Pasivna kuća je standard energetske efikasnosti u građevinarstvu, koji vam omogućava da ekonomski i ekološki, uz minimalnu štetu po životnu sredinu, održite udobnost života. Njegova potrošnja toplotne energije je toliko mala da ili nema potrebe za ugradnjom posebnog sistema grijanja, ili su mu snaga i veličina male.
Standard energetske efikasnosti
Potrošnja energije za potrebe grijanja takve kuće za godinu dana ne prelazi 15 kilovat-sati po jedinici površine. Potrošnja energije za grijanje, snabdijevanje toplom vodom i električnom energijom energetski efikasne kuće ne prelazi 120 kilovat-sati po jedinici površine.
Ako uporedimo potrošnju energije za grijanje u Njemačkoj, koja je regulirana propisima o toplinskoj zaštiti i uštedi energije iz 2002. godine (WSchVO i EnEV 2002.), postoji direktan trend smanjenja potrebe za grijanjem zgrade. Nedavna EnEV uredba koja reguliše termičku zaštitu u Njemačkoj postavila je normu za godišnju potrošnju energije za grijanjenove i sanirane kuće od 30 do 70 kilovat-sati po jedinici površine.
Poređenja radi, u Ruskoj Federaciji norma godišnje potrošnje energije za grijanje za Moskvu je od 95 do 195 kilovat-sati po jedinici površine. Stvarna potrošnja višestruko premašuje ove norme.
Prednost energetski efikasnih domova
Ecohouse ima sljedeće prednosti:
- Udobnost. Omogućava ga poseban inženjerski sistem koji stalno održava ugodnu mikroklimu, čistoću i svježinu zraka. Pasivna kuća na taj način postiže balansiranje sobne temperature.
- Ušteda energije. Ako uporedimo običnu zgradu i pasivnu kuću, potonju odlikuje više od deseterostruko smanjenje potrošnje topline za potrebe grijanja.
- Pogodnosti za zdravlje. Kada je kuća pasivna, tokom cijele godine svi stambeni prostori su stalno snabdjeveni svježim zrakom, nema promaje, visoke vlažnosti i buđi.
- Ekonomija. Ako je kuća pasivna, onda troškovi rada njenog snabdijevanja energijom ostaju niski čak i kada se cijena energije povećava.
- Briga za životnu sredinu. Kada je kuća pasivna, korišćenje energetski efikasnih tehnologija povećava nivo zaštite životne sredine.
Energijski bilans
Jedna od karakteristika energetski efikasnog doma je energetska ravnoteža između ventilacije ili gubitka topline u prijenosu i njenog ulaska sunčevom energijom,unutarnji izvori topline i grijanje. Radi ravnoteže, komponente kao što su optimalna toplinska izolacija grijanog volumena, kompaktnost zgrade, pasivno korištenje topline od sunčevog zračenja orijentiranjem većine prozora (do 2/5 površine fasade) na jug sa tolerancijom od 30° i zbog odsustva zasjenjenja su izuzetno važni. Takođe će biti korisno koristiti kućne aparate sa visokim nivoom energetske efikasnosti. Predviđeno je i zagrijavanje vode pomoću toplinske pumpe ili solarnog kolektora, pasivno grijanje zraka sa zemljom izmjenjivačem topline. Zapravo, idealna pasivna kuća je termo kuća bez grijanja.
Tehnologija pasivne kuće
Kako se postiže ovaj rezultat? Standard pasivne kuće uključuje rad u pet oblasti:
- Toplotna izolacija. Izolacija vanjskih površina, posebno uglova, sučelja, prijelaza i križanja, treba da bude takva da koeficijent prijenosa topline bude manji od 0,15 W/m2 K.
- Bez toplotnih mostova. Preporučljivo je izbjegavati inkluzije koje provode toplinu. Poseban program za izračunavanje temperaturnog polja omogućit će vam da identifikujete i pravilno analizirate nepovoljna područja izgradnje ogradnih konstrukcija uz njihovu naknadnu optimizaciju.
- Efikasni prozori sa sertifikatom pasivne eko kuće. Prozori s dvostrukim staklom punjeni inertnim plinom optimalni su za takve kuće. Kvalificirana ugradnja prozorskih konstrukcija.
