30.07.2014 г.

ПАСИВНА КЪЩА - КАКВО Е ТОВА?

     
     Пасивната къща е енергоспестяваща къща, с висока степен на жилищен комфорт при изключително ниска консумация на енергия. Името „пасивна“ се дължи на факта, че сградата няма нужда от активни отоплителни и охладителни системи. Тези сгради не се отличават по нищо от останалите, всяка една вече построена къща, може да бъде превърната в пасивна. Преустройство на съществуващи сгради в пасивни се извършва по стандарта EnerPHit. Този стандарт отговаря на "Сертификат за качествено одобрена енергийно-ефективна реконструкция с компоненти на пасивни сгради." 


     Концепцията за пасивни сгради е разработена за първи път през 1991 г. в Дармщат, Германия. Там е построена първата пасивна къща, която е била и експериментална и доказа чрез наблюдения, измервания и научни анализи, че пасивната къща може да се изгради с напълно достъпни средства. В Дармщат, Германия се намира и Институтът за пасивни къщи „Passivehause Institut“ PHI.
     Пасивната къща е водещ стандарт по целия свят за спестяването на енергия в сградите. Изследователския проект CEPHUS (Cost Efficient Passive House as European Standart – Рентабилна Пасивна Къща като Европейски Стандарт), според дългосрочните стратегии и директиви на ЕС се очаква да бъде въведен като норма в целия ЕС от 2018 г. за обществени сгради и от 2020 г. за жилищните сгради.

Тук може да прочетете ДИРЕКТИВА 2010/31/ЕС НА ЕВРОПЕЙСКИЯ ПАРЛАМЕНТ И НА СЪВЕТА от 19 май 2010 година - относно енергийните характеристики на сградите.

     Икономиите за отопление в сравнение с обикновенните сгради са над 75%, а разходите са малки, което прави обитателите на пасивните къщи независими от постоянно покачващите се цени на енергията.

За да бъде постигнат стандарта „Пасивна къща“ е необходимо:

     - Много добра топлоизолация. В зависимост от района, където се намира сградата, изолацията варира от 20см. – 30 см. Необходимата енергия за отопление и охлаждане не трябва да надвишава 15 kWh на квадратен метър за година.

     - Общото потребление на първична енергия за отопление, вентилация, топла вода, домакински електроуреди и осветление не трябва да надхвърлят 120 kWh на квадратен метър за година.

     - Сградата трябва да бъде въздухонепроницаема – това е преминаването на въздуха през обвивката на сградата отвън навътре и отвътре на вън. За да бъде постигнат стандарта се правят тестове с вентилатор (blower door test) при разлика в налягането вътре и вън 50 Ра, резултата не трябва да надхвърля 60% на час т.е. през сградната обвивка не трябва да преминава повече от 60% от целия вътрешен обем на въздуха в сградата.

Как фунционира пасивната къща?
     От изключително важно значение тук е проектирането на сградата. Проектира се със специален софтуер – „Пакет за Проектиране на Пасивни Къщи“ (Passive House Planning Package - PHPP), разработен от Институтът за пасивни къщи, след многократни измервания, наблюдения и научни анализи на вече построени пасивни сгради.

     Съвместната работа на проектантите със строителите още на фаза проект е от съществено значение, тъй като по този начин значително се намалява цената на строителството. Контрола по време на строителството от проектантите е задължителен.

Проектиране 
     Сградата трябва да бъде ориентирана между югоизток и югозапад, по възможност на юг. От към южната страна не трябва да бъде засенчвана от съседни сгради. Добре е да има широколистни дървета от юг, тай като през лятото засенчват южната фасада и по този начин се избягва прегряване. През зимата, когато дърветата нямат листа не засенчват сградата. От изток и запад се предприемат мерки за засенчване от ниското и силно лятно слънце, например поставят се външни щори, сенници и др.
     Съотношението между околната повърхнина (обвивката) на сградата и обема трябва да бъде минимално. По този начи се губи най-малко енергия.
     Избягване на термомостовете. Термомостовете са части от сградата при които топлопроводимостта е по-голяма. Такива например са ъглите на сградите, връзките между стена и покрив, било на покрив, връзка със сутерен, при смяна на материала и др. През тях може да се загуби меджу 30% до 50% от топлината на сградата.
    

