Zielone budownictwo – w stronę samowystarczalności energetycznej

W kontekście globalnego kryzysu klimatycznego, projektowanie budynków staje się coraz bardziej ukierunkowane na samowystarczalność energetyczną. Zwrot ku rozwiązaniom pasywnym daje szansę na równowagę pod względem środowiskowym i ekonomicznym. Przykładem jest podejście duńskich architektów do kwestii związanych z energooszczędnością, emisją CO2 i efektywnością wykorzystania zasobów wodnych, które sprawiają, że nowo projektowane budynki spełniają nawet najbardziej rygorystyczne standardy energetyczne. Pytanie brzmi: czy tego rodzaju rozwiązania są możliwe do wprowadzenia na szeroką skalę również w Polsce?

Polska droga do zrównoważonego budownictwa

W Polsce kwestie związane z energochłonnością czy emisyjnością budynków dotychczas nie były priorytetowe. Nowe regulacje oraz rosnące zainteresowanie rozwiązaniami proekologicznymi zmieniają to podejście. Optymalizacja kosztów w tym kontekście wymagać będzie kompromisów, jednak inwestycja we współczesne technologie może przynieść długoterminowe korzyści finansowe oraz środowiskowe.

Wydany przez Polskie Stowarzyszenie Budownictwa Ekologicznego raport „Zrównoważone certyfikowane budynki RAPORT 2023” pokazuje wzrost zainteresowania certyfikowanymi inwestycjami mieszkaniowymi, z 53 nowymi inwestycjami w ostatnim roku, co stanowi 45% wzrost rok do roku. Inwestorzy PRS (Private Rented Sector) są szczególnie aktywni w tym sektorze, mimo że certyfikacja jest kosztowna. Dlaczego? Mieszkania na wynajem długoterminowy, mimo wysokich kosztów inwestycji, zwracają się w ciągu cyklu życia budynku, a zastosowane rozwiązania optymalizują koszty eksploatacyjne. Zrównoważone budownictwo kładzie nacisk na efektywność energetyczną, zgodnie z nowymi wymogami (od 2030 roku) dotyczącymi zeroemisyjności. To ważne zarówno biznesowo, jak i społecznie, zwłaszcza w kontekście modernizacji istniejących budynków.

Materiały budowlane a środowisko

W kontekście projektowania budynków zeroemisyjnych, istotne jest zrozumienie wpływu materiałów budowlanych na emisyjność oraz parametrów decydujących o ich wyborze. Ślad węglowy materiałów budowlanych, czyli ilość emisji gazów cieplarnianych (GHG) wydzielanych podczas ich produkcji i transportu, będzie kluczowym czynnikiem uwzględnianym w nadchodzących przepisach Unii Europejskiej. Pochodzą one zarówno z emisji dwutlenku węgla, jak i innych gazów cieplarnianych, takich jak metan czy podtlenek azotu. Wartość ta jest wyrażana jako ekwiwalent dwutlenku węgla (kg CO2/kg).

Przy wyborze materiałów należy również uwzględnić ilość energii potrzebnej do ich produkcji, wyrażaną jako energia wbudowana (MJ/kg). Warto zauważyć, że energia wbudowana nie zawsze jest proporcjonalna do śladu węglowego, co zależy od stopnia przetworzenia materiału.

Przykładowe wartości emisyjności i energii wbudowanej dla wybranych materiałów budowlanych, podane przez brytyjskie bazy danych, to m.in.:

• Beton: 0,1 kgCO2/kg, 0,75 MJ/kg
• Stal: 1,37 kgCO2/kg, 20,10 MJ/kg
• Granit: 0,64 kgCO2/kg, 11,00 MJ/kg
• Cegła: 0,23 kgCO2/kg, 3,00 MJ/kg
• Wełna mineralna: 1,2 kgCO2/kg, 16,60 MJ/kg
• Polistyren ekspandowany: 2,55 kgCO2/kg, 88,60 MJ/kg 

Wartość emisji gazów cieplarnianych z materiałów, jak beton czy stal, może być znacząca, co ilustruje fakt, że emisje z betonu w przykładowym domku jednorodzinnym to około 10-15 ton dwutlenku węgla, co odpowiada 40-60 tysiącom kilometrów przejechanych samochodem na benzynę.

W Polsce nie mamy jeszcze ani spójnej metodologii, ani bazy danych śladu węglowego materiałów budowlanych. Trwają prace nad lokalnymi bazami danych, co jest kluczowe dla precyzyjnego określenia ich wpływu na emisyjność budynków. Jedną z nich jest powstająca przy Polskim Stowarzyszeniu Budownictwa Ekologicznego baza FoCA - Free of Carbon Architecture wspierana przez Instytut Techniki Budowlanej, który opracowuje karty dla 100 generycznych materiałów, najczęściej wykorzystywanych w polskim budownictwie.

