Ulaz za korisnike

Prva pasivna kuća u Hrvatskoj

|
Prva pasivna kuća u Hrvatskoj
 
Prva pasivna kuća u Hrvatskoj
Prva pasivna kuća u Hrvatskoj

ZAGREB - RAKITJE - Časopis GO 21 je još u prosincu 2001. godine objavio prvi u nizu članaka o pasivnoj kući. Objašnjene su značajke energetskog koncepta koji “kuću bez grijanja” definira maksimalnom potrošnjom energije za zagrijavanje prostora od svega 15 kWh/m2 godišnje.

Uz preduvjet odgovarajuće visokovrijedne toplinske zaštite, uporabe toplinske crpke i ventilacijskog sustava (koji kontinuirano dovodi svjež zrak u prostor), te uporabe dostupnih obnovljivih energija na pasivan i aktivan način za zagrijavanje vode (niskotemperaturni sustavi - sunčani toplinski pretvornici) i proizvodnju električne struje fotonaponske ćelije),ostvaren je donedavni san o mogućoj niskoenergetskoj arhitekturi i bliskoj energetskoj neovisnosti i samodostatnosti.

Popularan je i naziv “jednolitarska kuća” što je ekvivalent energetske potrošnje iskazan potrebom svega jedne litre loživog ulja po m2 grijanog prostora godišnje.

 

U sezoni hlađenja pasivna kuća se prirodno hladi sustavom s toplinskom crpkom i izmjenjivačima (zračni ili vodeni medij).

Pasivna kuća postaje smjernica suvremenog energetskog standarda arhitekture i građenja, ne samo stambene namjene, a zadovoljava sve ekološke zahtjeve i priuštivost izvedbe zbog vrlo male dodatne početne investicije i brze isplativosti obzirom na razvoj tehnologije, nezaustavljivi porast cijene energije iz konvencionalnih izvora i poticajnog financiranja i promicanja takve gradnje.

Hrvatska sunčana kuća (HSK) je nacionalni razvojni znanstveno-istraživački projekt kojeg provodi Centar za obnovljive izvore energije (CERES).

Projekt uključuje izvedbu ogledne kuće - živućeg laboratorija s početnim energetskim standardom pasivne kuće. U tijeku je ishođenje lokacijske dozvole za HSK na središnjoj parceli budućeg Sunčanog grada u Zaprešiću.

U tijeku je izvedba prve hrvatske drvene pasivne kuće (ČV 1), čiji je idejni projekt prikazan u časopisu GO21

Prva hrvatska pasivna kuća je upravo završena! Smještena je u mjestu Bestovje (Rakitje) kod Zagreba. Ovo je prvi prikaz projekta i ostvarenja obiteljske kuće Mihaljev.

U nastavcima će se detaljnije opisati i protumačiti pojedini dijelovi projekta, izvedbe i konačnog ostvarenja kao i rezultati promatranja (monitoringa) energetskih tokova, potrošnje energije i ekonomske analize isplativosti investicija.

Prostorni koncept

Nerazveden - kompaktan oblik kuće je posljedica temeljnog koncepta pasivne kuće s optimalnim odnosom volumena i oplošja. Zbog položaja i oblika parcele kuća nije dužom stranom orijentirana na izraziti jug, ali su primarni stambeni prostori prema zahtjevu osunčanja orijentirani od jugoistoka do jugozapada. Kuća je pravilnog pravokutnog nerazvedenog oblika, vanjskih dimenzija 14,30×8,40 m s dvije etaže - prizemna sa stambenim potkrovljem, a nije podrumljena.

U prizemlju su prostori dnevnog boravka, blagovanja, kuhinje, spavaće sobe, garderobe i kupaonice, a u potkrovlju su predviđene dvije spavaonice s garderobama i kupaonicama. Karakterističan je četverostrešni krov sa strehom u kojoj je maskiran žljeb.

Uvučeni ulaz u kuću će se dopuniti ostakljenim vjetrobranom kako bi se spriječili mogući ekstremni toplinski gubici u ulaznom prostoru za dugotrajnog lošeg vremena (jaki vjetar, vrlo niske temperature i sl.). Izbor boja i načina obrade pročelja je izveden prema želji investitora.

Uporabljeni građevinski materijali i sustavi

Nosivi i pregradni zidovi su izvedeni od YTONG - XELLA blokova. Debljina blokova u vanjskom zidu je 25 cm. Stropna konstrukcija prizemlja i krovna konstrukcija su izvedene od BIJELOG STROPA. Za toplinsku izolaciju krova odabrana je mineralna vuna debljine 25 cm.

Drveni “I” profili od OSB ploča visine 25 cm rješavaju detalj ventiliranja u presjeku toplinske zaštite u presjeku krovišta. Toplinska izolacija pročelja debljine 20cm od ekstrudiranog polistirena, unutarnja masa za izravnavanje zidova, fasadna žbuka i boja. Pokrov je izveden crijepom Kontinental tvrtke. Vanjska stolarija vrata i prozora je drvena s trostrukim ostakljenjem.

