Pasivne kuće kao budućnost sistema izgradnje

Kada se pomenu energetski efikasni objekti većina pomisli kako to mora da je preskupo i „rezervisano“ za razvijene zemlje u kojima se dosta ulaže u ekologiju. Da isto tako podrazumeva izgradnju skupim i slabo dostupnim materijalima po nekoj specijalnoj tehnologiji. Istina je da su pasivne kuće objekti koji u stvari štede energiju i novac, a grade se od materijala koji su u širokoj upotrebi i dostupni na našem trištu.

Pasivne kuće su prvenstveno dobro termički izolovani objekti. To omogućava da su gubici energije u njima smanjeni i do desetak puta u odnosu na klasične kuće. Poenta je u konceptu izgradnje koji podrazumeva projektovanje i gradnju pažljivo odabranim komponentama i materijalima koji su u širokoj upotrebi u građevinarstvu. Detaljnije o tome pročitajte u daljem tekstu. 

Šta su pasivne kuće?

Pasivne kuće su objekti koji nemaju potrebu za velikom energijom za grejanje. To se postiže kompletnom i kvalitetnom termoizolacijom i zaptivenošću.

U takvim objektima nema grejnih tela ili sistema za zagrejavanje vazduha. To ne znači da nemaju potrebu za grejanjem, već da se kod njih ne primenjuju klasični sistemi grejanja. U pasivnim zgradama se grejanje vrši pasivno. Koriste se unutrašnjih izvori toplote i solarni dobici kroz prozore, uz minimalno dogrevanjem svežim vazduhom.

Najznačajniji faktor i uslov za pasivnost jeste kvalitetna termička izolacija

Kod pasivnih kuća maksimalna potrošnja energije za zagrevanje je 15kW/m², što je 80-90% manje nego kod klasičnih kuća.

Koliko koštaju pasivne kuće?

Pasivne kuće se po spoljašnjem izgledu ne razlikuje od standardnih objekata. Kao što smo pomenuli, grade se od materijala koji se inače upotrebaljavaju za izgradnju i izolaciju i u tom pogledu su dostupne svima.

Činjenica je da u njihovu  izgradnju treba uložiti oko 15% više nego u klasične kuće. To ulaganje se isplati posle manje od decenije, dok se benefiti ulaganja vide odmah – što u smanjneim računima što u komforu.

Pasivne kuće u svetu

Pasivne kuće nisu samo privatne kuće. To je koncept izgradnje koji može da se primeni na objekte svih namena. U praksi je uglavnom rezervisan za izgradnju novih objektata. To ne znači da nije moguće rekonstruisati postojeće objekte. Jedino što bi samo ulaganje bilo veće kako bi se dobio princip pasivnih kuća i uštede energije na starom objektu.

Prve pasivne kuće napravljene su u Nemačkoj 1990. godine.

Pasivne kuće u Srbiji

U razvijenim zemljama se već dve decenije grade pasivne kuće, ali su kod nas kao koncept izgradnje i pojam za većinu nepoznate.  Zbog čega ih i nema u velikom broju.

Prvi razlog je viša početna cena ulaganja. Iako odmah ostvaruju uštedu, a samo ulaganje u izgradnju se isplati posle 8 (maksimalno 10) godina, u Srbiji ih ima jako malo. Prva kuća po ovom principu napravljena je nedavno u blizini Beograda.

Na žalost, drugi razlog je nedovoljno svesti o benefitima koje ovakvi objekti pružaju i njihovom sveukupnom uticaju na životnu sredinu. Činjenica govore da će vremenom pasivne kuće postati standard za izgradnju s obzirom da se procenjuje da će cene energenata drastično skočiti. U budućnosti će ovakvi objekti i kod nas biti jedini isplativ sistem gradnje.

Pasivne kuće – objašnjenje u 90 sekundi (Video: passipedia.org, Hans-Jörn Eich)

Kako se postiže ušteda energije kod pasivnih kuća?

Koncept koji podrazumevaju pasivne kuće postiže se pametnom kombinacijom tehnologije, dizajna i materijala. Sve počinje još u fazi planiranja i projektovanja. Da bi pasivne kuće mogle da budu pasivne odnosno da bi mogle da štede energiju potrebna im je dobra termoizolacija i velika zaptivenost.