W Europie coraz większą popularność zyskuje budownictwo oparte na naturalnych materiałach, takich jak drewno czy glina. Choć w Polsce na razie nie cieszą się one powszechnym zainteresowaniem, to ich zastosowanie może stanowić krok w kierunku bardziej zrównoważonej przyszłości budownictwa. Ich wielkim atutem jest bezproblemowy recykling przy bardzo niskim, czasami nawet ujemnym, śladzie węglowym.

Duńskie podejście

Duńczycy dają sobie sprawę, że aby niskoemisyjne budynki mogły znaleźć swoje miejsce na rynku, muszą być dostępne dla przeciętnego klienta. Przykładem może być jednorodzinny dom Living Places. Jego niski ślad węglowy wynoszący zaledwie 3,8 kg CO2/m2/rok idzie w parze z konkurencyjną ceną w porównaniu z tradycyjnymi budynkami. Osiągnięto to poprzez zastosowanie technologii modułowej oraz innowacyjnych rozwiązań drewnianych, nie rezygnując przy tym z jakości architektonicznej czy optymalnej ilości światła wewnątrz budynku

– Podczas obliczania emisji CO₂ budynku uwzględnia się łączny ślad węglowy związany z produkcją użytych materiałów, emisje generowane podczas budowy oraz ślad węglowy operacyjny wytworzony podczas użytkowania budynku przez 50 lat życia. Normy emisji CO₂ stają się coraz bardziej powszechne w Europie, a niedługo również w Polsce, co oznacza, że niskoemisyjne standardy obowiązujące już w niektórych krajach Unii Europejskiej, będą obowiązujące również w naszym kraju – komentuje arch. Gabriela Cader z SRDK Studio Projekt. – Przed nami długa droga, ale ważne, że zaczynamy. Minie trochę czasu zanim dogonimy liderów niskoemisyjnego budownictwa również ze względu na naszą infrastrukturę energetyczną. Konieczne jest zrozumienie, że tak niski ślad węglowy jak w Danii nie jest dziś możliwy do osiągnięcia w Polsce ze względu na strukturę miksu energetycznego. Mamy za mały udział odnawialnych źródeł energii w energii dostępnej m.in. do produkcji materiałów budowlanych. U nas wciąż dominuje energia pochodząca z węgla i gazu. Znaczenie ma również stosowanie drewna w budownictwie w krajach skandynawskich. Tam, gdzie my podwyższamy ślad węglowy poprzez stosowanie betonu i stali w konstrukcji, Skandynawowie stosują drewno, dzięki czemu ich ślad węglowy konstrukcji jest ujemny! W Polsce musi się zmienić legislacja, żeby to było możliwe.

Optymalizacja projektów i inwestycja w przyszłość

Osiągnięcie niskich kosztów utrzymania wymaga starannej optymalizacji już na etapie projektowania i budowy. Najważniejszym krokiem jest zapewnienie jak najniższego zużycia energii bez ponoszenia dodatkowych kosztów. Jak? Ważna jest adaptacja do zmian klimatu, poprzez odpowiednią orientację budynku względem stron świata, dopasowanie jego bryły, rozmiaru i ekspozycji okien, a także dać możliwość regulacji ich zacieniania poprzez zewnętrzne przesłony. Ważny jest również funkcjonalny rozkład pomieszczeń.  Trzeba zadbać o szczelność budynku oraz dobrą izolację termiczną przegród zewnętrznych, żeby ułatwić utrzymanie ciepła wewnątrz budynku, ale również ograniczyć jego przegrzewanie. Małe rzeczy – duży efekt. 

Budynki o niskim zużyciu energii są coraz bardziej atrakcyjne dla inwestorów, ze względu na korzyści finansowe i ekologiczne (biorąc pod uwagę cykl życia budynku). Obowiązująca taksonomia definiuje budynki niskoemisyjne, co z kolei będzie przekładać się na dostęp do kapitału dla inwestorów. Banki przygotowują ofertę finansowania dla inwestycji spełniających wytyczne taksonomii.

Mimo braków jakie są w tym momencie odczuwalne – wiedzy czy narzędzi – na pewno kierunek zmian jest jedynym możliwym. Musimy szukać sposobów na projektowanie oszczędzające zasoby, aby kolejne pokolenia miały szansę bezpiecznie żyć.