Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā
Pasūtītājs: SIA’’Lenkas energo’’Projektētājs: SIA’’ARCHE’’, arhitekts Aivars Robiņš, uzņēmuma vadītājs Jānis BērziņšĢenerāluzņēmējs: SIA’’BIG GRUPA’’Sistēmas un materiāli: Logi – SIA’’AILE’’ – profilu sistēma - Rehau Geneo, siltumizolācija – Tenax NEO Pasīvās durvis – Energate Ltd. (Vācija), ventilācija – SIA’’Menerga Baltic’’, jumta segums – SIA’’Tode’’, valcētais skārds, būvfizikas aprēķini – Andris Vulāns.
Pasūtītājs: SIA’’Lenkas energo’’
Projektētājs: SIA’’ARCHE’’, arhitekts Aivars Robiņš, uzņēmuma vadītājs Jānis Bērziņš
Ģenerāluzņēmējs: SIA’’BIG GRUPA’’
Sistēmas un materiāli: Logi – SIA’’AILE’’ – profilu sistēma - Rehau Geneo, siltumizolācija – Tenax NEO
Pasīvās durvis – Energate Ltd. (Vācija), ventilācija – SIA’’Menerga Baltic’’, jumta segums – SIA’’Tode’’, valcētais skārds, būvfizikas aprēķini – Andris Vulāns.
Pagājušā gada rudenī, pateicoties KPFI līdzfinansējumam programmā "Zema enerģijas patēriņa ēka", Liepājā tika uzsākta pasīvās biroja ēkas būvniecība. 
Foto: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā; autors: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā
Esošā situācija:
Pirms projektēšanas darbu uzsākšanas, iepazīstoties ar esošo situāciju, tika konstatēts, ka plānotā objekta vietā ir izbūvēti ēkas pamati un trīs norobežojošās sienas 2,4m augstumā, un esošie pamati atrodas uzņēmuma teritorijas iekšpagalmā. Tāpēc no vienas puses jau bija nodefinēti ēkas ģeometrijas rādītāji un ēkas izvietojums, kas pirmajā brīdī varētu likties kā ļoti viegls uzdevums projektēšanai. Tomēr esošā situācija bija viens no iemesliem, kas padarīja projektēšanas uzdevumu grūtāku un aizraujošāku, jo ēkas esošā izvietojuma dēļ, pamatojoties uz sākotnējiem aprēķiniem, nebija iespējams iegūt pietiekoši daudz pasīvā saules siltuma. Turklāt sākotnēji izbūvētās būves konstrukcijas bija izbūvētas neatbilstoši pasīvo māju pamatnostādnēm, tāpēc nācās meklēt risinājumus plānoto mērķu sasniegšanai. Jāņem vērā, ka viens no galvenajiem uzstādītajiem mērķiem ir plānotā enerģijas apkures enerģijas rādītāja sasniegšana, kas pasīvās biroja ēkas gadījumā ir 13,86 kWh/m² gadā.
Foto: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā; autors: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā
Lai pieņemtu pareizus lēmumus jau sākotnējā projektēšanas stadijā un pieņemto lēmumu pareizība būtu argumentēta pasūtītājam, visas projektēšanas uzdevumā izvirzītās prasības projektēšanas gaitā radīja jaunus izaicinājumus, jo bija nepieciešams veikt dažas izmaiņas jau uzbūvētajā ēkas konstrukcijā.
Viens no pasīvo māju būvniecības koncepcijas nosacījumiem ir nosacījuma, ka lineārais termiskais tilts nedrīkst pārsniegt Ψ≤0,01 W/(mK).
Sākotnējā objekta apsekošanā atklāja, ka ēkas norobežojošā ārsiena ir sabetonēta kopā ar betona žogu. Lai vizuāli un ar aprēķiniem pamatotu pasūtītājam nepieciešamību par konstrukcijas atdalīšanu, tika pieņemts lēmums ar termisko tiltu aprēķina programmu izanalizēt termisko tiltu vērtību izmaiņas pie dažādiem siltināšanas risinājumiem. Termisko tiltu analīzi minētajam mezglam veica būvfiziķis Andris Vulāns. Papildus var piebilst, ka katras būtiskās izmaiņas tika pārrēķinātas pasīvo māju aprēķina programmā PHPP2007, lai uzreiz saprastu, kā minētās vērtības ietekmēs ēkas kopējo energobilanci.
