Domāt un rīkoties energoefektīvi pareizi
80% no kopējā mājokļu siltumenerģijas patēriņa veido ēkas ar platību līdz 1000 m2.
| 80% no kopējā mājokļu
siltumenerģijas patēriņa veido ēkas ar platību līdz 1000 m2. Domāt un rīkoties energoefektīvi pareizi |
|
|
|
| |
|
|
Norobežojošo
konstrukciju siltuma caurlaidība jeb to spēja samazināt siltuma zudumus
telpās vienmēr ir bijis ļoti aktuāls jautājums. Arī Latvijā, apskatot
jautājumu par norobežojošo konstrukciju nepieciešamajiem siltuma
pretestības rādītājiem, nekad nav bijusi vienprātība. Vienmēr
pastāvējis jautājums, kāds ir minimālais vai arī optimāli
nepieciešamais norobežojošo konstrukciju siltuma caurlaidības rādītājs
jeb siltumizolācijas biezums, vērtējot to gan no sākotnējo būvizmaksu,
gan no ēkas ekspluatācijas izmaksu aspekta. Jāpiemin, ka Latvijā viens
no noteicošajiem normatīvajiem dokumentiem šajā kontekstā ir LBN
002-01.*, kas nosaka norobežojošo konstrukciju siltuma caurlaidības
koeficientu (U-vērtība, W/m².K) vērtības. Ievērojot dotās LBN
002-01 prasības, ir iespējams panākt, ka ēkas gada siltumenerģijas
patēriņš apkurei uz 1m² apkurināmās platības būs robežās starp 90
– 100 kWh/m².
Savukārt, ja ēkas ir būvētas, ievērojot zemās enerģijas vai pasīvās
mājas principus, tad gada siltumenerģijas patēriņš apkurei uz 1m²
apkurināmās platības pasīvai mājai ir ne vairāk kā 15 kWh/m²,
bet zemas enerģijas mājai ne vairāk kā 40 kWh/m² vai vidēji par 50 % zemāks salīdzinājumā ar
konkrētajā valstī spēkā esošajām normatīvu prasībām.**
Uz doto brīdi Latvijā ir uzkrāta zināma praktiskā pieredze ekspluatējot ēkas, kas atbilst LBN 002-01 normatīvajām prasībām. Līdz ar to, skaidri ir izkristalizējušies secinājumi, ka ēkas ekspluatācijas izmaksas joprojām sastāda būtisku daļu un ir jāturpina virzība ēku, tai skaitā jauno ēku, energoefektivitātes paaugstināšanā. Dotās tēzes patiesumu labi atspoguļo arī 1.attēla grafiiks, kurā skaidri redzams, ka citās pasaules valstīs ir nepārtraukta virzība siltumenerģijas patēriņa samazināšanā un efektīvā tās izmatošanā, un šī brīža LBN 002-01 prasības atbilst Eiropas 1980.-1995. gada līmenim. 1.att. Mājokļu energopatēriņa dinamika WSchVO – Vācijas Siltuma aizsardzības noteikumi, SBN – Zviedrijas Būvniecības Standarts Līdz ar to, iespējams šis ir īstais brīdis, lai atmestu visas šaubas un sāktu domāt, kā arī realizēt projektus, kuri atbilst daudz augstākam energoefektivitātes līmenim nekā noteikts LBN 002-01. Šajā gadījumā pasīvās mājas vai zemās enerģijas mājas koncepcijas ir ļoti labs instruments, kuras izmantojot, var panākt ļoti augstus ēku energoefektivitātes rādītājus jeb zemas ēkas ekspluatācijas izmaksas. Galvenais faktors, kas vieno visas energoefektīvo māju koncepcijas ir kompleksa pieeja ēkas risinājumiem, panākot to, ka: - caur ēkas norobežojošajām konstrukcijām ir minimāli siltuma zudumi un ēkas forma ir ģeometriski vienkārša; - izmanto energoefektīvus logus; - ēkas blīvuma pakāpe ir ļoti augsta; - ventilācijas sistēma nodrošina efektīvu gaisa rekuperāciju; - efektīvi tiek izmantota pasīvā saules enerģija; - energoefektīva elektroierīču un apgaismojuma izmantošana. Dotā raksta ietvaros nav iespējams apskatīt visus uzskaitītos argumentus, līdz ar to plašāk izvērtēsim dažus no tiem: - norobežojošo konstrukciju siltuma caurlaidības rādītājus; - norobežojošo konstrukciju jeb ēkas blīvuma pakāpi; - svaigā gaisa apmaiņas intensitāti jeb ventilācijas sistēmu. Savukārt, kopējo priekšstatu par siltuma zudumiem un siltuma avotiem pasīvajās mājās var aplūkot 2.attēlā. Rezultāti uzrādīti pasīvo māju rindu ciematam Vācijā, Hannoveres-Konsbergas apkaimē (uz 1m2 dzīvojamās platības). 