Вентилационна система с възстановяване на енергията от отработения въздух чрез използване на топлообменник (рекуператор).
     След като са изпълнени условията за добра топлоизолация, избягване на термомостове и въздухонепроницаемост на сградата се проектира вентилационната система. Тя е важна част за постигане на стандарта „Пасивна къща“ и представлява - въздуховоди (със специално покритие за да се избегне замърсяване, влага и т.н.) и топлообменник. Принципът на работа на вентилационнта система е следния: постъпващия външен пресен въздух се среща в топлообменника с изходящия отработен въздух (без да се смесват), отработения въздух отдава топлината си на пресния въздух и той преминава през филтър (подобен на филтъра на климатика на автомобилите) , а оттам по въздуховодите се отвежда към помещенията.


Филтър за пресен въздух F7 за топлообменник (рекуператор) модел  Drexel & Weiss Aerosmart”. Препоръчително е да се подменя веднъж в годината.


     




     През студените месеци, тъй като отдадената топлина на свежия въздух е около 18 С се включва нагревател, който допълнително подгрява въздуха. А през топлите месеци външния въздух заобикаля топлообменника чрез байпасна връзка за да не се затопля допълнително. Свежия въздух се доставя в помещенията в горната част (покрай тавана) където се смесва с въздуха в помещението и се отвежда от долната част на стаята (чрез вентилационни отвори в интериорните врати). Вентилационната система се проектира така, че да се избягват високи нива на шум и висока скорост на поддавания въздух. Пресния въздух преминава през въздуховодите с ниска скорост и не се усеща течение.
     Вентилационната система доставя пресен въздух, той не рециркулира и по този начин се възпрепятства развитието на бактерии и прах в помещенията.


     Топлата вода се подгрява от слънчеви колектори, а когато слънчевата светлина не е достатъчна за загряването, допълнително се нагрява от термопомпа. Вече има сертифицирани топлообменници с термопоми, които освен че загряват водата, могат да се ползват за допълнително отопление (ако се налага). Важно за топлообменника е неговия КПД (коефициент на полезно действие) да бъде над 75% ако е сертифициран от „Институтът за пасивни къщи“ PHI, ако не е сертифициран КПД трябва да бъде поне 90%.

Компактен топлообменник (рекуператор) с вградена термопомпа и соларна система за топла вода.
Сертифициран от PHI – март 2009 г.
Производител: “Drexel & Weiss”, модел “Aerosmart M”.













Прозорци и врати
     Най-неизолираната част в една сграда са прозорците. Затова при пасивните къщи има определени изисквания за коефициента на таплопреминаване през прозорците. Тези изисквания се покриват само от прозорци с троен стъклопакет. Много важно е монтирането на прозорците за да се избегнат течове и термомостове. Коефициента им на топлопреминаване (U стойност) не трябва да надвишава 0,8 W/m²K, и стойност на коефициента на слънчеви печалби g ≥ 50% - 55% (пропускливост на слънчевата енергия през стъклото).
     През лятото прозорците могат да се отварят през ноща за да може да се охлади сградата. Това неозначева, че през останалите сезони прозорците не могат да се отварят. В пасивната къща постоянно се доставя пресен филтриран въздух през вентилационната система, за това не е необходимо да се отварят прозорците постоянно, това може да доведе до натрупване на прах.
     Вратите трабва да имат същия коефициент на топлопреминаване
(U стойност) ≤0,8 W/m²K. Да са монтирани правилно и да бъде осигурена въздухонепроницаемост по целия периметър.

Скъпа ли е пасивната къща?
     При строителството на сгради не е правилно да се вземат предвид само разходите за инвестицията (строителството). Всяка сграда има жизнен цикъл, който продължава и след построяването и. През жизнения цикъл на сградата има постоянни разходи при експлоатацията и. Енергийното потребление е една от важните предпоставки, определящи бъдещия годишен бюджет на нейните обитатели.
     Направените анализи от „Институтът за пасивни къщи“ PHI на стотици построени пасивни сгради показват, че средния процент на оскъпяване е около 10%. Тук искаме да отбележим, че това е постижимо и за България, но при условие, че се направи качествен проект, съвместна работа на проектантите със строителите още на фаза проект и постоянен контрол от страна на проектатите по време на строителството.