Tika izstrādāti 3 risinājumi:
1) Pirmajā variantā tika veikts mezgla siltumtehniskais aprēķins un temperatūras sadalījuma analīze, ja mezgls tiks izbūvēts, pārtraucot siltinājumu pie esošā žoga. Rezultāts Termiskā tilta zudumi Ψ=0,723W/(mK)
Foto: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā; autors: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā
2) Otrajā variantā tika veikts mezgla siltumtehniskais aprēķins un temperatūras sadalījuma analīze, ja mezgls tiks izbūvēts, turpinot siltumizolāciju 1m attālumā no esošā stūra Rezultāts Termiskā tilta zudumi Ψ=0,256W/(mK)
Foto: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā; autors: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā
3) Trešajā variantā attēlots mezgla siltumtehniskais aprēķins un temperatūras sadalījuma analīze, ja stūra mezgls tiks izbūvēts atbilstoši pasīvās mājas standartam. Termiskā tilta zudumi Ψ= -0,032W/(mK).
Foto: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā; autors: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā
Ar minēto risinājumu palīdzību pasūtītājam bija daudz vieglāk izskaidrot būvfizikālos procesus konstrukcijās un sekas, ja tiks pieņemts nepareizs lēmums sākotnējā pasīvās biroja ēkas projektēšanas stadijā. Var atzīmēt pasūtītāja ieinteresētību un atsaucību kvalitatīvā projekta realizācijas galarezultātā, jo, pateicoties pasūtītāja drosmei un atsaucībai, šī būs pirmā ēka, kuras ārsienu siltināšanā ir izmantota vakumizolācija, kas nebūt nav tas lētākais siltumizolācijas risinājums un par kuras esamību iespējams daudzi no mums bija dzirdējuši tikai semināros. Vakumizolācija tika iegādāta no Vācijas ražotāja.
Vakumizolācijas paneļi ir balstīti uz mikrotehnoloģiju inovācijām siltumizolācijas materiālu ražošanā. Vakumizolācijas paneļu (turpmāk tekstā VIP) īpašība, ar kuru tiek samazināta siltuma vadītspēja, slēpjas paneļa kodola (pildījuma)struktūrā. VIP paneļu kodola struktūrā tiek izmantotas silīcija oksīda (Fumed silica) pulvera daļiņas, kas mikroskopiskā līmenī ir ļoti izklīdinātas viena pret otru, kā rezultātā starp sfēriskajām mikroskopiskajām daļiņām notiek tikai punkta kontakts. Tas ievērojami samazina siltumavadītspēju, turklāt mikroporas samazina siltuma pārvadi konvekcijas ceļā. Speciāli izstrādātie infrasarkano staru blāvotāji arī samazina siltuma pārvades procesu, absorbējot un atstarojot starojumu.
Foto: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā; autors: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā
Pietiekami izcilās VIP paneļa silīcija oksīda daļiņu kodola mikroskopiskās siltumizolējošās īpašības vēl vairāk iespējams palielināt ar vakuuma tehnoloģiju. Šajā procesā Vacupor ® kodols tiek iekapsulēts daudzslāņu barjeras apvalkā vakuumā, speciāli patentētā procesā. Apvalks tiek veidots no vairāku slāņu kārtas (biezums apmēram 100 - 200μm). Šajā vairākslāņu kārtā zemās gaisa un ūdens caurlaidības dēļ tiek izmantots arī alumīnija slānis. Materiāla vakuuma iestrāde pilnībā novērš siltuma pārvadi konvekcijas ceļā. VIP paneļu siltumvadītspējas nominālais koeficents - 0,007 W/(m*K).
Būvniecības nozarē VIP ļauj iegūt ļoti efektīvus rezultātus ar ārkārtīgi zemu izolācijas biezumu, tāpēc pasīvās biroja ēkas būvniecībā tika izvēlēts tieši šis materiāls, jo, izanalizējot ēkas novietni pret debess pusēm, tika konstatēts, ka ēkas galvenā fasāde, kurā izvietoti logi, ir vērsta pret DR un vēl papildus noēnojumu rada blakus esošā daudzdzīvokļu ēka. Tāpēc, pielietojot tradicionālos siltināšānas materiālus, būtiski būtu palielināts sienas biezums, kas savukārt vēl vairāk samazinātu saules gaismas iekļūšanu telpās.