Pasivna kuća u Hrvatskoj

Pasivna kuća daje optimalnu toplinsku udobnost prostora uporabom opisanih zahtjeva toplinske zaštite i ventilacije, odnosno uporabe toplinske crpke i dostupnih obnovljivih izvora energije, a prije svega sunčevog zračenja.

Početne dodatne investicije (do 10% uz mogućnost etapne izvedbe) se brzo isplaćuju, pogotovo u posljednje vrijeme zbog ponovnog ubrzanog rasta cijene energije. Napokon i u Hrvatskoj imamo priliku provjere poznatih rezultata izvedenih pasivnih kuća u Europi.

Investitor i vlasnik prve pasivne kuće je potpuno samostalno financirao izgradnju. Iskustva koja će se kao rezultati mjerenja energetske potrošnje pratiti stručnim promatranjem i objavljivanjem u časopisu GO 21, poslužit će svim sljedećim graditeljima.

U Hrvatskoj je od ove godine zaživjelo poticanje energetski učinkovite gradnje raspisom prvog natječaja za potpore Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost. Iako s velikim kašnjenjem u usporedbi s europskim zemljama, počelo je novo doba koje stimulira energetski učinkovitu, ekološku i održivu gradnju.

Ventilacija (grijanje i hlađenje) pasivne kuće u Bestovju

Kako se radi o prvoj pasivnoj kući u ovim krajevima, koji se klimatski i problematikom izvođenja uvelike razlikuju od teorije i prakse sjevernijih susjeda, u ovom je prikazu radi nedostatka praktičnih iskustava i mogućnosti usporedbe, možda više pretpostavljenih odgovora nego egzaktnih, no monitoring završene građevine dat će egzaktne odgovore na sve eventualne nesigurnosti koje se javljaju tijekom realizacije projekta.

Građevinski je relativno jednostavno zadovoljiti normative pasivne kuće. Međutim, potrebna je posebna pozornost na najdelikatnijim pozicijama. To su prozori i vrata te instalacije grijanja i hlađenja na kojima se ne smije štedjeti.

Detaljnije je razrađena problematika ventilacije. U projektu pasivne kuće to znači upotrijebiti što je moguće veći zbir obnovljivih energija i suvremene tehnologije. Kako se koncepcija pasivne kuće zasniva na zabrtvljenosti ljuske građevine i kontroliranoj ventilaciji, posebno je bitno maksimalno iskoristiti sve resurse napose u zimskom periodu.

Sistem za ventilaciju (grijanje i hlađenje) obuhvaća:

1. Zemni izmjenjivač

2. Protustrujni izmjenjivač zraka

3. Dogrijavanje zraka

4. Ventilacijski razvod

Zemni izmjenjivač

Kako je zemlja na dubini većoj od 1,50 m stabilne temperature s podnošljivo malim oscilacijama, a ogromnog kapaciteta predstavlja odlično rješenje za predgrijavanje zraka zimi ili za hlađenje ljeti. Izmjenjivač je izveden od kanalizacijskih cijevi 160 mm položenih u zemlju kako je shematski prikazano na Slici 1.

Unatoč podacima iz literature kako je optimalno uporabiti cijevi ne veće dužine od 40 m, radi nedostatka prostora, a i nekih toplinskih proračuna koji ukazuju na određene prednosti ugradnje dulje cijevi, pogotovo za zimsko razdoblje, ugrađena je umjesto dvije kraće samo jedna cijev dužine oko 65 m.

 

Cijevi treba ugraditi s posebnom pozornošću kako bi se osiguralo maksimalno brtvljenje i pad u smjeru strujanja zraka od najmanje 2 %. U ovom slučaju radi dužine cijevi pad će biti 2,5 %.

Pad je potreban radi odvođenja kondenzata. Nepravilno položene cijevi (premali pad) rezultiraju zadržavanjem kondenzata u cijevi što posljedično može stvoriti niz gotovo nerješivih problema s mikrobiološkog stajališta. Iako se na ulazu vanjskog zraka u cijevi nalaze filtri, te još jednom na ulazu u protustrujni izmjenjivač zraka, vlažna sredina unutar cijevi i relativno stabilna temperatura pogoduje, ne toliko razvoju bakterija koliko .

Ispitivanja pokazuju da na kraju ventilacije, na ulazu zraka u prostoriju, zrak sadrži svega 10-20 % od ukupnog broja bakterija koje se nalaze u slobodnom zraku.

Temperatura unutar cijevi osim nekoliko ljetnih mjeseci je uglavnom preniska za bakterije, dok je za plijesni temperatura ispod 20 °C i visoka relativna vlaga tokom cijele godine osim kratkog zimskog perioda gotovo idealna.