Kada se grade pasivne kuće sve se uzima u obzir. Čak i toplota od kućnih električnih aparata ili sijalica. Zato izgradnja ovakvih objekata polazi od sledećih principa:

• izbegavaju se složeni oblici objekta kako bi se izbegla komplikovana ugradnja izolacije, odnosno pojava potencijalnih mesta preko kojih se gubi toplota – toplotni mostovi;
• oblik objekta mora da bude kompaktan;
• spoljašnja površina kuće mora da bude što manja u odnosu na njenu zapreminu;
• objekat treba da je južno orijentisan, odnosno trebalo bi da što više staklenih površina bude okrenuto ka jugu;
• koristite se obnovljivi izvori energije i mehanički sistem ventilacije sa povraćajem toplote (rekuperacija).

Kriterijumi da bi pasivne kuće bile pasivne

Prema Passive House Institutute (PHI), nezavisnom istraživačkom institutu koji je odigrao ključnu ulogu u razvoju koncepta pasivne kuće, pasivne kuće treba da ispune nekoliko kriterijuma da bi bile pasivne:

• specifična potrebna energija za grejanje max. 15kWh/m² godišnje;
• koficijent prolaza toplote svih konstruktivnih elemenata kod pasivnih kuća treba da bude manji od 0,15W/m²
• specifična potrebna primarna energija za grejanje, hlađenje, PTV, električna energije za sve kućne uređaje – max. 120 kWh/m² godišnje;
• toplotno opterećenje – max. 10W/m²;
• vazdušna propustljivost pri n₅₀ – max. 0.6/h (broj izmena vazduha);
• zimski komfor – operativna temperatura ≥ 20ºC.

Šta pasivne kuće ustvari čini pasivnim?

Najznačajniji faktor i uslov za pasivnost jeste kvalitetna termička izolacija. U praksi se to postiže što debljim slojem termoizolacije.

Samo dobra izolacija ne znači mnogo ukoliko ne postoji potpuna zaptivenost. Potrebno je da se spreči da dođe do nekontrolisane razmene spoljašnjeg i unutrašnjeg vazduha. Na primer, u pasivnim kućama klasične roletne sa trakom koja iz spoljašnje oplate ulazi u kuću nisu opcija s obzirom da je to mesto gde vazduh „curi“. Više o curenju vazduha pročitajte u našim tekstovima o vazdušnim barijerama.

Superzaptivenost

„Curenje“ vazduha kroz otvore i šupljine čak i malih dimenzija u konstrukciji može da dovede do kondenzacije, toplotnih gubitaka i oštećenja. Zato pasivne kuće moraju da budu dobro zaptivene. Pod ovim se smatra da vazdušnonepropusni sloj i termički omotač treba da čine neprekidnu opnu oko samog objekta.

To ne znači da su pasivne kuće hermetički zatvorene. Kod njih se idealna unutrašnja temperatura održava prinudnom cirkulacijom vazduha. Dakle, svež vazduh ne ulazi unutra direktno, već prolazi kroz izmenjivač toplote kroz koji se u isto vreme izbacuje unutrašnji vazduh.

Na taj način, sobni vazduh temperature 20°C može da zagreje spoljašnji sa 0°C na 16°C. Leti je proces obrnut. Izlazni vazduh preuzima toplotu ulaznog vazduha.

Uslovi koje moraju da ispune elementi za pasivne kuće

Dakle, koncept pasivnih kuća podrazumeva principe održive gradnje. Čak se i krovovi na većini njih grade kao zeleni krovovi prekriveni sedumima i vegetacijom ispod kojih se nalazi sloj izolacije velike debljine. Osim energije, i trošenje vode svedeno je na minimum. Pasivne kuće imaju sisteme za sakupljanje kišnice, koja se potom koristi za zalivanje dvorišta.

U prevodu kod pasivnih zgrada ništa se „ne baca“.

