Varčne in okolju prijazne hiše

Sodobna gradnja stanovanjskih objektov lahko veliko pripomore k varčevanju z energijo in varovanju našega okolja. Opisane zgradbe niso samo najmanjši porabnik energije, nekatere spadajo celo med energetsko samozadostne oziroma, lahko proizvedejo več energije, kot je potrebujejo za ogrevanje v hladnih zimskih dneh.

Poznamo več načinov energijsko varčne gradnje. Najbolj prijazni okolju sta energijsko samozadostna hiša in plus energijska hiša. Pri prvi pridobimo vso potrebno energijo za ogrevanje, sanitarno vodo, elektriko za gospodinjstvo in razsvetljavo iz solarne energije. To dobimo s postavitvijo solarnih sprejemnikov, za pripravo tople vode in ogrevanje ter montažo solarnih oziroma fotovoltaričnih modulov, za pridobivanje elektrike. Pomembna pa je tudi čim večja izraba dnevne svetlobe, ki je odvisna predvsem od arhitekture objekta.

Slika 1 - Sodobna gradnja energijsko varčne pasivne hiše

Arhitektura z dnevno svetlobo

Pri arhitekturi z dnevno svetlobo je najpomebnejše, da je v dnevnem prostoru toliko  svetlobe, kot je dejansko potrebujemo. Arhitektura se počasi, pa vendar sigurno, poslavlja od sklenjenega in namernega klimatiziranega, notranjega sveta in se odpira v smeri enotnosti z zunanjim okoljem.

Dnevna svetloba se naj uporablja tako dolgo in pogosto, kot je skozi dan mogoče, saj lahko z njo  nadomeščamo električno osvetljavo. O ideji se moramo odločiti že pri prvem osnutku, vse od fasadne zasnove , pa tja do notranje opreme. Tehnologija dnevne svetlobe igra v današnji moderni arhitekturi večjo vlogo, kot kadarkoli prej. Postavlja tudi zahtevo sodelovanja vseh panog v gradbeništvu, skozi celotni čas gradnje objekta, vse do vselitve v zgradbo.  

Arhitekti, inženirji in gradbena podjetja razvijajo dnevno, nove in boljše zamisli o gradnji objektov, za boljšo in učinkovitejšo izrabo energije. V preglednici št. 1 so podane vrednosti za toplotno zaščito stanovanjske zgradbe.

Preglednica št. 1: Približne vrednosti toplotne zaščite stanovanjske zgradbe

Glavne vrste zgradb, ki jim je namenjen največji razvoj na gradbenem trgu so:

Nizkoenergijska hiša:

Nizkoenergijska hiša je stanovanjska zgradba s približno energijsko vrednostjo od 45-25 kWh/m²a. Natančne opredelitve tukaj ni. Z nenehnim razvojem gradbenih komponent in z višjim toplotno izolacijskim standardom, je mogoče doseči nizke energijske vrednosti. Praktično obstaja želja, da se v vsaki zgradbi, z večjo stanovanjsko površino, pri  gradnji upoštevajo določila z nizkoenergijskimi vrednostmi. Ker natančnih definicij o tesnjenju, toplotnih mostovih in vrednosti toplotnih prevodnosti še ni točno določenih, je pri nizkoenergijskih hišah, lahko pri enaki izračunani energijski vrednosti in glede na udobnost bivanja, pričakovati, da se bo poraba energije, od zgradbe do zgradbe, znatno razlikovala.

Nizkoenergijska hiša (NEH) porabi malo energije. V sami zgradbi pa tudi niso ustvarjeni pogoji za dovolj učinkovito izrabo energije iz obnovljivih virov. Med te prištevamo predvsem porabo notranjih virov (toplota žarnic, ljudi v hiši in raznih gospodinjskih električnih aparatov) ter solarni dobitki skozi okna.

Tri-litrska hiša

Tri-litrska hiša spada v podskupino nizkoenergijske hiše. Energijska vrednost od < 30 kWh/m²a, je tukaj izražena v litrih olja. Približno 3  litre olja za 30 kWh, odgovarja porabi za m² stanovanjske površine v hiši skozi celo leto. Za 150 m²  stanovanjske površine, potrebujemo okoli 450 litrov kurilnega olja, kar pomeni skupno porabo, s toplotnimi izgubami, okoli 600 litrov kurilnega olja. Da dosežemo področje nizkoenergijske hiše, je potrebno vgraditi učinkovit prezračevalni sistem, z napravo za rekuperacijo toplote.

V preglednici št. 2 je prikazan čas amortizacije za skupno obnovo pri 12 letih, ki znaša, kot je prikazanov točki (I); V kolikor opravimo ukrepe tudi na obnovi fasade, kar je tako in tako po določenem času potrebno, znaša čas amortizacije med 2,6 in 4,2 leti (II). Nato sledijo razna posodabljanja v notranjosti zgradbe, ki so odvisna predvsem od časa amortizacije.

Preglednica št. 2: Pregled časa amortizacije za 3 alternativne načine prihranka energije ¹⁾

Najnižja energijska hiša

Med 25 in 15 kWh/m²a znaša poraba energije v energijsko najnižji hiši. Takšna zgradba mora pokrivati vse bistvene pogoje udobnosti, ki so pomembni za pasivno hišo. Značilne so med drugim komfortno prezračevanje z rekuperacijo toplote, visokokvalitetna okna in zasteklitev, preprečevanje nastanka toplotnih mostov in zračna tesnost.