2.attēls. Pasīvas mājas apkures perioda siltuma bilance Norobežojošo konstrukciju ar zemu siltuma caurlaidības rādītāju (U-vērtība, W/m².K) izmantošana zemās enerģijas vai pasīvās mājās ir viens no galvenajiem priekšnosacījumiem, lai varētu panākt definēto gada siltumenerģijas patēriņu apkurei uz 1m² apkurināmās platības. Ja ēkā nav iespējams panākt to, ka caur norobežojošajām konstrukcijām (ārsienas, 1 stāva grīdas, bēniņu pārsegums) siltuma zudumi ir ļoti mazi, tad vispār nav vērts tālāk domāt par energoefektīvas ēkas būvniecību, jo nav ekonomiska pamatojuma uzstādīt jaudīgas inženieriekārtas un ar to palīdzību censties kompensēt lielos siltuma zudumus caur norobežojošajām konstrukcijām. Ir jāatceras, ka doto iekārtu (siltumsūkņa, mehāniskās ventilācijas sistēmas) darbināšanai izmanto vienu no dārgākajiem enerģijas veidiem – elektroenerģiju. Salīdzinājumā ar citiem ēkas siltuma zudumu avotiem, norobežojošo konstrukciju siltuma pretestības paaugstināšana ir visvienkāršākais un arī salīdzinoši lēti realizējams pasākums, līdz ar to nav "jāskopojas" ar siltumtehniski efektīvu konstrukciju izvēli. Pasīvās mājas norobežojošo konstrukciju U vērtībām jābūt 0,15 - 0,10 (W/m².K) robežās, bet zemās enerģijas mājās parasti U-vērtība nepārsniedz 0,20 W/m².K. Izvēloties norobežojošās konstrukcijas, piem., ārsienas, jumta risinājumu, jāņem vērā ne tikai tās U-vērtība, bet arī konstrukcijas siltuma inerces rādītājs, lai nodrošinātu telpu nepārkaršanu vasarā un maksimāli izmantotu saules pasīvo enerģiju. Veiksim konstruktīvu risinājumu siltumtehnisko raksturlielumu salīdzināšanu, lai novērtētu to piemērotību energoefektīvu norobežojošo konstrukciju izveidošanai. Kā aprēķinu atskaites vērtību pieņemsim U-vērtību 0,20 W/m².K, kas atbilstu zemas enerģijas mājas norobežojošās konstrukcijas rādītājam. Šobrīd būvpraksē pārsvarā tiek izmantoti sekojoši ārsienu risinājumi: a)rūpnieciski vai objektā veidotas koka karkasa konstrukcijas; b)bloku sienas ar vai bez papildu siltinājuma. Bez dotajiem ārsienu risinājumiem arvien biežāk tiek izmantots arī koka karkasa konstrukcijas risinājums, kurā salīdzinājumā ar klasisko koka karkasa konstrukciju papildus tiek izmantoti arī materiāli ar lielu siltuma inerci (skat. 3.att). 