Dogrevanje pasivnih kuća

Tokom zimskih meseci u pasivnim kućama potrebno je minimalno dogrevanje. Sistem za dogrevanje ili hlađenje vazduha zavisi od toga gde se objekat gradi i koji energent je najjeftiniji. S obzirom koliko se smanjuje ukupan trošak za grejanja, isplati se i upotreba električne energije. Ipak, toplotne pumpe za istu količinu toplote koju proizvedu troše tri puta manje energije od električnog dogrevanja, pa se svakako više uklapaju u koncept pasivnih kuća i najčešće koriste u njima.

Toplotne pumpe

Toplotne pumpe se mahom koriste za grejanje i hlađenje u pasivnim kućama. Funkcionišu po principu izmenjivača toplote. Oko objekta se postavljaju sonde – vertikalna (do 50m dubine) i horizontalna sonda (na 1,5-2,5m dubine).

Toplotne pumpe vrše dogrevanje odnosno hlađenje kad je potrebno. Praktično su rešenje zahvaljujući činjenici da je temperatura konstantna na većim dubinama zemljišta tokom cele godine.

Sistemi izmene toplote

Sistemi izmene toplote u pasivnim kućama imaju jedan minimalan zahtev – prenos toplote mora da bude minimum 75% sa jednog na drugi vazduh.

Prozori i vrata

Prozori i vrata, s obzirom da su od stakla, čine mesta kroz koje se gubi dosta energije. Istraživanja govore o tome da prozori imaju šest do sedam puta lošiju izolaciju od zidova po jedinici površine.  

Prozori i vrata u pasivnoj kući moraju biti kvalitetniji nego u klasičnim kućama. To je jedna od stvari koja sigurno čini da početno ulaganje u pasivne kuće bude veće.

Jedno od najboljih rešenja za stolariju jesu PVC profili. Na primer, najkvalitetniji prozorski profili koji dolaze u obzir za pasivne kuće jesu oni sa trostrukim staklima, gde su komore ispunjene termoizolujućim gasom argonom.

Zanimljivo je da su analize pokazale da tokom grejne sezone prozori mogu da više doprinosu podizanju temperature u kući, nego što lošija izolacija čini da se smanji.

Energija sunca i obnovljivi izvori

Iskorišćenje energije sunca redukuje utrošak energije do te mere da su drugi potrošači maltene besmisleni u koceptu pasivnih kuća. Govorimo o objektima u kojima se energija troši racionalno u toj meri da se to što upaljena sijalica od 100W odaje određenu količinu toplote računa u energiju potrebnu za dodatno dogrevanje sobe. Onda je jasno da se u pasivnim kućama izbegavaju potrošaći poput električnih bojlera.

Energija sunca upotrebljava se pomoću dve vrste solarnih kolektora: onih koji sunčevu energiju pretvaraju u električnu (fotonaponska konverzija) i onih koji je pretvaraju u toplotnu energiju (toplotna konverzija). Moguće je koristiti oba tipa, ali treba voditi računa koji je pogodniji u odnosu na namenu i potrebe samog objekta.

Ventilacija pasivnih kuća

U pasivnim zgradama primenjuje se sistem komforne ventilacije. To je sistem koji obezbeđuje čist vazduh bez prašine, prekomerne vlažnosti i mirisa. Prostorije mogu da se vetre tako što se otvore prozori kao i u običnim kućama, ali treba imati na umu da se tako gubi toplota iz njih.

Kućni uređaji

U pasivnim kućama koriste se isključivo štedljivi moderni uređaji razreda  A, A+, A++.

Pasivne kuće i njihov koncept ukratko

Pasivne kuće su objekti građeni po principu održivosti enegetskog sistema. Poenta je u odabiru pravih materijala i tehnologija pri projektovanju, kao i u kvalitetnoj izgradnji. U ovakvim kućama su gubici energije višestruko smanjeni u odnosu na klasične kuće.

To se postiže kompletnom i kvalitetnom termoizolacijom i zaptivenošću, ali i odabirom kvalitetnih elemenata kao što su prozori i vrata. Pasivne kuće podrazumevaju korišćenje unutrašnjih izvora toplote i solarnih dobitaka kroz prozore, uz minimalno dogrevanjem svežim vazduhom. To omogućava da su gubici energije u njima smanjeni i desetak puta u odnosu na klasične kuće.

Ukoliko vaz zanima kako možete da sprečite gubitke toplote u kući pročitajte naš tekst o tome.

Ana Glišić, d.i.g.