Nizkoenergijska hiša   Pasivna hiša   Izračun energetske bilance PHPP   Penjeno steklo   Nadzor   

Arhem, Energetska zasnova objektov - energetsko varčna gradnja

ARHITEKTURA >> ENERGETSKA ZASNOVA OBJEKTOV >> energijsko varčna gradnja ali nizkoenergetska gradnja

 
Pojmi kot energetsko varčna hiša, nizkoenergijska hiša in podobno se v zadnjem času vse pogosteje uporabljajo. Pogosto jih omenjajo tudi izvajalci oz. ponudniki gotovih objektov )npr. montažnih hiš).

Za pojem nizkoenergijska hiša so se tako tudi že izoblikovali kriteriji, ki ga mora dosegati določen objekt, da ga lahko uvrstimo v ta razred. Ta kriterij je manj kot 70 kWh letno (po)rabljene energije na kvadratni meter koristne površine objekta (oz. manj kot 50 kWh pri večstanovanjskih objektih).

Za grobo predstavo to pomeni 5 litrov kurilnega olja na m2 ogrevalne površine, kar bi pri objektu s 100m2 znašalo 700 litrov kurilnega olja na sezono.

Tu se seveda postavlja vprašanje kako do objekta, ki bo porabil le 5 do 7 litrov kurilnega olja na m2.

Tako zmanjšanje rabe energije pri nizkoenergetskih hišah se doseže z naslednjimi ukrepi:


  • zmanjšanje toplotne prehodnosti obodnih konstrukcij in vgradnja energetsko varčnih oken

  • uporaba izboljšanih sistemov ogrevanja (pravilno načrtovani z izboljšani kotli z avtomatsko regulacijo) v povezavi z solarnim sistemom ali toplotno črpalko

  • izkoriščanje toplote izrabljenega zraka

Poleg manjše rabe energije so pri takih objektih potrebne tudi manjše ogrevalne naprave. Za objekte, ki porabijo pod 50 kWh/m2 toplote zadošča za ogrevanje 150 m2 že ogrevalna naprava 7,5kW (vendar se v praksi redko posega pod kotle moči 15 kW tudi zaradi udobne priprave tople vode).

Boljša toplotna izolacija fasade in strehe ter energetsko varčna okna

Sedanji predpisi določajo dokaj visoke vrednosti največje dovoljene meje toplotne prehodnosti obodnih konstrukcij. Praksa kaže, da je bolj optimalno vgrajevati debelejšo toplotno izolacijo.Tako npr. zadošča po predpisih v III.klimatski coni pri 30 cm opečnem modularcu že 5 cm toplotna izolacija (z toplotno prevodnostjo 0,04 W/mK). V praksi se vse bolj uveljavlja 8 do 10 cm debela toplotna izolacija. Vredosti k naj bi bile za odličeno izoliran objekt naslednje:
 
  • zunanje stene k=0,20 – 0,40 W/m2K
  • streha k= 0,15-0,20 W/m2K
  • okna k=1,1 do 1,4 W/m2K 4. oz. k za celoten objekt je manjši od 0,40 W/m2K

Izboljšani ogrevalni sistemi povezani s solarnim sistemom ali toplotno črpalko

Sodobni kotli (nizkotemperaturni, kondenzacijski, itd.) z ustrezno avtomatsko regulacijo omogočajo znatno večje letne izkoristke kotla. Dobro izolirani objekti porebujejo tudi naprave z znatno manjšo močjo. Pri nizko neergijski hiši bi tako za 150 m2 ogrevalne površine zadoščala že naprava z močjo 7,5 kW. Ponavadi se tudi zaradi hitrosti priprave tople vode ne gre na ogrevalne naprave manjših moči kot 15 kW. No vseeno velja, da so pri dobro izoliranih objektih so ogrevalne naprave lahko znatno manših moči kot pri neizoliranih.

Izkoriščanje toplote izrabljenega zraka

Pri dobro izoliranih objektih se toplotne izgube skozi obodne konstrukcije bistveno zmanjšajo in postanejo celo manjše kot toplotne izgube zaradi prezračevanja.

Prezračevanje prostorov je pač nujno za zdrave in sanitarno neoporečne razmere v stanovanju, predpis pa celo predpisuje, da se mora celotna količina zraka v prostoru izmenjati v 0.7 ure.

