Еко-кућа са минималним потребама за грејањем

Садржај препоруке

• Историја стварања пасивне куће
• Компоненте пасивне куће
• Локација еко куће
• Грађевински материјал
• Топлотна изолација
• Застакљивање
• Вентилација
• Грејање
• Расвета
• У закључку

У овом чланку: прва еко-кућа – Ескимо иглу; Европски развој пасивне куће; захтеви за локацију куће; потребна је топлотна изолација свих конструкцијских елемената еко куће; како обезбедити снабдевање ваздухом у пасивној кући; економично грејање.

Пре отприлике једног века, коначно решење проблема снабдевања кућа топлотном енергијом виђено је у преласку на конвективно грејање, пошто је у Русији било доста угљоводоника. Снабдевање централним грејањем, снабдевањем топлом водом у стамбеним и канцеларијским зградама, радило је са великим губицима топлоте током превоза, „размазило“ грађане повременим несрећама, али све је било компензовано ниским ценама. Данас мрежа за грејање не функционише боље, али цене су јој значајно порасле, што се објашњава сталним растом светских цена за угљоводонике. Једини начин уштеде на рачунима за топлоту је да се смањи његова потрошња, смањујући губитак топлоте грађевинских елемената зграде. У ту сврху се граде и подижу зграде посебног типа – еко куће, или, како их још називају, пасивне куће..

Историја стварања пасивне куће

Током миленијума човечанство је озбиљно напредовало у изградњи различитих грађевина, али није решило проблем губитка топлоте, преферирајући то да надокнади развојем грејне опреме. Заправо, чак пре три деценије није било потребе за уштедом енергетских ресурса, јер коштају потрошаче прилично јефтино. Од тада је прошло пуно времена, али цене комуналних услуга знатно су порасле и једини начин да се смањи је добијање енергетски ефикасног становања..

Прву такву еко-кућу створили су људи који су традиционално живели на северном делу наше планете – Ескими. У поларним регионима Европе, енергетски ресурси су готово потпуно недостајали, чак је и обично дрво реткост. Поред тога, једини „грађевински материјал“ који је Ескимовима био на располагању увек и у изобиљу био је само снег. Да, пасивна кућа северних људи настала је управо од снега – зове се иглу, положена је од снежне цигле и има облик куполе.

Постоје два извора грејања у Ескимо иглу – лампе напуњене китом или масти за бртвљење, као и топлотно зрачење из тела домаћинстава. Сњежна кућа савршено задржава топлину, након кратког времена ствара се угодна температура за особу до +18 ° Ц, а вишак влаге апсорбује снежне цигле. Оно што посебно изненађује, некадашњи градитељи Ескима успели су да реше проблем снабдевања ваздухом иглуом, тако да топлота из њега није испала приликом проветравања – улаз у кућу од снега био је уређен у најнижој тачки пода, тако да је тешки гас ЦО₂ испарава кроз овај канал, замени га лаким кисеоником који долази споља.

Грађевински експерименти за стварање зграда са најмањом потрошњом енергије изведени су у САД-у и Финској у прошлом веку. Зграде које су подигнуте према посебним нацртима, једна у америчком Манцхестеру (Нев Хампсхире), друга у финском Отаниеми, подигнута је према климатским условима у том подручју, на њиховој северној фасади није било застакљених отвора, облик крова је израчунат под углом упадања сунчеве светлости у различито време година кровиште је обојено у светлим бојама. Свака кућа била је опремљена сложеним системом вентилације који је апсорбовао сунчево зрачење, улогу измјењивача топлоте обављали су посебно дизајнирани прозори и капци са двоструким стаклима, а гријање је засновано на геотермалним топлотним пумпама. Потрошња енергије у тим кућама знатно је смањена, али није било могуће значајно смањити структурне губитке топлоте зграда..

Идеја о стварању пуноправне пасивне куће припада професорима Бо Адамсону (Универзитет у Лунду, Шведска) и Волфганг Феисту (Институт за становање, Немачка), који су одлучили да је спроведу након састанка у мају 1988. године. Развој концепта еко-куће финансирала је влада државе Хессе (Немачка) – резултати су били толико импресивни да су у септембру 1996. у хемском граду Дармстадту, где су 1990. године постављене експерименталне еко-куће, отворен Институт пасивне куће..

У протекле две деценије изграђено је неколико хиљада пасивних кућа, како у Европи, тако и у Северној Америци, у наредним годинама њихов број ће се само повећавати – уштеда енергије за Европу је више него критична.

Компоненте пасивне куће

Зграда која испуњава све карактеристике еко-куће практично је независни електроенергетски систем који троши 10 пута мање енергије из спољних извора него било која друга грађевна зграда. Нема системе грејања, снабдевања топлом водом, вентилацијом и климатизацијом на које смо навикли, топлотни губитак еко-куће не прелази 15 кВх по квадратном метру површине годишње, што је 15-20 пута ниже него код обичних европских зграда и 30 пута ниже од губитак топлоте кућа у Русији.