3.att. Ārsienas konstruktīvais risinājums Rbb sienas rasējuma Attēls 1.tabula. Ārsienu siltumtehnisko aprēķinu rezultāti Jo lielāka nobīde Izvērtējot aprēķinu siltumtehniskos rezultātus, varam secināt, ka, ja ārsienas konstrukciju veido vairāki slāņi, tad izmantojot vairākus risinājumus var iegūt U-vērtības rādītājus, kas atbilst zemas enerģijas mājas līmenim. Salīdzinot konstrukcijas pēc siltuma inerces rādītājiem, izriet, ka vadīties tikai pēc konstrukcijas svara nav pareizi, jo šis rādītājs neatspoguļo faktisko konstrukcijas siltuma akumulācijas spēju. Daudz labākus siltuma inerces rādītājus iespējams panākt, ja konstrukciju veido no materiāliem uz koksnes bāzes. Izmantojot konstrukcijas, kuru siltuma inerces rādītāji ir salīdzinoši lieli, ir garantēts, ka telpās maksimāli tiks izmantots saules pasīvās enerģijas siltums un iekštelpas būs pasargātas no straujas atdzišanas vai uzkaršanas, mainoties āra vides parametriem. Zinot dažādu konstrukciju siltumtehniskos rādītājus, ikviens var veikt sev piemērotākās konstrukcijas izvēli, novērtējot to arī no sākotnējo būvizmaksu pozīcijas. Nākamais būtiskais solis pēc norobežojošo konstrukciju risinājuma izvēles ir doto konstrukciju kvalitatīva izbūve jeb ēkas zemas gaisa caurlaidības nodrošināšana. Latvijā ir izveidojies maldīgs priekšstats, ka izvēloties vienīgi mūra ēkās risinājumus var nodrošināt labu ēkas blīvuma pakāpi.*** Šajā sakarā ir vērts minēt Vācijas pasīvās mājas institūta "PASSIVHAUS INSTITUT" pētījuma rezultātus.****, kas apliecina, ka neatkarīgi no izvēlētā norobežojošo konstrukciju konstruktīvā risinājuma t.i., mūris vai koka karkass, ir iespējams panākt gaisa caurlaidības rādītāja n50 vērtību ar kārtu zemāku par 0,60 h-¹. LBN 002-01 nosaka, ka dzīvojamām mājām maksimālā pieļaujamā gaiscauraidības vērtība ir 3,0 m³/(m²xh). Tas nozīmē, ka neatkarīgi no izvēlētā konstruktīvā risinājuma, ievērojot būvdarbu tehnoloģiju, var panākt nepieciešamo gaiscaurlaidības vērtību. Lai to panāktu, vērība jāpievērš arī visām konstrukciju savienojuma detaļām, piemēram, vietām, kur plaknē saskaras dažādi materiāli, sienas – loga vai grīdas – ārsienas salaiduma vietas, komunikāciju atvērumu vietas. Šuvju vietu hermetizācijai nepieciešams izmantot speciāli šiem mērķiem paredzētus materiālus – speciālas līmlentas vai blīvējamos materiālus. Veidojot ēku ar augstu blīvuma pakāpi, nenozīmē, ka mēs veidojam ēku kurā "nebūs ko elpot", bet veidojam ēku, kurā nebūs siltuma zudumu, ko izraisa nekontrolējama gaisa kustība un mums nebūs tie jākompensē, pievadot papildu siltuma daudzumu. Siltuma zudumus, ko rada nekontrolējama gaisa plūsma nav iespējas izmantot arī gaisa rekuperācijas sistēmās. Uzskatāmībai novērtēsim siltuma zudumus, kas atkarīgi tieši no ēkas blīvuma pakāpes. Ēkas blīvuma pakāpi nosaka pie 50 Pa spiediena starpības starp vidēm. Normālos ēkas ekspluatācijas apstākļos spiedienu starpība ir būtiski mazāka, ko arī ņemsim vērā aprēķinos. Apskatīsim dzīvojamo māju ar apkurināmo platību 140 m² un tilpumu 385 m³ - pasīvas mājas kritēriji nosaka, ka ēkas blīvuma pakāpei jābūt lielākai par 0,60 h-¹. Savukārt LBN 002-01 prasības dzīvojamām mājām nosaka ēkas blīvuma līmeni ne mazāku par 3,0 m³/(m²xh). Neblīvām mājām gaisa infiltrācijas apjoms var svārstīties ļoti plašā diapazonā (pieņemsim vērtību 10 h-¹).***** Aprēķini veikti saskaņā ar Rīgas datiem, gaiss tiek sildīts par 20 grādiem visas apkures sezonas garumā. 