią izolację.
Budynek, poza pompami ciepła dostarczającymi ciepło do stropów grzewczych BKT, nie będzie posiadał innego źródła ciepła. Badania w budynku niskoenergetycznym wykazały ponad wszelką wątpliwość, że jest to wystarczające źródło ciepła.
A to nie wszystko. Stanisław Grygierczyk, koordynator ds. naukowych i środowiskowych Euro-Centrum wskazuje na inne oszczędności: Energia elektryczna dla budynku pasywnego częściowo będzie produkowana w instalacji fotowoltaicznej o mocy 107,22 kWp za pomocą 455 monokrystalicznych modułów fotowoltaicznych rozlokowanych na dachu, elewacji południowo-zachodniej i południowo-wschodniej oraz trzech masztowych systemach nadążnych ulokowanych przed budynkiem. Systemy te zapewniają automatyczny obrót powierzchni modułów w dwóch osiach, co daje o ok. 30% większy uzysk energii niż w systemach stacjonarnych. Prognozowany roczny uzysk energii z tej instalacji wyniesie 96 484 kWh/rok. Ilość wyprodukowanej w ten sposób energii będzie wystarczająca do zasilania pomp ciepła zainstalowanych w budynku oraz zasilania oświetlenia awaryjnego.
Budynek-laboratorium
Mirosław Bobrzyński jest pewny, iż koszt inwestycji nie przekroczy znacznie budowy tradycyjnego biurowca. W przypadku biurowca niskoenergetycznego była to różnica ok. 10 proc. Podobnie ma być z budynkiem pasywnym. Budowa obiektu ma się zamknąć kwotą 37 mln zł. Środki na jego realizację Euro-Centrum pozyskało z unijnego programu Innowacyjna Gospodarka. Park będzie musiał zwrócić pieniądze postaci pomocy publicznej wobec podmiotów, chodzi głównie o firmy innowacyjne.
W grę wchodzą rabaty na szkolenia, sprzedaż technologii czy najem lokali – wskazuje Bobrzyński. – Istotą tego przedsięwzięcia nie jest to, żeby zbudować biurowiec, zasiedlić go najemcami i na tym zbijać kasę. To jest budowa swoistego laboratorium doświadczalnego, które pozwoli nam projektować dobre obiekty energooszczędne za przystępne pieniądze.
Bobrzyński stara się budować nasze wyobrażenia za pomocą kolejnej metafory: ten budynek ma być jak ekosystem Androida lub podobnej platformy, którą rozwijać będą z nami jego użytkownicy. Chcemy, by swoje miejsce w budynku znalazły firmy innowacyjne z obszaru poszanowania energii i jej odnawialnych źródeł, chcemy im stworzyć właściwe środowisko dla dalszego rozwoju.
Euro-Centrum posiada już w swoim portofolio kilka startupów ze wspomnianych dziedzin. Przybywają kolejni pomysłodawcy na to, jak lepiej i efektywnie zarządzać energią. Park jest także członkiem konsorcjów naukowo-przemysłowych, które od maja 2010 roku realizują ogólnopolskie projekty badawcze na zlecenie NCBiR: „Zoptymalizowanie zużycie energii elektrycznej w budynkach” i „Zwiększenie wykorzystania energii z OZE w budownictwie”. Zaplecze naukowe Parku zapewnia współpraca z ośrodkami badawczymi m.in. Akademią Górniczo-Hutniczą, Politechniką Śląską, Politechnika Częstochowską oraz Uniwersytetem Śląskim.
Sektor publiczny na pierwszy ogień
Budynki pochłaniają obecnie w Europie blisko 40 proc. całej zużywanej energii. Problem dostrzegli już dawno unijni decydenci, dla których efektywność energetyczna ma być być jednym z narzędzi do osiągnięcia 20 proc. oszczędności zużycia energii (tzw. unijna dyrektywa 3×20). Pewne działania już zostały wymuszone na krajowych ustawodawcach. Uchwalona w marcu Ustawa o efektywności energetycznej przewiduje wzorcową rolę sektora publicznego w podnoszeniu efektywności energetycznej. Jednostki sektora publicznego zostały zobowiązane do zastosowania środków poprawy efektywności energetycznej. Dlatego segment publiczny wydaje się szczególnie atrakcyjny dla inwestycji budownictwa energooszczędnego, znacznie bardziej niż przysłowiowa mieszkaniówka, choć i pewnie na nią w Polsce przyjdzie czas.
– Jesteśmy w trakcie rozmów z kilkoma podmiotami, w tym samorządami, które są zainteresowane zakupem projektu naszego budynku niskoenergetycznego. Technologia, którą tworzymy jest naszym głównym produktem. Mamy know-how, którego rynek zaczyna potrzebować
– podkreśla wiceprezes Parku.
Miejsce, w których za kilkanaście miesięcy stanie pierwszy w Polsce biurowiec pasywny to na razie rozkopany, wielki dół. Bobrzyński sięga jednak planami dalej. Po budynku niskoenergetycznym, pasywnym przyjdzie czas na… No właśnie, na jaki obiekt?
Być może nie będzie to budynek zeroenergetyczny (samowystarczalny energetycznie), może będzie to już budynek plus energetyczny, czyli taki, który produkuje więcej energii niż sam zużywa. Rynek technologii energetycznych jest tak dynamiczny, że nietrudno mi to sobie wyobrazić. Projektując przed 2 laty ten budynek pasywny braliśmy pod uwagę najlepsze technologie jakie były wówczas dostępne na rynku, czy to w zakresie oświetlenia czy instalacji. Musimy jednak na bieżąco weryfikować wcześniejsze założenia, właśnie z uwagi na postęp technologiczny.
Czy w Katowicach rodzi się przyszłość rodzimego budownictwa? Niewątpliwie. Pytanie, które jest dziś ważniejsze to, czy zrodzi się on równie w mentalności przedstawicieli sektora budowlanego?
