Realistična opcija pasivnog standarda
Standard pasivne kuće je internacionalno priznat standard, patentiran u Nemačkoj, koji je danas primenjen u brojnim zemljama Evrope i sveta. Pasivni objekti troše i do 90% manje energije u odnosu na konvencionalne, a godišnja potrebna toplota za grejanje je toliko niska, da u većini slučajeva nema potrebe za razvodom aktivnog sistema grejanja. Toplotu je moguće dovesti pomoću svežeg vazduha koji se u objekat dovodi sistemom ventilacije sa rekuperacijom. Po pravilu pasivne kuće su one koje za grejanje troše najviše 15 kWh/m2 godišnje. Pasivni standard je realistična opcija za izgradnju visoko komfornih objekata, pri kojoj je potrošnja energije i za grejanje i za hlađenje veoma niska. U vreme nestabilnog tržišta i povećanja cene energenata, pasivna kuća omogućava korisniku veoma veliku samostalnost i nezavisnost od ovih promena.
Pasivni standard se pojavio kao proizvod istraživanja na stambenim objektima u Nemačkoj i posle mnogobrojnih uspešnih projekata danas pasivna kuća kao stambeni objekat zauzima značajan udeo u novogradnji u Nemačkoj, Austriji i severnoj Italiji. Takođe i veći broj nestambenih objekata je realizovan po standardu pasivne kuće – administrativni objekti, osnovne škole, gimnazije, fabrike, zatvoreni bazeni, teretane, supermarketi, hoteli i drugi objekti.
// Pokazao se i kao veoma efikasan kod sanacije postojećih zgrada, jer je u mnogim zemljama u svetu upravo sanacija postojećih objekata sektor u građevinskoj industriji koji je najviše u porastu.
Slika 1: Prva Pasivna kuća na svetu: Kranichstein Passive House, Darmstadt
Prva pasivna kuća sagrađena je u Darmstadtu u Nemačkoj. U ovom stambenom objektu još uvek žive iste četiri porodice još od 1990. godine, a potrošnja je prema merenjima u proseku oko 10 kWh/m2 godišnje. Još uvek nisu uložene nikakve značajnije investicije na održavanju, svi servisi u objektu su nepromenjeni od originalnog stanja. Fasada, krov i prozori nisu zamanjivani.
Slika 2: Pet osnovnih principa gradnje pasivne kuće
Dobra izolacija, efikasni prozori, ventilacija sa rekuperacijom, suprzaptivenost, konstrukcija bez termičkih mostova.
Pasivna kuća za grejanje ne troši više od 15 kWh/m2 godišnje, a kada poredimo to sa prosečnom potrošnjom u stambenim objektima u Srbiji koja je procenjena na 150 kWh/m2 godišnje, to predstavlja uštedu od preko 90%. Osnovnih 5 principa pasivne kuće su:
- Izuzetno visok nivo termoizolacije – Spoljne građevinske konstrukcije imaju vrednost U ≤ 0,15 W/m2K
- Konstrukcija bez termičkih mostova – termički mostovi ψ ≤ 0,01 W/mK
- Superzaptivenost termičkog omotača objekta – proverena testom propustljivosti vazduha vrednost n50 pri probnom nadpritisku i podpritisku od 50 Pa, ne sme da prekorači 0,6 h-1
- Veoma efikasni ramovi prozora sa trostrukim zastakljenjem – Prozori su sa ukupnom Uw vrednošću ispod 0,8 W/m2K. Zastakljenje prozora sa Ug vrednošću ispod 0,8 W/m2K, pri zadržavanju visoke vrednosti koeficijenta energetske propusnosti g ≥ 50%, tako da bi zimi dolazilo do toplotnih dobitaka.
- Mehanička ventilacija sa visoko-efikasnom rekuperacijom – efikasnost rekuperacije toplote ventilacijom ηREK ≥ 75%
Najvažniji princip projektovanja pasivnog objekta je da termoizolacija predstavlja neprekinutu liniju oko čitavog objekta i time spreči isticanje toplote kroz prekide u izolaciji. Tu važi „pravilo olovke“ – linija olovke mora biti neprekinuta prilikom opisivanja omotača. Za svaki detalj se mora odrediti materijal i definisati veza za neizbežna mesta spojeva ili probijanja termoizolacija. Dobru termičku izolaciju moguće je primeniti na svim tipovima konstrukcija: masivnoj, drvenoj, konstrukciji sa prefabrikovanim elementima, čeličnoj, kao i konstrukcijama koje imaju mešovite elemente.
Slika 3: Termički omotač kod pasivne kuće prikazan žutom linijom, vazdušnonepropusni sloj prikazan crvenom linijom
U pasivnoj kući se zbog smanjenja potrošnje energije ugrađuje sistem mehaničke ventilacije sa visokim stepenom povraćaja toplote – rekuperacijom toplote. Kvalitet vazduha u životnom prostoru postiže se neophodnom zamenom otpadnog vazduha iz stambenog prostora svežim spoljašnjim vazduhom, što je moguće postići ručnim otvaranjem prozora ili mehaničkom ventilacijom. Sistem ventilacije sa rekuperacijom koji se koristi u pasivnim kućama funkcioniše tako što se vazduh koji se izvlači iz prostorije, pre nego što se izbaci van objekta kao otpadni vazduh, vraća nazad u komoru, prolazi kroz razmenjivač i predaje toplotu hladnom spoljnom vazduhu. Na taj način, kapacitet grejača u komori je manji, odnosno stepen zagrevanja svežeg vazduha je manji, pa se na taj način štedi energija za grejanje. Otpadni vazduh izlazi iz sistema ohlađen.
Pasivna kuća, stambeni objekat
Odgovorno projektovanje i pažljiva implementacija detalja su najbitniji za realizaciju kuće koja postiže ovako nisku potrošnju energije. Realizacija pasivnih kuća postavlja visoke zahteve za konstrukcije koje koristi. Ukoliko želimo da od nekog objekta napravimo pasivnu kuću moramo ispuniti odgovarajuće zahteve i uskladiti međusobni uticaj svih komponenti.
Pored osnovnih 5 zahteva postoje i drugi kriterijumi koje pasivne kuće moraju da ispune:
- Minimalni toplotni gubici za pripremu i razvod sanitarne tople vode (STV)
- Visoka efikasnost korišćenja električne energije u domaćinstvu
- Specifična potrebna primarna energija: max. 120 kWh/m2 godišnje, uključujući el. energiju za domaćinstvo
- Letnji komfor: Učestalost pregrevanja prostorija preko 250oC mora biti ≤ 10 %.
- U slučaju da je potrebno aktivno hlađenje, potrebna energija za hlađenje ne sme preći 15 kWh/m2 godišnje. Kriterijum u vezi primarne energije ostaje nepromenjen,
a energetska potreba hlađenja se mora na drugi način kompenzovati.
Kako sagraditi pasivni objekat
Sertifikacija pasivnih objekata vrši se preko Passivhause Institut-a: Die Passivhaus Dienstleistung GmbH, ili preko nekog drugog organa koji je akreditovan od strane ovog instituta za izdavanje sertifikata. Sertifikovanje pruža dodatnu kontrolu, pa sertifikat tako svedoči o kvalitetu objekta.
Autor: Sonja Krastavčević, dipl.inž.arh., EN EF Studio