Pojęcie oszczędności energetycznej jest poniekąd równoznaczne z pojęciem efektywności energetycznej. W obydwu przypadkach mamy do czynienia z ilością energii zaoszczędzonej do zmniejszenia wpływu zewnętrznych czynników na jej zużycie. Pojęcie to wraz z rozwojem gospodarki i budownictwa nabiera znaczenia jako globalny problem – w szczególności w państwach rozwijających się i biednych.

Złoża surowców naturalnych są eksploatowane w sposób ciągły, co prowadzi do ich wyczerpania. Aktualnie surowce ulegają tendencji wzrostu ich ceny w związku z coraz trudniejszym dostępem do nich (głęboko zalegające złoża, zła jakość itp.). Problem dotyczy również nośników energii. Jednym z przykładów może być transport gazu ziemnego z terenów Rosji i jego dystrybucja zależna od czynników politycznych, co bezpośrednio przekłada się na cenę paliwa. Na przestrzeni lat 1997 do 2007 ceny wzrosły znacząco:

• olej – 329%,
• gaz – 88%,
• węgiel – 71%,
• koks – 73%,
• drewno – 220%,
• energia elektryczna – 29%.

Zużywając energię, zwłaszcza ze źródeł nieodnawialnych, nieodzownie towarzyszącym procesem jest zanieczyszczenie środowiska. Spaliny, promieniowanie cieplne, ogrzewanie atmosfery to tylko część negatywnych skutków jakie wywołuje nieefektywne ogrzewanie gospodarstw domowych. Unia Europejska zauważając ten problem zaczęła walczyć z nieefektywnym wykorzystaniem energii. Zgodnie z artykułem 9 Dyrektywy 2010/31/UE Parlamentu Europejskiego z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków Państwa Członkowskie mają zapewnić, żeby do dnia 31 grudnia 2020 r. wszystkie nowe budynki były budynkami o niemal zerowym zużyciu energii (data wprowadzenia takiego wymogu dla budynków zajmowanych przez władze publiczne jest jeszcze krótsza – 31 grudnia 2018 roku).

Z punktu widzenia rozwoju budownictwa w Polsce, co za tym idzie stosowanych materiałów i rozwiązań, z roku na rok obserwuje się pozytywną tendencję oszczędności na energii zużytej do ogrzewania jednakowej powierzchni. Ogrzanie 120 m² domu jednorodzinnego w roku 1974 kosztowało średnio 4,1 zł/m² _* miesiąc. W roku 1998 było to tylko 1,7 zł/m² _* miesiąc.

Klasyfikacja energetyczna budynków określana jest za pomocą wskaźnika EA – powierzchniowego wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło. Jest to iloraz kilowatogodzin na metr kwadratowy w skali roku. Ocena energetyczna budownictwa opiera się na skali od F – wysoko energochłonny do A+ – pasywny. W przypadku pasywnego mowa o zużyciu maksymalnie 15 kWh/m² _* rok. Czynniki decydujące o energooszczędności budynku to między innymi:

• usytuowanie względem stron świata,
• rozmieszczenie pomieszczeń,
• geometria budynku,
• wielkość okien i ich szczelność,
• izolacja ścian, przegród i dachu!
• metoda wentylacji – naturalna bądź mechaniczna (odzysk temperatury),
• efektywność źródła ciepła,
• system sterowania dystrybucją energii.

W przypadku budynków pasywnych, czyli celu do jakiego należy dążyć między innymi zgodnie z dyrektywą UE, należało by:

• południową stronę budynku opatrzyć w przeszklenia o dużej powierzchni,
• pomieszczenia dzienne zlokalizować właśnie od południowej strony tak aby ogrzewanie słońcem zaspokajało zapotrzebowanie energetyczne użytkowników,
• budować proste bryły tak aby zmniejszyć straty energii związane z nieszczelnością,
• używać możliwie najlepszych materiałów, wykazujących dobre właściwości izolacyjne,
• stosować metody wentylacji i rozprowadzania ogrzanego powietrza wraz z odzyskiwaniem ciepła z odprowadzanego na zewnątrz powietrza, np. gruntowe wymienniki ciepła (zdolność akumulacyjna gruntu),
• nie dogrzewać pomieszczeń nieużywanych – np. pokoju dziennego w nocy.

Jedną z przewidywanych tendencji będzie łączenie OZE (odnawialnych źródeł energii) z technologiami domów pasywnych – źródło czystej, odnawialnej energii użytkowanej w sposób oszczędny i zrównoważony.

