Zema energopatēriņa māja

saaremaa_maja

Zemā energopatēriņa māja

Sāremā, Kuresārē, tika uzbūvēta māja izmantojot bauroc produkcijas komplekso risinājumu, kas ir ļoti energoefektīva un pieder pēc enerģijas patēriņa pie visenergotaupīgākās A – klases. Visa virszemes ēkas daļa pilnībā tika uzbūvēta no bauroc produkcijas, bet papildus siltināšana tika izmantota vienīgi grīdas un jumta konstrukcijās. Ārsienas tika izbūvētas no bauroc ECOTERM+ 500 blokiem ar plānkārtas apmetuma apdari. Šo bloku izcilā siltumizolācijas spēja ļauj būvēt viendabīgu bloku sienu bez papildus siltinajuma. Tāda unikāla iespēja – uzbūvēt siltu sienu tikai no viena materiāla – ir vienīgi blokiem bauroc ECOTERM+ 375 un 500 (siltuma caurlaidības koeficients attiecīgi ir 0,20 un 0,15 W/m2K). bauroc gāzbetona izstrādājumu izmantošana visās virszemes konstrukcijās, ieskaitot pārsegumus un savietoto jumtu, nodrošina kompleksu risinājumu ar labu hermētiskumu (zemu gaiscaurlaidību) un bez termiskiem tiltiem.
Šī ēka ir ar ļoti zemu enerģijas patēriņu, aprēķina energoefektivitātes primārās enerģijas patēriņš sastāda 90 kWh/m2 gadā, kas atbilst visaugstākajai enerģijas patēriņa A – klasei – līdz 120 kWh/m2 gadā, tajā skaitā apkures enerģijas daļa ir tikai 25 kWh/m2 gadā no kopējā aprēķinātā enerģijas patēriņa. Atgādinām, ka ET rādītājs (90 kWh/m2 gadā) atspoguļo kopējo ēkas primārās enerģijas patēriņu apkurei, karstajam ūdenim, sadzīves tehnikai un apgaismojumam. Ēkas aprēķina enerģijas patēriņa sadalījums ir parādīts publikācijas beigās gan vizuāli, gan skaitliski.
Neskaitot ļoti labus energoefektivitātes rādītājus, ēka lieliski iederas apkārtējā arhitektoniski – vēsturiskajā vidē. Šī ēka tika uzprojektēta arhitektūras konkursa rezultātā; arhitekts Jurgen Lepper no arhitektu biroja Dimensioon OÜ. Tā kā zemes gabals atrodas vecpilsētas – vēsturisko pieminekļu aizsardzības joslas robežās, tad konkursā īpaša uzmanība tika pievērsta ēkas savietojamībai ar vēsturiski – arhitektonisko vidi. Ēkas apjomiem, to sadalījumam, aiļu proporcijām, detaļam un ārējai apdarei bija jāsaskan ar blakus esošiem vēsturiskajiem objektiem.
Ēkas konstrukcijās izmantojamie bauroc izstrādājumi ir ilustrēti zemāk esošajā attēlā. Ar celtniecības gaitu un foto galeriju, kas ilustrē mezglu risinājumus, var iepazīties šeit. Ar sienu mezglu, pamatu, pārsegumu un bauroc jumta izstrādājumu tehniskajiem rasējumiem var iepazīties šeit.

