Materiały

Zrównoważony budynek musi mieć odpowiednio dobrane materiały budowlane i wykończeniowe. Od ilości i rodzaju zastosowanych w budynku materiałów budowlanych zależy jego zapotrzebowanie na energię i surowce w trakcie procesu pozyskiwania lub wytwarzania tych materiałów, a także zapotrzebowanie na energię w czasie użytkowania, a następnie likwidacji budynku, zatem w całym cyklu jego życia.

Im niższa energochłonność, tym bardziej zrównoważony materiał.  Ogólnie dzielimy materiały budowlane na:

  • Niskoenergetyczne, np. piasek, drewno, beton
  • Średnioenergetyczne, np. cegła, płyta gipsowa, wapno, cement, szkło, wełna mineralna
  • Wysokoenergetyczne, np. stal, aluminium[1]

Jeśli do budowy wybieramy cegłę, skorzystajmy z oferty najbliższego dostawcy, bo wydłużony czas transportu z oddalonej lokalizacji podwyższy energochłonność.

Ziemia, drewno, kamień to materiały niskoprzetworzone, stosowane do budowy od wielu stuleci. Ich podstawową zaletą jest wysoka pojemność cieplna – opóźniona reakcja na wahania temperatury otoczenia. Wpływa to zdecydowanie na podwyższenie komfortu cieplnego użytkowników budowli.

Według dzisiejszych wymagań dobry produkt jest przede wszystkim trwały, a jednocześnie możliwy do zastosowania w projektach o coraz bardziej urozmaiconej formie. Pracuje się więc nad jednoczesnym wzrostem wytrzymałości i elastyczności materiałów. Materiały kompozytowe są wysoko przetworzone, ale trwałe, dzięki czemu można je wziąć pod uwagę, wznosząc zielony budynek[2]. Dotyczy to także innych produktów wysokoenergetycznych, np. modyfikowanego betonu, szkła, stali, drewna, tworzyw sztucznych i materiałów inteligentnych.

Oczywiście nie można też zapomnieć o innych cechach wyrobów budowlanych, np. bezwzględnie powinniśmy wybierać te nie emitujące LZO (lotnych związków organicznych), zwłaszcza jeśli nie przewidujemy częstych napraw.

Dobór materiałów w zielonych budynkach

W zielonych budynkach podczas certyfikacji materiały budowlane oceniane są pod względem szeregu wymogów: efektywności izolacyjnej, szczelności, wpływu na środowisko naturalne, trwałości, ale także ich wpływu na zmniejszenie kosztów całkowitych budynku (na co składa się spełnienie wymogów dla wszystkich wcześniej wymienionych cech).

Dobre źródło

Materiały pozyskane w sposób odpowiedzialny posiadają odpowiednie certyfikaty pochodzenia, co daje wiarygodną gwarancję, że można je identyfikować w całym łańcuchu dostaw od miejsca pozyskania do punktu przywozu. Akceptowalne jest np. drewno pochodzące z obszaru lasu o ważnych i dozwolonych prawach użytkowania, takich jak w systemie FSC (Forest Stewardship Council). Dla końcowego odbiorcy oznacza to, że nie tylko producent materiału nie jest anonimowy, ale wiemy też skąd pozyskano komponenty do produkcji i automatycznie mamy gwarancję, że materiał posiada deklarowane parametry techniczne.

W deklaracji środowiskowej EPD (Environmental Product Declaration) ocenia się oddziaływanie materiału na środowisko w całym cyklu życia. Dokument potwierdza spełnianie wymagań m.in. normy ISO 14001. Wystawiają go uprawnione instytucje, w Polsce jest to Instytut Techniki Budowlanej. Wybór produktu posiadającego EPD wpływa na podwyższenie oceny w procesie certyfikacji budynku[3].

Zabezpieczenie przed utratą ciepła – grubość izolacji

Na podstawie parametrów technicznych materiałów budowlanych obliczamy m.in. efektywność energetyczną budynku, tj. ilość zużytej energii niezbędnej do ogrzania w takim stopniu, aby użytkownicy odczuwali komfort cieplny. Efektywność energetyczna w dużym stopniu zależy od doboru rodzaju i grubości izolacji termicznej, ponieważ wraz ze zwiększeniem grubości izolacji zmniejszają się straty ciepła.

Budynek z cegły o grubości 36 cm, ocieplany 10-centymetrową warstwą styropianu z wykończeniem tynkiem wapiennym i cementowym, traci rocznie ok. 20 GJ przez same ściany zewnętrzne. Jest to koszt rzędu 2500 tys. złotych. Zwiększenie grubości styropianu o 10 cm zmniejsza straty o 44%. Jeśli zastosujemy 40 cm styropianu, nasze straty ciepła zmniejszą się o 70%, a koszty zmaleją do 730 zł.

Taka grubość izolacji spotykana jest już jednak w domach pasywnych (gdzie osiągany jest współczynnik przenikania ciepła w granicach U = 0,091 W/m2*K). Warto zaznaczyć jednak, że domy pasywne bardzo często dodatkowo zawierają elementy z materiałów o dużej pojemności cieplnej, np. elementy konstrukcyjne z drewna, a izolacja z wełny mineralnej.

Zabezpieczenie przed utratą ciepła – wykonanie

Dobór materiałów to tylko połowa sukcesu. Drugą połowę stanowi prawidłowe wykonanie budowy, instalacji, wykończenia itp. W przypadku wadliwej realizacji możemy się bowiem spotkać z takimi problemami, jak brak hydroizolacji fundamentów czy mostki cieplne w wyniku wadliwie wykonanego wykończenia elementów konstrukcji dachu.

Coraz częściej wymaga się, aby wykonawca zielonego budynku zadbał o zbadanie obiektu przy użyciu kamery termowizyjnej lub testu szczelności (lub obu). Badania mają na celu wykrycie wad izolacji budynku, wad materiałów (np. utraty gazów szlachetnych w szybach) lub braku szczelności w połączeniach pomiędzy przegrodami.

Podsumowanie

Zrównoważone materiały budowlane to materiały:

  • dopasowane do zapotrzebowania i do lokalizacji – inteligentne, dopasowane do potrzeb (zmieniające właściwości po wpływem ciepła, itp.)
  • trwałe
  • o sprawdzonym, wiarygodnym źródle pochodzenia
  • redukujące zapotrzebowanie na ogrzewanie

 


[1] Marchwiński J., Zielonko-Jung K., Współczesna architektura proekologiczna, PWN, Wydanie 1, dodruk 1, Warszawa 2012, s. 18-19

[2] Ibidem, s. 20-28

[3] Celadyn M., Zrównoważone środowiskowo wnętrza biurowe, Wydział Architektury Wnętrza Akademii Sztuk Pięknych im. Jana Matejki w Krakowie, Kraków 2017, s. 51