- Mehanička ventilacija sapovrat topline (ne manje od 75%) i zatvorenu unutrašnju školjku. Otkrivanje i otklanjanje curenja osiguravaju automatizirana ispitivanja propusnosti zraka zgrada. Udobna ventilacija koju kontrolira korisnik. Instalacija izmjenjivača topline u zemlji.
Postati u Rusiji
U Evropi se široko koristi standard izgradnje pasivnih kuća, au Ruskoj Federaciji je projektovanje i izgradnja zgrada koje štede energiju tek u fazi formiranja.
Još nema kuća koje ispunjavaju zahtjeve standarda energetske efikasnosti, ali već postoje zgrade koje su bliske ovom standardu. Oni utjelovljuju principe, elemente, metode za proračun energetski efikasnog doma.
Takođe, u odnosu na Rusku Federaciju, kreirana je klasifikacija zgrada prema energetskoj efikasnosti:
- pasivna kuća - grijanje troši manje od 15, ukupna potrošnja energije godišnje - ne više od 120 kilovat-sati po jedinici površine;
- Kuća ultra niske potrošnje - godišnja potrošnja energije za grijanje je 16-35, a ukupna godišnja potrošnja energije je manja od 180 kilovat-sati po jedinici površine;
- Niskoenergetska kuća - zgrada sa godišnjom potrošnjom energije za grijanje od 36-50 i ukupnom godišnjom potrošnjom energije manjom od 260 kilovat-sati po jedinici površine.
Historija razvoja
Sredinu 90-ih godina dvadesetog veka obeležilo je osnivanje partnerstva "Pasivna kuća" u Darmštatu, Nemačka. Arhitekte Westermauer i Bott-Ridder je pod vodstvom Wolfganga Feista projektirao zgradu sa četiri stana, čiji su prototip bile sve naredne kuće koje štede energiju. Pasivna kuća je izgrađena 1991. godine uz učešće vlade Hessea. Godišnja potrošnja grijanja zgrade je manja od 1 litre goriva po jedinici površine.
Karakteristike dizajna
Projekt pasivne kuće upotpunjen je sljedećim dizajnerskim rješenjima.
Spoljni zidovi od silikatne cigle debljine 175 mm izolovani polistirenskom penom debljine 275 mm, unutra obrađeni gipsanim m alterom debljine 15 mm i troslojnom tapetom, nakon čega sledi farbanje.
Krov pokriven humusom, filter sloj, iverica debljine 50 mm, ojačan drvenim gredama, izolovan polietilenskom folijom, izolovan slojem mineralne vune debljine 445 mm, obrađen gipsanim pločama i troslojnim tapetama, zatim slikanje.
Podrumski plafon, 160 mm armirani beton, izolovan polistirenskim pločama 250 mm, zvučna izolacija 40 mm, cementna košuljica 50 mm i parket do 15 mm.
Prozori sa tri stakla, dvostrani low-e premaz, komore punjene kriptonom. Drveni okviri sa izolacijom od poliuretanske pjene.
Rekuperacija topline izvedena protutočnim izmjenjivačem topline u podrumu kuće. Elektronski komutirani DC motori su korišćeni po prvi put.
Opskrbu toplom vodom obezbjeđuju ravni vakuum kolektori površine 5,3 kvadrata. metara po stanu (obezbeđuju 66% potrebe za toplom vodom) i kompaktanzidni kondenzacijski bojler na prirodni plin. Cjevovod PTV sistema je položen u termoizolacijski sloj i dobro je izolovan.
Provjerite mjere
Nakon završetka izgradnje i puštanja u rad objekta izvršena su kontrolna mjerenja protoka zraka, ispitivanje pritiska, 24 sata mjerenja temperature i potrošnje energije. Potvrdili su ostvarenje zacrtanog cilja.
Godišnja potrošnja toplotne energije za potrebe grijanja u periodu 1991-1992. iznosila je 19,8 kilovat-sati po jedinici površine, što je činilo 8% potrošnje konvencionalnih stanova. U periodu 1992-1993, godišnja potrošnja je pala na 11,8 kilovat-sati po jedinici površine (5,5% potrošnje stanova uzete za poređenje). Kasnije je potrošnja pala na manje od 10 kilovat-sati po jedinici površine godišnje.
Pokazalo se da su indikatori toliko mali da su ih stručnjaci dugo pogrešno tumačili. Značajno smanjenje troškova energije od 90% postignuto je upotrebom visokoefikasnih kućanskih aparata.