V praksi se v pasivni tehnologiji dodatno vgrajujejo, za pokrivanje manjkajočih toplotnih potreb, manjše lokalne peči ali kamini za kurjenje s lesnimi peleti. Pri pokrivanju manjkajočih toplotnih potreb  z električno energijo, je potrebno paziti, da poraba ne presega 10-20 % skupnih potreb.

Klimatsko aktivna hiša

Klimatsko aktivna hiša je tako kot nizkoenergijska hiša, izdelana s kvalitetnimi gradbenimi elementi in s toplotno izolacijo. Enostavno in hitro jo je mogoče predelati tudi v pasivno hišo. Poleg dobrih energetskih lastnosti zgradbe ali lastnosti udobja, se v vrednotenje vključujejo tudi:  raba kvalitetnih gradbenih materialov, udobna notranja klima, infrastruktura, poletno udobje, kvalitetna dnevna svetloba itn. Vseljene hiše so zelo dober vodnik, ki nas opozarjajo na vse storjene napake, ki smo jih storili pri gradnji.  Na sliki št. 2 je prikazano izboljšanje toplotne izolacije za ravno streho in z različnimi izolacijskimi materiali.

Slika  2 - Izboljšanje U-vrednosti za ravno streho pri različnih vrstah izolacijskih materialov

Pasivna hiša

Definicijo pasivne hiše so pred časom točno opredelili na institutu za pasivne hiše Wolfgang Feist.  Vrednosti posameznih komponent pasivne hiše, kot so okna, prezračevanje z rekuperacijo toplote, načrtovanje in izvedba posameznih detajlov, na primer zračna tesnost in toplotni mostovi, kot tudi dopustna poraba skupnih potreb energije, so, za njihovo vgradnjo, sedaj točno definirane. Pasivne hiše so zgradbe z energijskim indeksom < 15 kWh/m²a in z dopustno toplotno propustnostjo < 10 kWh/m²a.

Tudi potrebe po topli vodi in električni energiji so vračunane in točno določene.  Osnovna zahteva po energiji je omejena na 120 kWh/m²a.  Pri energijskih potrebah so vračunani tudi osnovni stroški za transport fosilnih goriv. To pomeni , da je v evropski energijski mešanici 1 kWh električne energije, vračunana s približno 2,3 kWh na račun primarne energije. V praksi pomeni gradnja masivne pasivne hiše okoli 30 cm toplotne izolacije zunanjih obodnih zidov. Streho prekrijemo s 35 do 40 cm debelo toplotno izolacijo, okenski okvirji  so vgrajeni s trojno zasteklitvijo, prezračevanje deluje z rekuperacijo toplega odpadnega zraka, vrednost  zračne tesnosti pa znaša n= <0,6.

V več družinskih hišah lahko, v primerjavi z enodružinsko hišo, toplotno izolacijo zmanjšamo za 10-20 %.  Dosledno grajene pasivne hiše lahko ogrevamo tudi, samo z dovodom svežega zraka skozi prezračevalni sistem. Približni letni strošek s takšnim načinom ogrevanja znaša okoli 200 Evrov.

Ničelna energijska hiša

Ničelna energetska hiša je v bistvu zelo kvalitetno zgrajena zgradba, ki je po standardu primerljiva s pasivno hišo oziroma je celo boljša.  Tako toplotno, kot tudi električno energijo, proizvaja sama z določeno tehnologijo. Njen letni energijski strošek  je torej »nič«.  Energetska samozadostnost hiše, preko akumulatorjev in toplotnega hranilnika, omogoča neodvisnost od električnega omrežja. V tržnem smislu se za ničelno energijsko hišo izbirajo različni koncepti. Na primer, stavbe z lastno kombinirano proizvodnjo toplote ali zgradbe z lastno električno energijo, s pomočjo Sonca ali vetrne energije.

Plus energijska hiša

Energijsko samozadostna hiša deluje brez vsake pomoči od zunanjih fosilnih goriv, saj je energijsko samozadostna. Plus energijska hiša  višek proizvedene električne energije oddaja nazaj, v električno omrežje. Gradnja takih hiš je odvisna predvsem od cene hiš na trgu in cene goriv. Glede na to, da veliko potrebne energije v zgradbi izgubimo,  obstaja tudi možnost, da lahko proizvedemo energijski presežek, ki ga pošiljamo na razpolago, preko električnega omrežja, za ogrevanje in druge gospodinjske potrebe. Slabost take hiše je njena cena. Vendar pa je  z razvojem fotovoltaike pričakovati tudi pocenitev panelnih plošč, kar bo zagotovo precej znižalo ceno takšne hiše. Za sedaj so takšne hiše najbolj razširjene le v državah, kjer so graditelji deležni denarnih subvencij.

Slika 3 - Energijsko samozadostna hiša

K tovrstni gradnji v tujini stremijo predvsem okoljsko najbolj ozaveščeni uporabniki, pri nas pa omenjeni gradnji še nista razširjeni. Je pa že v bližnji prihodnosti pričakovati, da bosta postali del slovenskega prispevka k zmanjševanju emisij toplogrednih plinov.

Z gradnjo energijsko varčnih in okolju prijaznih hiš lahko vsak med nami prispeva največ k zmanjšanju emisij toplogrednih plinov in istočasno privarčuje pri porabi energije.