Zemā energopatēriņa bauroc mājas enerģijas aprēķina tehniskie rādītāji
Apkurināmā platība 165 m2
Ārsienas: bauroc ECOTERM+ 500 203 m2 U-vērtība 0,17 W/m2K
Divslīpu jumts: bauroc 250 mm PANELIS + 200 mm siltumizolācija 97 m2 U-vērtība 0,15 W/m2K
Grīda XPS ar 100 mm siltumizolāciju 118 m2 U-vērtība 0,2 W/m2K
Logi Kalesy HTP-10 45 m2 U-vērtība 0,82 W/m2K
Ēkā ir siltās grīdas. Apkurei un sadzīves ūdens uzsildīšanai tiek izmantots „gaiss – ūdens” tipa siltumsūknis Mitsubishi PUHZ-HRP100YHA2 Apkures aprēķina koeficients 2,1
Ventilācijas sistēma Komfovent 400 REGO Siltuma atdeve 80%
Karstā sadzīves ūdens patēriņš 65,7 m3 gadā
Ēkas aprēķina gaiscaurlaidība n50 1,0/h
Zemāk mēs paskaidrosim pieeju izejas datu izvēlei energoaprēķinam, pie tam uzsvars tika likts uz koncepciju „kompleksais risinājums”, jo ēkas enerģijas patēriņš sastāv no vairākām komponentēm. Ar gala rezultātu varam būt apmierināti tikai tajā gadījumā, ja visi enerģijas patēriņa faktori atrodas zem vienādas kontroles – neviens faktors nav aizmirsts un ne uz vienu netiek tērēti lieki līdzekļi.

Projektējot konkrēto energotaupīgo māju tika ievēroti sekojošie faktori:

  • Mājas kompakts arhitektoniskais risinājums
  • Siltumnoturīgas ārējas norobežojošās konstrukcijas bez termiskiem tiltiem
  • Ventilācijas sistēma ar gaisa rekuperāciju
  • Minimālie enerģijas zudumi infiltrācijas dēļ, t.i., gaiscaurlaidības dēļ
  • Apkures sistēma ar augstu lietderības koeficientu

Lai nodrošinātu labu un patīkamu mikroklimatu, tika ievērotas sekojošas prasības:

  • Pietiekoša un vienmērīga gaisa apmaiņa, minimums 0,6 reizes stundā
  • Pieņemama iekštelpu temperatūra un gaisa relatīvais mitrums
  • Siltas iekšējo sienu virsmas bez termiskiem tiltiem
  • Starpība starp istabas temperatūru un ārsienas iekšējās virsmas temperatūru nedrīkst pārsniegt 20C.

Uzbūvētā ēka – klasiska divstāvu māja ar divslīpju jumtu. Ēkai ir kompakts risinājums (optimālā attiecība starp ārējo norobežojošo virsmu un telpu apkurināmo kubatūru), kas ir ļoti svarīgi, lai sasniegtu labus energoefektivitātes rādītājus.

Sienu, jumta un grīdas U – vērtības dotajai mājai atrodas robežās 0,15 – 0,2 W/m2K. Ierīkoto logu U – vērtība sastāda 0,82 W/m2K. Pateicoties nelielai logu platībai salīdzinot ar apkurināmo platību, aprēķina enerģijas zudumi caur logiem un sienām aptuveni vienādi. Kompleksajā risinājumā no bauroc gāzbetona produkcijas nav termisko tiltu stāvu pārsegumos. Siltumnoturīgas ārsienas un logi nodrošina vienmērīgu iekštelpu temperatūru un tādā veidā siltuma komfortu visā mājā.
Šīs mājas apkurei un ūdens uzsildīšanai tiek izmantots „gaiss – ūdens” tipa siltumsūknis, kas ievērojami samazina apkurei patērēto elektroenerģiju, jo vidējais lietderības koeficients Igaunijas klimatiskajos apstākļos sastāda 2,1. Laba telpu iekšējā mikroklimata nodrošināšanai un energotaupīgas gaisa apmaiņas organizēšanai tiek izmantota ventilācijas sistēma ar rekuperāciju, kuras aptuveni 80% izvadāmais gaisa siltums atkārtoti tiek izmantots ienākošā gaisa sasildīšanai līdz 160C. Lai nodrošinātu energotaupīgu māju ir svarīgi, lai ēkas ārējās norobežojošās konstrukcijas ir gaisnecaurlaidīgas, t.i., lai nenotiktu ievērojami siltuma zudumi gaisa noplūdes dēļ. Gaiscaurlaidības praktiskie mērījumi parādījuši, ka bauroc gāzbetona mājas ir vienas no labākajām no gaiscaurlaidības viedokļa (n50 = 1/h). Hermētiskumu nodrošina materiāla slēgto poru struktūra un uzmūrēta ar smalko javu (bauroc bloku līmi) viendabīga bloku ārsiena, kā arī labi pārdomāti ārējo norobežojošo konstrukciju konstruktīvie mezglu risinājumi. Aprēķina enerģijas zudumi gaiscaurlaidības dēļ sastāda tikai 5% no visiem ēkas siltuma zudumiem.
Noslēgumā parādīsim attēlā procentuālo siltuma zudumu sadalījumu bauroc A – klases mājā. Kā redzams attēlā, ēkai, kuras projektēšanai piegāja kompleksi, visas enerģijas zudumu vērtības apmēram vienādas, t.i., nav enerģijas zudumu komponentes, kas būtu ievērojami lielāka par citu, kā arī nav lieku izdevumu kādas atsevišķas komponentes minimizēšanai. Vislielākais siltuma zudumu avots ir kanalizācijā plūstošais karsts ūdens, pēc tam seko siltuma zudumi caur logiem, durvīm un sienām, un pēc tam – siltuma zudumi caur ventilāciju. Aptuveni vienādās proporcijās – zudumi caur jumtu, grīdu un gaisa noplūdes dēļ.