Njemačko iskustvo posudili su finski arhitekti i arhitekte iz drugih evropskih zemalja. Od tada je u svijetu izgrađeno više od 40 hiljada pasivnih eko kuća.
Pasivna kuća: gradnja u Rusiji
U Ruskoj Federaciji u Moskvi, Sankt Peterburgu, Nižnjem Novgorodu i Jekaterinburgu se realizuje ili je već izgrađeno nekoliko objekata po osnovnim standardima po kojima se grade pasivne kuće. O projektima nekih od njih bit će riječi u nastavku.
Projekat u Moskvipodručje
Među projektima individualnih zgrada sa niskom potrošnjom energije može se izdvojiti "Aktivna kuća" u Moskovskoj oblasti, čije je snabdevanje toplotom takođe pasivno.
Aktivne kuće su zgrade sa različitim nivoima energetske efikasnosti, ali sa većim komforom, koji se postiže automatskom kontrolom mikroklime kuće po sistemu "pametne kuće", upotrebom obnovljivih izvora energije i njenom ekološkom prihvatljivošću.
Projekat je završen 2011. godine. Radi se o objektu predviđenom za 5 stanovnika površine 229 kvadratnih metara, dva sprata, drveni okvir, izolovan ISOVER pločama od mineralne vune, VELUX krovni prozori, debljina spoljnih ogradnih konstrukcija 550–650 mm, toplota prijenosni otpor krova i zidova 12, poda 14 (m 2·°C)/uto. Brzina izmjene zraka je 0,4 puta na sat. Godišnja potrošnja energije samo za grijanje je 38, a ukupna potrošnja energije je 110 kilovat-sati po jedinici površine godišnje.
Projekat u Nižnjem Novgorodu
Još jedan primjer projekta sa ultra-niskom potrošnjom topline za potrebe grijanja je eko-kuća u blizini Nižnjeg Novgoroda, završena 2012.
Dvospratna zgrada površine 141 kvadratni metar. metar, predviđen za četiri osobe, je konstrukcija u vidu drvenog okvira, izolovana pločama od mineralne vune ISOVER, sa REHAU GENEO prozorskim profilom, tri stakla, otpornost na prenos toplote zidova 8, 7, krov 12, 8, pod 8, 9 m 2·°C/W. Primijenjena Zehnder ventilacijska jedinica sa efikasnošćurekuperacija 84% i brzina izmjene zraka 0,3 puta na sat. Godišnja potrošnja energije za grijanje je 33 kilovat-sata po jedinici površine.
Nestandardno stanovanje je neprijatelj energetske efikasnosti
Od samog početka ideja o pasivnoj eko-kući pretpostavljala je da će cijena takvih kuća biti jednaka ili nešto veća od cijene običnih. Smisao ideje je bila jeftinost takve konstrukcije, optimalan odnos cene i kvaliteta i brze otplate.
Glavni cilj i problem je izjednačavanje troškova izgradnje ovakvih objekata u Ruskoj Federaciji i izgradnje običnih kuća. Prebacivanje energetski efikasnog doma iz elitnog u masovni sektor neće se dogoditi brzo. To će zahtijevati, pored školovanja arhitekata, i prisustvo potrebnog nivoa vještina graditelja, korištenje visokokvalitetnog i tehnološkog nivoa građevinskog materijala, opreme i materijala sa posebnim karakteristikama.
Sektor masovne gradnje u Rusiji preferira smanjenje troškova stanovanja korištenjem niskokvalitetnih građevinskih materijala i eksploatacije nisko kvalifikovane radne snage. Sve dok takve preferencije ostaju, prelazak na visokotehnološku, energetski efikasnu masovnu stambenu izgradnju izgleda nerealno.
Prospekti u Rusiji
Planirano smanjenje stope potrošnje energije od 40% do 2020. ima za cilj da preokrene tok u korist tehnologija za uštedu energije. Stopa otpora prijenosa topline će se povećati sa 0,52 na 0,8 m2·°C/W, a zatim na 1,0. Upotreba rekuperacije u ventilacionim sistemima biće obavezna. U ovom trenutku važno je prilagoditi i implementirati strana iskustva. Očekuje se da će do 2020. godine biti izgrađeno više desetina pasivnih kuća. Do tada će se već stvoriti potrebni uslovi: banke će razviti sistem preferencijalnog kreditiranja, dizajneri, programeri i graditelji će ovladati novim tehnologijama. Ovo će stvoriti tržište i održivu potražnju potrošača.
