Prace termomodernizacyjne

Jednym z aspektów koncepcji budownictwa energooszczędnego jest odpowiednie wykorzystanie roślinności w strukturze budynku i jego otoczeniu. Takie rozwiązania łączą jakość życia z estetyką oraz aspekty zdrowotne z oszczędzaniem energii.

Zieleń na elewacjach

Zieleń okrywająca elewacje redukuje niekorzystny wpływ ekstremalnych czynników atmosferycznych na budynek i zjawisko jego przegrzewania się latem. Przyroda znajdująca się zwłaszcza na południowej elewacji jest najbardziej naturalnym systemem żaluzji przeciwsłonecznych i atrakcyjnym elementem rozpraszającym światło. Pnącza pokrywające ściany stanowią również osłonę przeciwwiatrową – rośliny powodują powstanie w strefie ulistnienia nieruchomej warstwy powietrza. Chronią także mur przed deszczem i zawilgoceniem, a tym samym poprawiają jego parametry cieplne. Zieleń może rozrastać się bezpośrednio na ścianie, gdy podłoże jest w dobrym stanie technicznym (fot. 1), lub na rozciągniętych przed elewacją linach stalowych. Przy zakładaniu zieleni na starych budynkach, głównie z elewacją ceglaną, należy zwrócić uwagę na stan techniczny muru. Jeżeli cegły są zmurszałe, projektant nie powinien uwzględniać takich prac.

Najczęściej stosowanymi na elewacjach roślinami pnącymi są: zimozielony bluszcz pospolity, winobluszcz trójklapowy, winobluszcz pięciolistkowy. Pnącza mogą mieć jednak negatywny wpływ na budynek. Młode pędy czasem przedostają się do rynien dachowych, pod rury spustowe, a także w szczeliny między dachówkami. Z tego względu utrzymanie roślinności na elewacjach wymaga okresowej kontroli.

Innowacyjne rozwiązanie dotyczące roślinności na elewacji zastosowano w budynku Caixa Forum w Madrycie zaprojektowanym przez pracownię Herzog & de Meuron. Przy okazji modernizacji budynku starej elektrowni urządzono plac miejski o wyraźnie ekologicznym charakterze. Interesująca jest malowniczo zamaskowana zielenią ślepa ściana sąsiadującej kamienicy, wykonana według projektu botanika P. Blanca (fot. 2). Autor wykorzystał w swoich licznych projektach gatunki roślin, które rosną bez zastosowania gleby [1] – wodę i minerały dostarczają im specjalne instalacje. Zieleń umieszczona na stelażu swobodnie się zakorzenia.

Zieleń na dachach

Odpowiednio ukształtowaną roślinność można również zastosować do ochrony termicznej dachów.Ogrody na dachach, znane od starożytności, rozpowszechnił w latach 20. XX w. Le Corbusier. Do pionierskich rozwiązań na wielką skalę, aczkolwiek tworzonych wyłącznie ze względów estetycznych, należą zachowane ogrody na Rockefeller Centre w Nowym Jorku (projekt: architekci krajobrazu R. Hancock, V.A.M. Hock, 1933–1936) i na domu towarowym Derry & Tom’s w londyńskiej dzielnicy Kensington (projekt: architekt krajobrazu R. Hancock, 1938) [2].

Na dachach pokrytych roślinnością – tzw. dachach zielonych – wiatr wieje z mniejszą prędkością w strefie przylegającej do powierzchni przegrody, gdzie w ten sposób powstaje nieruchoma warstwa powietrza. Ziemia ma dużą pojemność cieplną, co zwiększa stabilność cieplną samej przegrody.

Ze względu na konstrukcję ogrody można wykonywać na dachach płaskich i stromych o nachyleniu do 35ºC. Rozwiązanie opiera się na układzie wielowarstwowym, którego podstawą są: warstwa ochronna, termoizolacyjna, drenująca i filtracyjna oraz wegetacyjna. Ze względu na gatunki roślin można wyrżnić trzy podstawowe rodzaje zazielenienia dachów zielonych: ekstensywne (rośliny niskie, o niewielkich wymaganiach wegetacyjnych), intensywne niskie (krzewy, byliny i trawy) oraz intensywne wysokie (wszystkie rodzaje roślin, w tym krzewy i drzewa) [2]. Do głównych wad dachów zielonych należą koszty wykonania – rozwiązanie to jest 2–2,5 razy droższe od tradycyjnego stropodachu. Należy też pamiętać, że ze względu na dodatkowe warstwy i wodę w gruncie obciążenia mogą wynosić do 500 kg/m². Z tego powodu wymagane jest uwzględnienie konstrukcji przenoszącej takie obciążenia.

Ogrody zimowe

Planując prace termomodernizacyjne, należy zwrócić uwagę na bierne systemy wykorzystania energii słonecznej. Podstawowe rozwiązania dotyczą dodatkowych powierzchni przeszklonych, które wypełnia się zielenią – tzw. ogrodów zimowych. Fascynacja ogrodami zimowymi trwa od XVII w. Początkowo były to oryginalne konstrukcje wypełnione egzotycznymi roślinami, np. palmiarnie [3]. Współcześnie są to przeszklone przestrzenie wypełnione roślinnością, które mogą pełnić również funkcję jadalni, bawialni i pokoju gościnnego.