Tabulā ir norādītas konkrētas aprēķina vērtības primārās enerģijas zudumiem apkurei, sadzīves ūdenim un elektrībai, elektrības aprēķina korekcijas koeficients Igaunijā ir 1,5. Aprēķini tika veikti ar Igaunijas Ekonomikas ministrijas BV2 programmas palīdzību saskaņā ar „Minimālo energoefektivitātes prasību” metodiku. Paralēli tika salīdzināti aprēķini ar DOF-Energie 2.0 programmas palīdzību, kuru rezultāti bija tuvi ar programmas BV2 palīdzību aprēķinātiem rezultātiem.

Enerģijas patēriņš kWh/m2 gadā
Apkure 25
Karstais ūdens 9
Elektroenerģija apgaismojumam 7
Elektroenerģija sadzīves tehnikai 13
Elektroenerģija ventilācijai 6
Kopā 60
primārās enerģijas patēriņš (60×1,5)
kur 1,5 ir Igaunijā pieņetais pārejas koeficents elektroenerģijai
90
Energopatēriņa klase A

Secinājums

Attiecībā uz konkrēto māju tiek izmantots termins „zemā energopatēriņa māja”, jo Igaunijā tāpat kā Latvijā vēl nav definētas prasības pasīvām mājām, t.sk. enerģijas patēriņam uz apkuri.
Vācijā saskaņā ar Pasiv Haus Institūta izstrādātām rekomendācijām tās sastāda 15 kWh/m2 gadā. Somijas klimatam atbilstošus kritērijus izstrādāja vietējā pētījuma iestāde VTT – Somijā patēriņš apkurei pasīvajā mājā sastāda 25 – 35 kWh/m2 gadā, kas sakrīt vai ir ļoti tuvs patēriņam uz apkuri zemā energopatēriņa bauroc mājai, t.i., 25 kWh/m2 gadā.
Atšķirībā no pasīvās mājas koncepcijas, kas neparedz apkuri ar siltām grīdām vai radiatoriem, zemā energopatēriņa bauroc mājai ir paredzēta grīdas apkure, kas ir ļoti svarīgi Igaunijas klimatiskajos apstākļos. Zemā energopatēriņa bauroc mājai ārsienas ir uzbūvētas bez papildus siltināšanas, un divslīpju jumta siltināšanas biezums sastāda tikai 20 cm. Pasīvās mājas atbilstošie rādītāji, sasniedzami koka karkasa ārsienās ar 40 cm un jumta pārsegumos ar 60-70 cm papildus siltinājumu. Detalizētāku paskaidrojumu un pamatojumu var apskatīt šeit.