Локација еко куће

Пажљивим одабиром облика зграде, оријентацијом њеног положаја на тлу и планирањем сусједних тампон зона (подручја са зеленим површинама). У зависности од климатских услова, рељефа и ружа ветра у датом подручју, израчунава се најрационалнија оријентација зграде са становишта уштеде енергије. На примјер, у умјереним климама, прозори окренути према југу требали би имати велико подручје, а са сјеверне стране куће требали би бити потпуно одсутни (у идеалном случају). За суптропску климу важи супротно – северна фасада са великим (панорамским) прозорима, на јужној страни еко-куће, нема прозора или има минималну површину.

Грађевински материјал

Не постоје строги услови за материјале који се користе за изградњу пасивне куће – једини захтев односи се на њихову безбедност у околини.

Топлотна изолација

Да би се пасивна кућа потпуно изоловала од спољне атмосфере, топлотни изолациони материјали монтирани су на спољашњој и на унутрашњој страни сваке оградне конструкције – зидова, плафона и пода, тавана, подрума и темеља. У северном делу Европе дебљина слоја спољне и унутрашње изолације свих овојница (осим крова) је 335 мм, дебљина кровне изолације је 500 мм. Посебно је важно потпуно уклонити хладне мостове – њихово присуство је неприхватљиво.

Застакљивање

Отвори за прозоре су остакљени једно- и двокоморним прозорима са двоструким застакљењем, коморе између чаша у којима су напуњени криптоном или аргоном, оквири прозора морају се идеално подударати са отворима за касније заптивање суседног обода. У изолацијским стакленим јединицама користи се каљено стакло, прекривено филмовима који штеде енергију и који одражавају сунчеве зраке. Да би се повећала топлотна отпорност, прозори су опремљени ролетнама, завјесама или капцима.

Вентилација

Ако се у кућама конвенционалног дизајна доток свежег ваздуха у просторије остварује кроз прорезе или посебне вентиле на прозорима, а излаз кроз пасивне или активне вентилационе системе купатила и кухиње, онда је у пасивној кући све много сложеније. Прозорске конструкције у еко кући су потпуно забртвљене, нема вентилационих шахтова – вентилација присилним премештањем се врши природном топлином тла и рекуператором.

Улаз ваздушног канала кроз који свежи ваздух улази у кућу налази се у близини фасаде зграде. Улазећи у систем за довод ваздуха, ваздух се креће кроз ваздушни канал постављен у земљу испод зграде, а температура му расте због топлине земље. На улазу у кућу кроз канал свежи ваздух улази у филтере и рекуператор опремљен измењивачем топлоте који апсорбује топлину из испушног ваздуха из зграде – тако топли ваздух улази у еко кућу зими, а хладни ваздух лети. „Испушни“ ваздух уклања се кроз систем присилног усисавања ваздуха у кући са излазом ван зграде након одузимања топлоте у рекуператору. Потпуно неиспарљиви систем усиса зрака у пасивној кући не може се користити, јер су у овом случају потребни велики унутрашњи усиси ваздуха, а то ће повећати губитак топлоте зграде.

Грејање

Извори топлотне енергије за пасивну кућу су соларна радијација акумулирана соларним колектором и топлотном пумпом. Због високих карактеристика топлотне изолације, извори индиректне топлотне енергије у еко-кући су домаћинства чија тела стварају зрачење топлоте, као и сви електрични уређаји, као што су лампе за осветљење, рачунари, телевизори итд..

Треба напоменути да је топлотна пумпа за пасивну кућу потребна само у тешким климатским условима, на пример, у Сибиру – у Европи, унутрашње снабдевање топлином заснива се само на рекуперацији ваздуха и индиректним изворима топлоте.

Расвета

Пошто ЛЕД лампе имају најмању потрошњу енергије, систем осветљења еко куће се ствара на њиховој основи..

У закључку

Атмосфера пасивних кућа је изолована споља, потпуна промена волумена ваздуха унутар еко-куће догађа се не више од једном у три сата, па су власници кућа дужни да обрате посебну пажњу на намештај – елементи који чине намештај неквалитетног квалитета могу да емитују формалдехид.

Температура ваздуха у кући је увек уједначена, односно нема раслојавања у хладни слој на поду и топлији на плафону. Будући да зрак приликом уласка у кућу пролази кроз рекуператоре и загријава се, влага се неће таложити по зидовима еко куће, поготово јер су сами зидови термички изолирани и њихове површине имају исту температуру као и зрак у просторијама.

У хладној сезони врата и прозори пасивне куће морају бити чврсто затворени, у случају њиховог краткотрајног отварања неће бити озбиљног оштећења температуре ваздуха у кући.

Трошкови изградње пасивне куће коштат ће око 10-12% више од изградње обичне зграде једнаке површине. Једна од предности еко-кућа је та што се могу градити било где, без обзира на близину градилишта централних комуникационих мрежа. Коначно, таква кућа не треба класични систем грејања – цеви, грејни радијатори и котлови нису потребни.