Zaradi tega je nadaljnje zmanjšanje rabe energije iskati tudi v sistemih prezračevanja, ki delno vrnejo toploto 'izrabljenega' zraka. Take prezračevalne sisteme z vračanjem toplote imenujemo tudi prezračevalni sistemi z rekuperacijo toplote. Take naprave lahko omogočajo tudi dogrevanje zraka ter se uporabijo kot posebna vrsta toplozračnega ogrevanja (klimatsko zračno centralno ogrevanje). Poleg tega ponavadi omogočajo tudi hlajenje vpihovanega zraka kar razširi uporabnost sistema tudi izven ogrevalne sezone.

V večini evropskih držav so v uporabi tako imenovani nizkoenergetski standardi pri gradnji stanovanjskih hiš. Kot glavno vodilo se uporablja energijsko število, ki pomeni specifično porabo energije na enoto površine zgradbe v določenem časovnem obdobju.

Energijsko število, v katerem je zajeta poraba energije za ogrevanje in pripravo tople vode se lahko izračuna za novogradnjo, kjer nam rabi kot napoved porabe energije, kot tudi za obstoječo zgradbo, da lahko ocenimo energetsko učinkovitost. Tako lahko že v fazi projektiranja izbiramo med energetsko zelo varčnimi zgradbami s porabo pod 7 litrov olja na kvadratni meter ogrevane površine ali z energijsko potratnimi s porabo več kot 20 litrov kurilnega olja na kvadratni meter ogrevane površine zgradbe.

Vrednost energijskega števila zgradbe se uporablja za oceno potrebnih energetskih ukrepov, ki naj bi jih povzeli. Velika poraba olja kaže na energetsko potratnost, kar pomeni, da bi morali zgradbo čimprej energetsko sanirati.

TABELA ZA ENERGIJSKO ŠTEVILO OBJEKTA:

Vrsta objekta Raba energije v kWh/m2 oz.
energijsko število
Poraba kurilnega olja liter/m2stanovanja/leto
zelo potratna hiša >250 >25
potratna hiša 200-250 20-25
povprečna hiša 150-200 15-20
varčna hiša 100-150 10-15
zelo varčna hiša 50-100 5-10
hiša prihodnosti <50 <5

Upoštevano: 1 liter lahkega kurilnega olja = 10 kWh

 
 
 

Pomen U-vrednosti (prej k-vrednost)

Odločilni parameter pr izasnovi objektov mora biti toplotna prehodnost skozi ovoj objekta - U-vrednost (W/m2K). Ta U-vrednost pove, koliko toplotne energije uhaja skozi gradbeni element velikosti 1m2, če temperaturna razlika znaša 1°.
Čim nižja je U-vrednost, tem boljša je toplotna izolacija in posledično tudi večji prihranek energije.
U-vrednost se ne sme zamenjati s koeficientom toplotne prevodnosti: koeficient toplotne prevodnosti je poenostavljeno definiran kot U-vrednost pri debelini stene 1m!
Klasičen opečni zidak s koeficientom toplotne prevodnosti 0,21 ima pri 37 cm debeline U-vrednost 0,52.

Toplotna izolacija - Anketiranje investitorjev

Toplotna izolacija z odločilnim faktorjem ne govori samo v prid stroškom energije, temveč tudi v prid prijetni prostorski klimi ter redukciji škodljivih snovi. Vendar pa je toplotna izolacija velikokrat katastrofalno zanemarjena. Investitor šele nekaj časa po vselitvi, ko so stroški ogrevanja visoki, prostorska klima neugodna, spozna svojo napako. Vsakršno naknadno poseganje v izboljšavo toplotnega ovoja je drago in operativno problematično, zato se večina investitorjev ne odloči za sanacijo in pristanejo na kontinuiranih stroških ogrevalnega sistema, ki se iz leta v leto višajo.

Rezultati ankete na vprašanje med investitorji, ki so že 2 – 3 leta živeli v novi hiši, po podatkih nemškega časopisa DM:

"Če bi želeli danes na novo graditi ali kupiti, kaj bi naredili drugače?"
Velika večina jih je odgovorila: "Izbrali bi način gradnje, ki je dražji, vendar prihrani na stroških energije."