Cijevi koje se ugrađuju trebaju biti glatke nutarnje površine, zavoji što obliji radi smanjenja otpora strujanju, a zrak na ulazu kvalitetno filtriran kako bi se ne samo smanjio unos spora nego i čestica organskog materijala, koji bi zadržavajući se na neravninama cijevi služio kao izvor hrane.

Kao što je prikazano na slici 1 na najnižem kraju zemnog izmjenjivača nalazi se sabirnik sa sifonom za otjecanje kondenzata u zemlju. Sabirnik ima dostupni poklopac kako bi se po potrebi povremeno sistem mogao čistiti i dezinficirati.

Okvirni proračuni energetske učinkovitosti takvog zemnog izmjenjivača su rađeni uz slijedeće parametre:

  • 1. jedna cijev 160 mm
  • 2. dužina cca 65 m
  • 3. dubina polaganja 130-280cm
  • 4. volumen ventiliranog prostora 240 m3
  • 5. dinamika provjetravanja 0,5/sat
  • 6. volumen toka zraka 120 m3/sat
  • 7. zadana temperatura ventiliranog prostora 20 °C
  • 8. granična vrijednost za grijanje 18 °C
  • 9. granična vrijednost za hlađenje 25 °C
  • 10. Zagrebačko klimatsko područje

  • Godišnji dobitak energije takvog zemnog izmjenjivača mogao bi biti oko 1.800 kWh godišnje. Na grafikonima slika 2 i 3, simulirana su dva zimska dana, jedan s ekstremno niskom temperaturom od -20 °C i drugi s često očekivanom temperaturom od 0 °C.
    Na kraju zemnog izmjenjivača očekivana temperatura zraka za ekstremni dan bi mogla iznositi oko 8 °C, a za neki prosječni zimski dan oko 10 °C , što bi bilo odlično polazište za sistem ventilacije. Ljetno razdoblje je nesporno pa nije tema ovog razmatranja.

     

    Protustrujni izmjenjivač zraka

    Slijedeća važna komponenta ventilacijskog sustava je protustrujni izmjenjivač zraka, uređaj relativno jednostavne konstrukcije, ali rezultat visoke tehnologije. Radi se u ovom slučaju o cijevnom izmjenjivaču izuzetno velike kontaktne površine (oko 60 m2) s PHI (Passiv Haus Institut, Darmstadt) certifikatom za primjenu u pasivnoj kući učinkovitosti preko 95%.

  • Veoma je važno ugraditi visoko učinkoviti uređaj koji se usprkos visokoj cijeni veoma brzo amortizira, kroz niske troškove dogrijavanja za razliku od jeftinijih manje učinkovitih (60-70%) obzirom na velike volumene zraka (u ovom slučaju oko 120 m3/sat).

    Kako je pretpostavljena temperatura na ulazu u protustrujni izmjenjivač iz zemnog izmjenjivača 8-10 °C, a sobna temperatura 20 °C, to bi značilo da bi uz učinkovitost od minimalno 95% zrak na izlazu iz protustrujnog izmjenjivača imao 19,4-19,5 °C, što uz odgovarajuću toplinsku izolaciju cijele građevine zahtijeva male količine dodatne energije za dogrijavanje zraka.

    Dogrijavanje zraka

    Temperatura “potrošenog” zraka na izlazu iz protustrujnog izmjenjivača zraka bi bila računski očekivanih 8,5-10,5 °C, što može gotovo idealno poslužiti prije izbacivanja u okolinu kao izvor topline za hladnu stranu male toplinske crpke zrak/zrak od 600-1000 W strujne snage interpoliranu između “otpadnog potrošenog” zraka i ulaznog svježeg zraka kojeg treba još malo dogrijati, što je shematski vidljivo iz slike 4. Monitoring završene kuće tijekom prve slijedeće zime sigurno će evaluirati i korigirati pretpostavljene podatke.

     

    Ventilacijski razvod

    Odvođenje “potrošenog” zraka i razvođenje svježeg zraka je više tehničko pitanje dimenzioniranja nego stručno specifično vezano za pasivnu kuću. Možda je dovoljno samo nekoliko načelnih napomena. Dovod svježeg zraka je u prostorije gdje se boravi (dnevna soba, spavaća, radna soba), a odvod se koncipira iz kuhinje i kupaonice.
    Na taj se način osigurava cirkulacija, a s druge strane odvode i nepoželjni mirisi. Za napomenuti je još da treba obratiti pažnju na zvučnu izolaciju ventilacije, te pripaziti da dimenzioniranjem osiguramo brzinu strujanja ulaznog zraka koja neće prelaziti 20 cm/sek na ventilacijskom otvoru, jer je to što fiziološka granica ugode.
    prof. Ljubomir Miščević, dipl.ing.arh. mr.sc. Branko Mihaljev, med. mikrobilogije

  • Gradnja pasivne kuće: prof. LJubomir Miščević - SUN-ARH d.o.o.

Materijali