Energooszczędna szkoła w Chotomowie

Pierwotny projekt Centrum Edukacyjno-Kulturalno-Sportowego (CEKS), opracowany w 2011 r., zawierał tradycyjne rozwiązania w zakresie ogrzewania i wentylacji. Przy tych rozwiązaniach szacowane koszty utrzymania szkoły o powierzchni 5000 m², w której uczyć się ma 1000 dzieci, to ok. miliona złotych rocznie, co byłoby znacznym obciążeniem dla budżetu gminy. Z tego powodu podjęto decyzję o przeprojektowaniu inwestycji z wykorzystaniem nowoczesnych energooszczędnych technologii. Istotne znaczenie miał też fakt, że znaczną część kosztów tych rozwiązań, np. pomp ciepła, można pokryć z dofinansowania Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska. Kompleksowe rozwiązania w zakresie energooszczędności budynku opracowała firma Euros Energy Sp. z o.o., natomiast projekt architektoniczny szkoły został wykonany przez architektów z firmy „90 Architekci”.

Nowy projekt zakładał wybudowanie budynku wykorzystującego odnawialne źródła energii. Obliczono, że roczny koszt utrzymania szkoły energooszczędnej to ok. 100 tys. zł, czyli dziesięciokrotnie mniej, niż gdyby budynek powstał w technologii tradycyjnej. Nie tylko rachunek ekonomiczny, ale również inwestycje, które są realizowane na terenie gminy Jabłonna, przekonały panią wójt, Olgę Muniak, do podjęcia takiej decyzji:

Największy wpływ na moją decyzję miały nowo powstające inwestycje w gminie Jabłonna. Polska Akademia Nauk, która ma na terenie gminy kilkadziesiąt hektarów, buduje właśnie nowoczesny Park Technologiczny, który będzie się opierał na odnawialnych źródłach energii. W naszej gminie powstanie jedno z największych w Europie laboratoriów doświadczalnych. Budowa została dofinansowana ze środków UE (80 mln zł). Informacja o budowie Centrum Badawczego Polskiej Akademii Nauk „Konwersja Energii i Źródła Odnawialne” w Jabłonnie z pewnością pomogła mi podjąć decyzję o tym, by w powstających budynkach użyteczności publicznej stosowano odnawialne źródła energii i energooszczędne rozwiązania. Zależy mi na tym, by gmina Jabłonna była nowoczesna, stąd taki kierunek rozwoju – opowiada, dlaczego zdecydowała się na budowę szkoły w tej technologii.

Fot. 1 Szkoła podstawowa w Chotomowie (fot. autorki)

Energia z ziemi

W CEKS w Chotomowie zastosowano cały szereg nowoczesnych, proekologicznych i oszczędnych rozwiązań. Jednym z najważniejszych sposobów na znaczne ograniczenie zapotrzebowania budynku na energię było wykonanie systemu ogrzewania opartego na pompach ciepła. Pompa ciepła to urządzenie, które kondensuje otrzymaną energię cieplną, np. z powietrza czy z gleby, by następnie oddać ją otoczeniu. Z kilku stosowanych w budownictwie rodzajów pomp w tym przypadku wybrano system ziemnej pompy ciepła z pionowymi odwiertami, na którego potrzeby wykonano pod boiskami, parkingiem i terenami zielonymi sieć prawie 60 odwiertów o łącznej długości ok. 5 km. Nadzór naukowy nad wykonaniem instalacji sprawowali geolodzy z Państwowego Instytutu Geologicznego. Jeszcze przed rozpoczęciem prac przeprowadzili oni specjalistyczne badania TRT (thermal response test), które pozwoliły na zweryfikowanie i skorygowanie założeń projektowych dotyczących instalacji, m.in. głębokości odwiertów.

Temperatura gruntu od pewnej głębokości jest stała i niezależna od pory roku, np. na głębokości 15 m wynosi ok. 10 stopni. W odwiertach instaluje się rury wypełnione odpowiednią cieczą niezamarzającą (np. mieszanina wody i glikolu), która pobiera ciepło z gleby, następnie kondensuje je za pomocą sprężarki i oddaje w ogrzewanym obiekcie. Pompa ciepła umożliwia także działanie odwrotne – w gorących miesiącach letnich może być używana do chłodzenia powietrza w budynku. Szacuje się, że dzięki instalacji pompy ciepła koszt ogrzewania obiektu zmniejszy się prawie dziesięciokrotnie w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań. Ma być to również instalacja mniej awaryjna niż np. piece gazowe, a przy tym bezpieczniejsza – podczas pracy pompy ciepła nie ulatniają się żadne niebezpieczne substancje, takie jak dwutlenek węgla, nie ma też ryzyka wybuchu.

