Пасивната къща – ново поколение енергийна ефективност

Макар че наименованието на концепцията говори за къща (passivhaus – от немски – пасивна къща), трябва да е ясно, че понятието далеч не се отнася само за индивидуални, еднофамилни жилища. То е приложимо и за цели жилищни сгради, за бизнес-сгради, както и за търговски такива.

 

 

Така например офис-сградата RHW.2 във Виена, Австрия, сертифицирана по стандарта passivhaus, е с двадесет етажа и 260 метра височина, с работно пространство за 900 служители. 
 

Според Passivehouseplus, „Енергийната концепция на сградата е вдъновяваща: енергията се осигурява от фотоволтаична система, както и от система за комбинирано затопляне, охлаждане и генериране на електричество. Дори отпадъчната топлина от центровете за данни се използва. Охлаждането отчасти идва от коритото на Дунав“.
 

Разбира се всеки отделен проект се характеризира с отделни специфики, които се залагат още на ниво проектиране. Eднофамилните къщи и ниските, но с голяма площ комерсиални сгради имат предимството, че могат лесно да се възползват от така наречената естествена вентилация. Характерно за нея е, че отварянето на прозорците през лятото създава въздушна циркулация, при която топлината се засмуква и изхвърля навън по естествен начин, а за сметка на това вътре навлиза хладен въздух.

 

  

Например къщата „Буш“ в австралийската пустош е проектирана за енергийна самодостатъчност благодарение на комбинация си от ориентацията на север, крос-вентилацията за  охлаждане и прецизната  слънцезащита. Те  са  съчетани  с наземен  соларен  масив  и покривна слънчева инсталация от колектори за топла вода.
 

Общото за всички пасивни къщи е, че почти не употребяват енергия от външни енергоизточници и с това носят редица ползи:
 

§ Малки или нулеви комунални сметки: поддръжката на пасивна къща обичайно не изисква почти никакви разходи за енергия. Потреблението е минимално или нулево, което значи, че евентуални задължения към енергоразпределителните дружества се формират най-вече от такси за поддържане на свързаността;

§ Намаляване на натоварването на енергийните мрежи: редуцират се пиковите натоварвания, които понякога могат да доведат до сривове на енергийното захранване;

§ Екологичност и здравеопазване: намаляването  на  потреблението  на  енергия  от  външни доставчици означава и по-малко вредни емисии от горене на изкопаеми горива. По този начин пасивните къщи допринасят за екологията и собственото ни здраве.

  

Традиционно за пасивна къща се приема такава постройка, която е в състояние да посрещне поне 50% от енергийните си нужди за отопление и охлаждане само чрез пасивни стратегии – слънчево греене, темпериране чрез земята и др. Други 15 до 30% следва да се добиват от вътрешни източници. Не повече от 20% може да идва от външен източник на топлоенергия.
 

В безкомпромисния сценарий тези 20% дори не са нужни, защото сградата може да покрива нуждите си само чрез слънчевите и вътрешните източници. Има и идеален сценарий, когато сградата произвежда повече енергия, отколкото използва. Това означава, че чрез слънцето и вътрешните си енергоизточници тя покрива собствените си нужди и генерира излишък, който може да „изнася“.

 

В основата на концепцията за пасивната къща е натрупването и запазването на енергията. Пасивната къща се проектира така,  че да е с ефективна „обвивка“, недопускаща загуби на енергия. Затова става възможно такава сграда да се отоплява предимно от пасивното натрупване на слънчевата топлина – оттам и понятието „пасивна“.

 

Формирането на ултра-ефективната обвивка се реализира чрез различни стратегии, които варират според изложението на терена, неговите релеф и наклон, наличието на местни енергоизточници като например река или геотермални ресурси и др. Все пак налице са общи черти: ефективна топлоизолация на стените и таваните с нищожно топлопредаване, прозорци с минимални загуби, използване на термална маса, прилагане на пасивни слънчеви стратегии и др.

 

В класическия дизайн на сградите прозорците традиционно са най-слабото звено от гледна точка  на енергийната  ефективност.  Те  са  мястото,  където  е  налице  най-голямо  енергийно „изтичане“. По тази причина именно прозорците са ключови и в дизайна на пасивната къща. В пасивната сграда прозорецът следва да има коефициент на топлопредаване, не по-голям от 0.80 W/m²K. Тази стойност може да бъде дори по-ниска за постройки в райони с много студен климат.

 

 

От съществено значение е да се използват прозоречни системи с добри изолационни свойства. Те трябва  да  се затварят  плътно,  а  компонентите  им  да  прилепват така,  че  да  са  термично разделени, тоест да не се допуска образуването на топлинен мост. За това значение има и самият начин на монтиране на прозорците.

 

Подобно предизвикателство за всички производители на прозоречни системи мотивира Rehau да разработи прозоречните системи от серията GENEO, която е сертифицирана за вграждане в пасивни сгради. Високотехнологичният материал RAU-FIPRO, от който се изработват профилите за тази система е разработен за приложение в модерното самолетостроене и съзтезателните автомобили. Този материал позволява масимална якост и плътност на конструкцията при ниско тегло и перфектна изолация срещу външни влияния. В съчетание с троен стъклопакет, чието стъкло позволява задържане на топлинните натрупвания от слънчевото   греене,   и   подходящи   соларни   стратегии,   това   прави   съвсем   осъществима „абсурдната“ идея, че на един дом през зимата би била достатъчна топлоенергия колкото за един сешоар.

 

Важен елемент при конструирането на пасивната къща е съчетаването на стрехите с прозорците. Стрехите се изграждат така, че предвид високото слънце през лятото и ниското слънце през зимата  те  трябва  да  могат  да  засенчват  греенето  през  лятото,  но  да  пропускат  зимните слънчеви лъчи навътре. Съществена роля в този процес има стъклопакетът. В идеалния случай той включва така наречението стъкло „четири сезона“, което има специфични покрития, за да задържа топлината през зимата и хладината през лятото.
 

Толоизолационните свойства и високата якост на профилите GENEO правят възможно всичко това да се съчетае със съвременната тенденция за вграждане на големи прозорци – в идеалния случай високи от пода до тавана. Така се осигуряват красиви изгледи към околностите. По-същественото обаче е, че се използва максимално предимството на дневната светлина. Липсата на нужда от изкуствено осветление в светлата част от деня допълнително допринася за енергийната ефективност на подобна сграда, доближавайки я още повече до идеала за пасивна постройка.

 

---