Toplotna izolacija in varstvo okolja

Pri izgorevanju 1l kurilnega olja nastane s povezavo ogljika (C), glavnega sestavnega dela kurilnega olja, in kisika (O2) v zraku 2,7 kg ogljikovega dioksida (CO2). Ogljikov dioksid je glavni povzročitelj segrevanja naše zemeljske atmosfere!
Za naše razmere U-vrednost 1,0 W/(m2K) pomeni, da je na leto potrebnih 10 l kurilnega olja na m2 površine zunanje stene, če hočemo zadržati sobno temperaturo 20°C (1).

Pomen toplotne izolacije za prostorsko klimo

Za zdravo in prijetno prostorsko klimo pozimi je stopnja toplotne izolacije in s tem tudi U-vrednost odločilnega pomena: če se površinska temperatura zunanje stene za več kot 3°C razlikuje od sobne temperature, pride do prevelikega gibanja zraka (in dvigovanja prahu), tako da ima človek občutek, da piha. Ta "čakalniška klima" ne prinaša prijazne, domačne praznične atmosfere. V neugodnih primerih lahko pride tudi do zdravstvenih težav, kot npr. revmatična obolenja. V primeru gradnje z Isorastom se temperatura stenske površine pri -15°C v primeru 31cm zidaka zunanje stene od sobne temperature razlikuje le za 0,9°C. Pri Isorast-zidaku, debeline37 cm, je razlika samo 0,7°C, pri Isorast-super-zidakih, debelina 42,75 cm, za debele stene za celo samo 0,5°C.

Pomen toplotne izolacije poleti

Pomen izolacije je bil izrazito zanemarjen v poletnih mesecih. Rezultat tega je pregrevanje objektov ter pretirana uporaba klimatskih naprav, ki nam omilijo napako, ki smo jo nareili v fazi izvedbe objekta.


Energija

Po napovedih strokovnjakov bodo energetske surovine v nekaj letih, zaradi pričakovanega zvišanja porabe, popolnoma izčrpane. Tudi potem ne bo prišlo do opuščanja porabe energije. Cena bo po zakonih trga, pri vedno večjem pomanjkanju, nadpovprečno narasla.
Do katerih prihodnjih sorazmernih stroškov ogrevanja lahko pride v primeru letne podražitve za 5%, je razvidno iz grafikona:

300 m2 zunanje stene z najnižjo toplotno zaščito U = 0,5 W/(m2K) bi leta 2020 sorazmerni stroški ogrevanja povzročili 1.110 EUR/a;
stena z U-vrednostjo 0,1 W/(m2K) (isorast-super debela stena) pa le 220 EUR/a.

Leta 2030 pa bi bile cene ogrevanja še višje: stena z U-vrednostjo 0,5 W/(m2K) bi stala okrog 1800 EUR, medtem ko stena z U-vrednostjo 0,1 W/(m2K) samo 360 EUR.

 

Opomba: Tabela temelji na podatkih iz l. 1995 in povprečni ceni kurilnega olja 0,22 EUR/l. Dvigovanje cen za 5% je realistično in ustreza dejanski podražitvi zadnjih 10 let.(3)
 

 

Torej, kasnejše nepredvidljivosti in nadaljnje podražitve niso upoštevane. Iz pravnih vzrokov opozarjamo, da tabela predstavlja le napoved in zato ni primerna za natančno izračunavanje.

 

(1) Vir: Zvezno ministrstvo za gospodarstvo, Bonn (izdajatelj), brošura "Wärmeschutz bei Gebäuden", januar 1983, in RWE-Energie-Bauhandbuch, 12. izdaja, Essen 1998
(2) Vir: RWE-Energie-Bauhandbuch kot prej in brošure proizvajalcev
(3) Vir: www.heizoelpreise.de

 
 
Nazaj na Arhitektura
 
KONTAKT:
PasivnaGradnja.si
Arhem d.o.o.
Ulica talcev 5, 1000 Ljubljana
T: 01 430-23-19
T: 01 430-23-18
M: 041 514-746
info@arhem.si
info@pasivnagradnja.si
www.arhem.si
www.pasivnagradnja.si
Naše aktivnosti in delo na projektih lahko v realnem
času spremljate preko:


     







© Arhem d.o.o., 2006. Vse pravice pridržane.