Fot. 2 Podczas budowy wykonano 60 odwiertów (fot. Archiwum Urzędu Gminy w Jabłonnie)

Najbardziej ekologiczna szkoła w Polsce

Kolejna istotna zmiana w stosunku do pierwotnego projektu dotyczyła wentylacji. W budynku zainstalowano rekuperatory odzyskujące ciepło z powietrza usuwanego przez system wentylacji. Ciepło to jest następnie ponownie wykorzystywane. Powietrze nawiewne do obiektu przechodzi przez wymienniki ciepła wykonane z czystej miedzi, co zapewnia jego czystość mikrobiologiczną. System wentylacji jest zautomatyzowany i pozwala na indywidualne określenie parametrów powietrza w każdej sali. Dzięki czujnikom rejestrującym poziom dwutlenku węgla system będzie regulował ustawienia wentylacji, dostosowując je do liczby osób obecnych w każdym pomieszczeniu, wyłączając wentylację w pustych salach, co będzie generowało dodatkowe oszczędności energii. System wentylacji ma działać w sposób nieodczuwalny dla użytkowników obiektu.

Znaczne oszczędności energii uzyskano również dzięki zmianom w rozwiązaniu oświetlenia. Zarówno w całym budynku, jak również na terenach zewnętrznych obiektu zastosowano energooszczędne oświetlenie w technice LED.

Budynek CEKS jest budynkiem pasywnym. Zastosowano w nim okna o potrójnych szybach, a ściany zewnętrzne mają grubą izolacjęspełniającą wymagania warunków technicznych, które wejdą w życie dopiero w 2019 r.

Zastosowane przy budowie szkoły rozwiązania mają też znaczny wpływ na ograniczenie zanieczyszczenia środowiska. Emisja dwutlenku węgla w trakcie eksploatacji budynku jest trzykrotnie niższa od podobnych obiektów wykonanych z zastosowaniem tradycyjnych technologii.

Fot. 3 Pompy ciepła (fot. autorki)

Uwolnij energię z Greenpeace

Olga Muniak, wójt gminy Jabłonna, postanowiła skorzystać z możliwości, jaką dają odnawialne źródła energii, i postarała się o dofinansowanie organizacji ekologicznej Greenpeace Polska. Dzięki współpracy z Greenpeace Polska uczniowie szkoły podstawowej w Chotomowie mogą korzystać z darmowej energii słonecznej, która służy m.in. do rozruchu pomp ciepła. Organizacja ufundowała instalację fotowoltaiczną o mocy 8 kWp, która jest zainstalowana na trackerze słonecznym (tracker jest to urządzenie, które umożliwia podążanie paneli za ruchem Słońca). Minielektrownia słoneczna zamontowana na terenie placówki edukacyjnej w Chotomowie nie tylko zmniejszy zapotrzebowanie na energię (o ok. 12–13 MWh rocznie), ale również jest doskonałym źródłem wiedzy na temat odnawialnych źródeł energii. Tysiące mieszkańców gminy Jabłonna dowie się, jakie korzyści płyną z wykorzystania energii słonecznej. Elektrownia słoneczna przy szkole w Chotomowie jest dziewiątą elektrownią słoneczną, jaką Greenpeace przekazało szkołom w Polsce w 2014 r. Jest to największy tracker tego typu w Polsce. Jego żywotność ocenia się na 25–30 lat.

Fot. 4 Sala gimnastyczna

Odważne decyzje są opłacalne

9 lipca 2013 r. znowelizowana dyrektywa Unii Europejskiej wprowadziła obowiązek budowania obiektów o minimalnym zapotrzebowaniu na energię, a w 2020 r. wejdą przepisy o budynkach zeroenergetycznych. Mimo konieczności reform wiedza z zakresu technologii pasywnej jest wciąż na niskim poziomie. Szkoła pasywna w Chotomowie jest dopiero dziewiątą tego typu placówką edukacyjną w Polsce (pierwszą szkołę w technologii energooszczędnej wybudowano w Budzowie w województwie dolnośląskim). Brak odpowiedniej wiedzy, wyższe koszty budowy to niejedyne powody, które mogę zniechęcić do projektowania budynków użyteczności publicznej w technologii energooszczędnej. W przypadku wykorzystania pomp ciepła pojawiają się obawy dotyczące kosztów eksploatacyjnych tych urządzeń. Nie są one jednak wyższe niż w przypadku kotłów gazowych.

Nowe przepisy Unii Europejskiej, coraz większa świadomość ekologiczna, promowanie odnawialnych źródeł energii z pewnością przyczynią się do powstawania inwestycji, które będę realizowane w technologii energooszczędnej. Olga Muniak uważa, że wszystkie budynki użyteczności publicznej powinny powstawać w tej technologii:

W Polsce powinny być takie przepisy, żeby wszystkie budynki użyteczności publicznej były budowane z wykorzystaniem nowoczesnych źródeł energii. Dzięki temu po pierwsze środowisko naturalne będzie mniej skażone, po drugie patrzę na to z punktu widzenia ekonomicznego. Licząc koszty utrzymania budynku szkoły w technologii tradycyjnej i w technologii energooszczędnej, widzę, jak duże są tu oszczędności. W nowej szkole podstawowej w Chotomowie dzięki zastosowaniu energooszczędnych rozwiązań zaoszczędzę około miliona złotych rocznie i mogę te pieniądze przeznaczyć na przykład na nowoczes­ne doposażenie szkoły lub budowę gimnazjum, które powstanie obok szkoły – wylicza zalety budowania w technologii pasywnej.

Klaudia Latosik