Enerģijas monitorings:
Jau projektēšanas sākotnējā stadijā tika domāts par perspektīvo ēkas monitoringu un enerģijas uzskaiti, jo visām esošajām ēkām ir kopējs elektroenerģijas skaitītājs, pēc kura tiek veikta samaksa piegādātājam. Tāpēc jaunbūvējamā pasīvajā birojā ir paredzēta atsevišķa uzskaite ventilācijas iekārtai un atsevišķa uzskaite elektrības un apgaismojuma patēriņam. Lai sasniegtu maksimālu labu galarezultātu, pasūtītājs nodrošināja iespēju veikt būvniecības monitoringu no energoekspertu puses, kas tika veikts ar patstāvīgu sarežģītāko mezglu analīzi ar termisko tiltu analīzes programmu un pasīvo māju energopatēriņa programmu PHPP2007. Varu minēt vienu piemēru no darba procesa. Sākotnēji tika paredzēts virs logiem uzstādīt siltinātās ārējo rulveida žalūziju kasetes, lai nepieciešamības gadījumā varētu veikt logu aizsegšanu. Izpētot pat pašu energoefektīvāko žalūziju termisko tiltu vērtības loga un žalūzijas kasetes savienojuma vietā un ievadot šīs skaitliskās vērtības aprēķinu programmā, nācās secināt, ka minētais termiskais tilts būtiski (par 5 kWh/m2 gadā) pasliktinās ēkas kopējo enerģijas patēriņu un rezultātā nācās atteikties no minētā risinājuma. Līdzīgi liels darbs tika ieguldīts pareizākā risinājuma izvēlei loga izbūves mezgla izstrādē, jo darbu interesantāku padarīja fakts, ka vakumizolāciju nebūs iespējams piegriezt objektā uz vietas. Tāpēc tika izstrādāts vakumpaneļu izklājuma plāns, izvērtējot loga atrašanos vietas un nepieciešamos minimālos attālumus līdz logam.
Pēc logu montāžas objektā tika veikts blīvuma tests, lai ēkas būvstadijā novērtētu ēkas blīvumu un pirms interjera apdares varētu izlabot nepamanītos iebūves trūkumus.
Foto: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā; autors: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā
Ventilācijas projektēšana un iekārtas izvēle.
Ņemot vērā, ka energoefektivitāte ir viens no ilgtspējīgas būvniecības stūrakmeņiem, šis projekts ir uzskatāms par patiesi ilgtspējīgas būvniecības paraugu ne tikai izmantoto tehnoloģiju ziņā, bet arī ar pasūtītāja un projektētāja izpratni par ēkas-lietotāja-vides savstarpējo mijiedarbību un tās sekām.
Ventilācijas projektēšana un iekārtas izvēle tika uzticēta Latvijas Ilgtspējīgas Būvniecības padomes biedra SIA Menerga Baltic speciālistiem ar vairāk nekā 30 gadu pieredzi ventilācijas sistēmu projektēšanā, kas savas zināšanas un pieredzi ir pierādījuši ar augsti energoefektīviem projektiem visā Latvijā.
Foto: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā; autors: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka LiepājāKā piemērotākais risinājums šim projektam tika izvēlēta vācu ražotāja Menerga iekārta Resaolair 620401 ar reģeneratīvu siltuma atgūšanu virs 90%. Biroja reģeneratīvās mikroklimata iekārtas ražība ir 400 m3/h. Pieplūdes gaiss biroja telpās tiek ievadīts no augšējās zonas, nosūce tiek organizēta caur pārplūdes restēm uz sanmezgliem. Enerģijas taupīšanai iekārta nokomplektēta ar recirkulācijas vārstu āra gaisa regulēšanai atkarībā no CO2 sensora, kā arī iekārtas ražības regulēšanas komutācijas iekārtu. Aiz iekārtas gaisa vadā ir iemontēts elektro kalorifers, kas tikai nepieciešamības gadījumā tiks izmantots kā gaisa apkures elements. Biroja siltuma ieguvumi no biroja tehnikas, cilvēkiem, apgaismojuma, nereti ir pietiekami, lai nodrošinātu nepieciešamo apkuri pateicoties temperatūras efektivitātei virs 90%, ka arī tie tiek iekļauti kopējā enerģētiskajā bilancē, tādējādi samazinot enerģijas patēriņu apkurei. Vasaras periodā dienā akumulēto siltumu iekārta izvada nakts laikā. Ar "nakts dzesēšanas" funkcijas palīdzību iekārta dzesē ēkas konstrukcijas, iekārtas automātikai nosakot dzesēšanas intervālu atkarībā no āra un telpas gaisa temperatūrām.