2.tabula. Infiltrācijas siltuma zudumi atkarībā no ēkas blīvuma pakāpes Rezultāti skaidri parāda, ka, jo ēka ir blīvāka, jo "nelietderīgie" izdevumi par apkuri ir mazāki. Energoefektīvu māju koncepcija paredz, ka maksimāli tiek kontrolēti siltuma zudumi un gūts labums no tā, piemēram, atgūstot gaisa siltumu rekuperācijas sistēmās. Doto gaisu izmanto arī telpu ventilēšanai, tomēr jāatceras, ka tā aprite norisinās 24 stundas jeb arī periodos, kad telpās neuzturas cilvēki jeb, kad gaisa apmaiņas intensitāte var tikt samazināta. Energoefektīvās mājās svaigā gaisa nodrošināšanai telpās ir vitāla nozīme. Galvenais ventilācijas uzdevums ir nodrošināt telpās sanitāri higiēniskajām normām atbilstošu gaisa kvalitāti un atbilstošu komforta līmeni. Pasīvās mājās doto gaisu izmanto arī telpu apsildei. Pasīvās vai zemās enerģijas mājās, salīdzinājumā ar Latvijas būvnormatīvos LBN 211-08 ****** un LBN 231-03.******* definētajiem gaisa apjomiem, ir zināmas atšķirības. Piemēram, pasīvās mājās nepieciešamo svaigā gaisa daudzumu aprēķina, izejot no vienam cilvēkam nepieciešamā daudzuma jeb 20-30 m³/h, pie nosacījuma, ka gaisa apmaiņa stundā ir vismaz ar kārtu 0,3 un griestu augstums 2,5 m. Telpu apdzīvotības līmenis vidēji tiek pieņemts 35 m². Pēc Latvijas būvnormatīviem nepieciešamais apjoms tiek rēķināts atkarībā no telpu tipa un sastāda vismaz 3 m³/h uz 1m² grīdas laukuma. Aprēķinot nepieciešamo gaisa daudzumu dzīvojamai mājai Rīgā ar apkurināmo platību 140 m², mēs iegūstam, ka pasīvās mājas gadījumā 4 cilvēku ģimenei nepieciešami vidēji 120 m³ svaiga gaisa stundā, bet pēc LBN kritērijiem – 420 m² svaiga gaisa stundā. Lieki piebilst, ka apjomu atšķirība ir ļoti būtiska un tas, savukārt, nozīmē, ka energoefektīvo māju izstrādātie standarti ar mehāniskās ventilācijas sistēmas palīdzību ļauj maksimāli efektīvi nodrošināt nepieciešamo gaisa daudzumu. 3.tabula. Siltumenerģijas izmaksas svaigā gaisa uzsildīšanai Secinājumi. Realizējot energoefektīvus risinājumus, kas ir saskaņā ar pasīvās vai zemās enerģijas mājas izstrādātajam vadlīnijām, ir iespējams panākt ļoti būtisku ēku ekspluatācijas izmaksu samazinājumu salīdzinājumā ar šobrīd Latvijā spēkā esošajiem būvnormatīviem. To var panākt veicot kompleksu nepieciešamo pasākumu kopumu. Plānojot ēku būvniecību, ir jādomā ne tikai par būvniecības sākotnējām izmaksām, bet arī par ēku ekspluatācijas izdevumiem. Ēku norobežojošo konstrukciju siltuma pretestībai jānodrošina pēc iespējas mazāki siltuma zudumi caur tām, tādējādi, dodot iespēju iebūvēt nelielas jaudas inženiersistēmas. Raksta autors: Andris Vulāns Ms.sc.ing * LBN 002-01 "Ēku norobežojošo konstrukciju siltumtehnika" spēkā no 01.01.2003. ** "European national strategies to move towards very low energy buildings", Danish Building Research Institute, Aalborg University, 2008 *** Žurnāls "Latvijas būvniecība" Nr.1 (18)/10. J. Paplavskis "Kāpēc jāmaina domāšana, projektējot zema energopatēriņa dzīvojamās mājas". ****Final Technical Report of the European research project CEPHEUS – Cost Efficient Passive Houses as European Standards supported by the EU. July 2001 *****"Ēku siltuma zudumu un apkures siltuma vajadzības datormodelēšana" A. Jakovičs, S. Gendelis, Z. Krievāns, 2000 ****** LBN 211-08 "Daudzstāvu daudzdzīvokļu dzīvojamie nami" spēkā ar 01.03.2009. ******* LBN 231-03 "Dzīvojamo un publisko ēku apkure un ventilācija" spēkā ar 01.01.2004. |
|
| |