Печалби от инвестирането в пасивни сгради:
     - Висок жизнен стандарт, благодарение на комфортната вътрешна температура и добро качество на въздуха.
     - Ниско енергийно потребление, което значително намалява зависимостта от покачващите се цени на енргията.
Ако решите да отдавате под наем:
     - Ще имате доволни наематели – дългосрочно наемане и рядка смяна на наемателите поради ниските текущи разходи и високия жизнен комфорт.
     Инвестирането в енергийната ефективност не генерира бързи и краткосрочни възвращаемости, но в замяна тези инвестиции носят дългосрочна възвращаемост през целия жизнен цикъл, като същевременно влияе благоприятно върху климата и ресурсите.
     Примерът даден по-долу сравнява само разходите за отопление и топла вода на една стандартна къща и пасивна къща. Да не забравяме, че при стандартните сгради има разходи за охлаждане, текущи ремонти (поради некачественото изпълнение и материали), докато при пасивните сгради, температурата през всички сезони е постоянна около 22° C - 24° С (в зависимост от изискванията на обитателите им, те могат и да не се отопляват или охлаждат допълнително), имат висок жизнен комфорт и поради постоянния контрол на проектантите по време на строителството, тези сгради са изпълнени качествено, техния жизнен цикъл е много по-дълъг.

Пример:


Стандартна жилищна сграда с площ 200 кв.м. – отопление на газ с газов бойлер.
Пасивна сграда площ 200 кв.м. – компактен топлообненник с термопома.
Топлинна нужда (по действащите стандарти за енергийна ефективност към 2014 г)
75 kWh/m²a (киловат часа на квадратен метър за година)
Топлинна нужда (по стандарта „Пасивна къща“) 15 kWh/m²a

Топла вода – 40 kWh/m²a
Топла вода – 15 kWh/m²a
Годишен КПД (коефициент на полезно действие) на газов бойлер. – 0,92
Годишен КПД – 3,00
Ефективност на разпределението – 0,95
Ефективност на разпределението – 0,95
Цена на газта (към юни 2014 г.)
0,121 лв/kWh
Цена на електричеството ( цената е за дневна енергия към юни 2014 г.)
0,184 лв/kWh

Qh – годишна енергия за отопление – площта на сградата умножена по сбора от енергията за отопление и топла вода
Qe – крайна енергия – годишната енергия за отопление разделена на произведението от годишния КПД и ефективността на разпределението
Qe умножено по цената на енергията дава годишния енергиен разход

Стандартна жилищна сграда:
Qh = 200 m² * ( 75 + 40 kWh/m²a) = 23 000 kWh/a (киловат часа на година)
Qe = 23 000 kWh/a = 26 315 kWh/a (0,92*0,95)

Годишни енергийни разходи - 26 315 kWh/a * 0,121 лв/kWh = 3184 лв.


Пасивна къща:
Qh = 200 m² * ( 15 + 15 kWh/m²a) = 6 000 kWh/a
Qe = 6 000 kWh/a = 6865 kWh/a (0,92*0,95)

Годишни енергийни разходи – 6865 kWh/a * 0,184 лв/kWh = 1263 лв.

Годшните енергийни разходи за стандартната къща са 3184 лв.
За пасивната къща те са 1263 лв., което означава, че ще спестявате по 1921 лв. всяка година.

     Например: ако имате 96 000 лв. и сте ги сложили на депозит в банка, при годишна лихва от 2% то всяка година ще печелите 1920 лв.
     Обърнете внимание, че в горния пример стандартната къща е отоплявана на газ. Цената на газта е по-ниска от тази на електричеството. Ако отопляваме стандартаната къща с електричество разликата в годишните енергийни разходи ще става все по-голяма в полза на пасивната къща.
     В бъдеще цената на изкопаемите горива, а оттам и на електроенергията произвеждана от тях все повече ще се повишава, дори и при най песимистичните сценарии тази тенденция няма да се промени.
     В страни като Германия и Австрия строителството на пасивни къщи се субсидира от държавта. Тя поема разликата между стандартното строителство и това на пасивна къща. Както споменахме в началото на статията стандарта „Пасивна къща“ ще бъде приет като задължителен за новопостроените сгради в ЕС от 2020 г.


Автор: арх. Иван Иванов – сертифициран дизайнер към Института за пасивни къщи „Passivehause Institut“ – PHI в Дармщат, Германия.






Контакти: 
тел.: +359 88 899 4447
email: didproekt@didproekt.net
web: www.didproekt.net




Ползвана литература:
1. Ръководство за курса „Сертифициран дизайнер на пасивни къщи“
автори:
Dr. Berthold Kaufmann, PHI
Dipl. Ing. (FH) Architektin Annete Bähr
Dipl. Ing. (FH) Martin Such
превод на български: арх. Гергана Барабонкова
2. „Пасивната къща“
автор: проф. д.т.н. инж. арх. Мартина Збашник Сенегачник
Издателство: ИГ Пасивни сгради България


Източник: http://www.didproekt.net/pasivna-kashta/ 

Няма коментари:

Публикуване на коментар