Ņemot vērā, ka ar katru gadu arvien aktuālāks kļūst dzesēšanas jautājums vasaras mēnešos kā papildus ieguvums ir iespēja ar Menerga Resolair gaisa apstrādes iekārtu ir atgūt telpu "aukstuma potenciālu" vairāk kā 80% apmērā. Un visbeidzot, runājot par telpu mikroklimatu, nedrīkst aizmirst par biroja telpu gaisa mitrināšanu un kā svarīgs ieguvums jāmin reģeneratīvajās Menerga Resolair paketēs atgūtais telpu mitrums (virs 70%).
Resolair reģeneratīvais siltummainis ir iekārtā ir divām pretplūsmas siltuma akumulējošām paketēm ar paaugstinātām siltumtehniskām īpašībām un maināmu 2 ciklu āra gaisa un izvadāmā gaisa kustību caur šīm paketēm.
Akumulējošai masa ir spēja ātri absorbēt nosūces gaisa siltumu ziemā un tik pat efektīvi akumulēto enerģiju atdot svaigajam pieplūdes gaisam un atdzesēt pieplūdes gaisu vasarā.
Darbības cikli:
1. ciklā automātiski ar vārstu sistēmu nosūces gaiss tiek virzīts caur 1. paketi, to uzsildot. Vienlaikus pa otru paketi plūst āra aukstais gaiss, kurš tiek uzsildīts ar iepriekšējā cikla laikā akumulēto nosūces gaisa siltumu.
Foto: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā; autors: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā
2.cikla laikā caur 1. paketi pēc noteiktiem intervāliem plūst āra gaiss, uzsilstot no akumulētā siltuma. Nosūces gaisa siltums tikmēr tiek asimilēts 2. paketē un tā ir gatava nākamajam ciklam.
Foto: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā; autors: Jauna, zema enerģijas patēriņa biroja ēka Liepājā
Siltummaiņa akumulējošās paketes viegli pieejamas un ir vienkārši tīrāmas.
Ventilatoru sistēmas iekārta aprīkota ar augstas efektivitātes tiešās piedziņas bezkorpusa ventilatoriem, elektromotori ir optimāli ieregulēti atbilstošajai ventilatoru ražībai un aprīkoti ar iebūvētām komutācijas iekārtām. Ventilatoru sistēmas ražības regulēšanai atkarībā no slodzes tiek izmantota iekārta solVent sistēma, kuras sastāvā iekļauti arī statiskā spiediena mērīšanas devēji pašos ventilatoros. Iekārtas darbības laikā tiek nodrošināta nepārtraukta vibrāciju kontrole.
Automātika viegli lietojama pults parametru maiņai. Tiek nodrošināta iespēja piekļūt iekārtai attālināti caur modemu un Menerga procesoru sniedz nozīmīgu ieguvumu servisa vajadzībām: mikroklimata iekārtas darbības monitorings un regulēšana var tik veikta no jebkuras vietas reālā laikā.
Labas partnerattiecības - sadarbība
Pateicoties saskaņotai, kompetentai un ieinteresētai visas komandas sadarbībai - arhitekti, projektētāji, būvfizikas speciālistu, montāžas organizācijas un svarīgākais - pašu pasūtītāju, šis objekts ir kā labas sadarbības piemērs, kura gala rezultāts ir patiešām zema enerģijas patēriņa biroja ēka ne tikai "uz papīra", bet arī realitātē.
Lai attēlu palielinātu, spied uz attēla vai šeit.
Lai attēlu palielinātu, spied uz attēla vai šeit.
Lai attēlu palielinātu, spied uz attēla vai šeit.
Lai attēlu palielinātu, spied uz attēla vai šeit.
Skaties VIDEO:
Vairāk informācijas:
SIA’’ARCHE’’
Pulkveža Brieža iela 93b-24, LV-2150, Sigulda, Latvija
Tel.: +371 29642028
Fax: +371 67971516
E-pasts: arche.janis@gmail.com
Mājas lapa: www.arche.lv