Przestrzeń wewnętrzna budynku, do której włączona jest zieleń, charakteryzuje się lepszym mikroklimatem. Rośliny, odpowiednio zgrupowane, tworzą środowisko naturalne w miniaturze.

Rozpowszechnienie ogrodów zimowych jako dodatkowych powierzchni stanowiących integralną część budynku możliwe było dzięki szybkiemu postępowi w dziedzinie udoskonalenia szkła budowlanego. Popularność ogrodów zimowych ciągle wzrasta dzięki dostępności na rynkach krajowych i europejskich nowości materiałowych i technicznych, takich jak: szkło samoczyszczące, pompy cieplne, elektroniczne centralki sterujące, panele fotowoltaiczne, okna składane, szklane ścianki przesuwne oraz udoskonalone termicznie profile stolarki [3].

Część energii słonecznej, która przenika do wnętrza ogrodu zimowego, pochłaniana jest przez podłoże i inne elementy. Ciepło może być magazynowane w ścianach oddzielających szklarnię od wnętrza budynku, elementach wyposażenia, w posadzkach wykonanych np. z płytek ceramicznych, cegły lub ziemi, w zbiornikach akumulacyjnych umieszczonych pod posadzką, wypełnionych żwirem, kamieniem, a także w małych zbiornikach wodnych. Energia gromadzona wewnątrz ogrodu zimowego oddawana jest do sąsiednich pomieszczeń. Latem proces ten powinien być ograniczany przez ochronę przed przegrzaniem, polegającą na zastosowaniu odpowiedniego systemu zacieniania i sprawnej wentylacji. W celu uniknięcia wykraplania się pary wodnej do obudowy konstrukcji powinno się stosować szyby zespolone. Zadaszenie oranżerii wykonuje się również z szyb zespolonych – górną część ze szkła hartowanego, dolną z powlekanego szkła bezpiecznego [3].

Zieleń jako element kształtowania otoczenia budynku

Zastosowanie zieleni w otoczeniu budynku ma na celu m.in. stworzenie:

osłon od wiatru przez zmniejszenie ruchu powietrza,

ekranów, które ograniczą promieniowanie energii cieplnej z budynku do przestrzeni zewnętrznej.

Wybierając rodzaje drzew i krzewów, które będą działać jako osłona od wiatru, należy przewidzieć zastosowanie roślin o gęstości w okresie grzewczym ok. 50%. Wymóg ten spełniają gatunki iglaste. Sadzone po płnocnej, płnocno-zachodniej i płnocno-wschodniej stronie domu przyczynią się do ograniczenia strat ciepła dzięki hamowaniu siły wiatru [2].

Warto w tym miejscu wspomnieć, iż w architekturze energooszczędnej jako osłonę przeciwwiatrową wykorzystuje się niejednokrotnie uwarstwienie terenu, zwłaszcza zbocza po stronie płnocnej. Stosuje się także takie środki, jak świadome korekty terenu, możliwe głównie w przestrzeniach podmiejskich, a także projektowanie zgodne z kierunkiem najczęściej wiejących wiatrów [2].

Wnioski

1. W opracowywanych obecnie projektach w naturalny sposób wykorzystuje się funkcje parków otaczających obiekt. Tak zaprojektowaną formę można wówczas nazwać architekturą–ogrodem. W takich rozwiązaniach fasady i dachy pokrywane są roślinnością. Dzięki temu powietrze w obrębie powierzchni pokrytych zielenią zawiera o 13–17% mniej zanieczyszczeń. Rośliny wiążą substancje trujące znajdujące się w powietrzu, takie jak: związki fluoru, dwutlenki siarki i węgla, tlenki węgla i azotu, i w ten sposób ograniczają ich szkodliwe działanie.
2. Projektowanie uwzględniające oszczędzanie energii rozszerza zakres ingerencji twórczej na zurbanizowane otoczenie i środowisko przyrodnicze.
3. Zakres prac termomodernizacyjnych, potraktowany całościowo, powinien objąć również przestrzeń zewnętrzną, w której funkcjonuje zabudowa.
4. Kompleksowość prac termomodernizacyjnych wymaga opracowania projektów przez zespł fachowców różnych branż, również przez architektów krajobrazu.

Literatura

1. Strona internetowa: www.bryla.pl, 2009.02.06.
2. M. Jaworska-Michałowska, „Wpływ termomodernizacji na architekturę obiektów zabytkowych”, praca doktorska, Politechnika Krakowska, Kraków 2006.
3. J. Frantz, S. Hanke, M. Krampen, D. Schempp, „Ogród zimowy”, ARKADY, Warszawa 2000.
4. W. Celadyn, „Przegrody przeszklone w architekturze energooszczędnej”, Wyd. Politechniki Krakowskiej, Kraków 2004.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!