Jednym z przykładów miast realizujących idee oszczędności energetycznej w swojej zabudowie jest Porvoo w Finlandii. Jest to miasto na południu kraju, położone około 50 km na wschód od stolicy – Helsinek. Liczy sobie blisko 50 tysięcy mieszkańców i ma powierzchnię 655 km², co daje gęstość zaludnienia na poziomie 73 osób na kilometr kwadratowy. Porvoo jest częścią wschodniej metropolii Helsinek.

Jest to drugie najstarsze miasto Finlandii z bogatą historią i świadczącą o niej różnorodną zabudową. Lokalizuje się tutaj wiele przedsiębiorstw zaangażowanych ekologicznie, prowadzonych jest wiele pilotażowych projektów z zakresu energooszczędności, dzięki czemu jest to obszar kandydujący o miano najbardziej energooszczędnego miasta w kraju. W strukturze gospodarczej miasta dominuje turystyka, funkcja zaopatrzeniowa okolicznych miast i usługi graficzne, przemysł elektroniczny i petrochemiczny.

Planowanie przestrzenne w Porvoo rozpoczyna się od postawienia celu estymowanego na podstawie oszczędności, potrzeb rozwoju, dostępnej technologii energetycznej i tym podobnym. Następnie przystępuje się do sporządzenia szerokich studiów i miejscowych planów. Ostatecznie miasto zbywa grunty na podstawie umów „land-use agreemens”, które zawierają wytyczne dotyczące zagospodarowania i formy użytkowania terenu. W procesie rozwoju obszaru uczestniczy lokalna komórka na kształt naszego nadzoru budowlanego, której zadaniem jest nie tylko kontrola, ale i wsparcie merytoryczne np. w zakresie technologii do użycia.

Aspirując do oceny najbardziej energooszczędnego miasta w Finlandii Porvoo wyznaczyło strategię:

• stwarzanie satelickich centrów usługowych zlokalizowanych blisko siebie,
• nacisk na skuteczny transport publiczny aby ograniczyć konieczność używania samochodów,
• bottom-up – przekazanie inicjatywy obywatelom aby uświadomić ich odpowiedzialność w budowaniu miasta,
• zagęszczanie zabudowy w sąsiedztwie naturalnego otoczenia,
• utrzymanie charakteru miejsca – zabytki i historia.

Przykładem działań realizujących zamiary władz miasta jest projekt obszaru Skaftkärr w podejściu „carbon zero approach”, gdzie energooszczędność jest głównym celem przyświecającym powstaniu nowych zabudowań. Jest to jeden z wcześniej wspomnianych projektów pilotażowych, który potwierdzony na miejscu ma zostać rozprzestrzeniony na inne kraje skandynawskie. Finansowany jest z budżetu władz miasta oraz dofinansowywany przez prywatne podmioty gospodarcze. Faza planowania to lata 2008-2012, a budowa trwa od 2012 roku i potrwa jeszcze do 2020 roku.

Obszar Skaftkärr składa się z trzech sąsiadujących dzielnic:

• Toukovuori – dzielnica projektowana na 1400 mieszkańców, 95% energii ze źródeł odnawialnych – pasywne ogrzewanie i energia słoneczna, główny materiał budowlany to drewno, zwarta zabudowa, mała kubatura, system transportu publicznego i ścieżek rowerowych, atrakcyjne położenie – bliskość morza, teren zalesiony o urozmaiconej rzeźbie, ekspozycja południowa;
• Kevätlaakso – projekt przewiduje 1600 mieszkańców na 100 ha, jest konsultowany społecznie, ekspozycja wschodnia, dominacja transportu zbiorowego, pieszego i rowerowego, obiekty sportu i rekreacji, usług publicznych i komercyjnych, energooszczędność/efektywność energetyczna, projekt wciąż w opiniowaniu;
• Omenatarha – projekt w realizacji, ekspozycja wschodnia, dominacja transportu zbiorowego, pieszego i rowerowego, usługi edukacji, użycie istniejącej sieci ciepłowniczej, trwa proces zbywania działek. Plany dla tego obszaru zawierają wytyczne takie jak: rodzaj i wysokość płotów, spadek i stosunek powierzchni dachu, maksymalne wymiary kubaturowe, sposób prowadzenia robót ziemnych, nieprzekraczalne linie zabudowy, sposób zagospodarowania działki w rozróżnieniu na budynki gospodarcze i mieszkalne i wiele innych.

Na podstawie projektu Skaftkärr, już w jego początkowej fazie realizacji, stwierdzono, iż usprawnienie komunikacji faktycznie zmniejsza ruch samochodowy, wprowadzanie i dofinansowanie technologii pozyskiwania energii z surowców odnawialnych i narzucanie technik i materiałów budowy gospodarstw domowych (oszczędnych) daje pozytywny wpływ na środowisko, zadowolenie mieszkańców i oszczędność zarówno finansową jaki i energetyczną.

Autor: Kacper Tyszkiewicz