Sve više cijene energenata kao i globalne klimatske promjene glavni su razlozi za promišljanje o našim energetskim potrošačkim navikama.
S obzirom da upravo zgrade troše oko 40% od ukupne potrošnje energije u SAD-u i Europskoj uniji, energetski efikasne zgrade i kuće postaju sve zanimljivije, a njihovi koncepti sve raznolikiji.
Niskoenergetske kuće
Niskoenergetske kuće temelj su primjene održive gradnje tijekom cijelog svog životnog vijeka, počevši od građevinskog materijala čija proizvodnja ne opterećuje okoliš, preko njihove energetske učinkovitosti i racionalnog trošenja energenata tijekom životnog vijeka, pa sve do racionalnog gospodarenja otpadom. Osim toga, niskoenergetske kuće (u čiju skupinu spadaju i pasivne kuće) pružaju visok stambeni komfor s ugodnom klimom tijekom cijele godine bez standardnih sustava grijanja i hlađenja, uz vrlo niske troškove na račun energenata.
Prema gruboj podjeli, po postignutim uštedama u niskoenergetskoj kući se za zagrijavanje koristi svega 40 kWh/m2 godišnje, što je ekvivalent od 2,7 litara loživog ulja po m2 godišnje ili 6 kg/m2 godišnje drvnih peleta.
Točna definicija niskoenergetske kuće ovisi o državi u kojoj se nalazi odnosno o nacionalnom standardu. Niskoenergetska kuća u Njemačkoj (njem. Niedrigenergiehaus) ima ograničenje u potrošnji energije za grijanje prostorija od 50 kWh/m2 godišnje, dok je to ograničenje u Švicarskoj definirano MINERGIE standardom i ne smije prelaziti 42 kWh/m2 godišnje. Zbog povoljnije klime, u Hrvatskoj se prilikom definiranja niskoenergetske kuće uzima vrijednost od 40 kWh/m2 godišnje za grijanje.
Niskoenergetske kuće u pravilu koriste najučinkovitiju toplinsku izolaciju, energetski učinkovitu stolariju, niske nivoe propuštanja zraka i toplinsku obnovu u ventilaciji za manje energije potrebne za grijanje i hlađenje. Mogu se također koristiti i standardi prema pasivnim solarnim tehnikama dizajna ili aktivne solarne tehnologije, kao i tehnologije za recikliranje topline iz vode koja je korištena kod tuširanja ili u stroju za pranje posuđa.
Korak dalje ide pasivna kuća, kojoj je ime dao njemački arhitekt Wolfgang Weiss, koja godišnje troši svega 15 kWh/m2, što je ekvivalentno potrošnji od jedne litre loživog ulja po m2 stambene površine godišnje, odakle joj i često korišteni naziv: jednolitarska kuća.
Nulta kuća samostalno dostiže punu energetsku pokrivenost, a u nekim slučajevima može proizvoditi i viškove energije, te se u tom slučaju naziva energanom. Jedan od primjera energane jest i kuća g. Ljube Majdandžića u zagrebačkom naselju Špansko, koja s vremena na vrijeme isporučuje generiranu električnu energiju u elektroenergetski sustav.
Prema dostupnim podacima, u Njemačkoj postoji preko 150.000 različitih pasivnih kuća, kako pojedinačnih domaćinstava i kuća u nizu ili manjih stambenih zgrada, što ne začuđuje budući da je u Njemačkoj realiziran sustav poticanja pasivne gradnje kako na nacionalnoj, tako i na lokalnoj razini, a koji uključuje povoljne kredite i dodatne mjere poticanja.
U Austriji je do sada realizirano oko tisuću pasivnih kuća, a prva u Hrvatskoj je sagrađena u Brestovju kraj Zagreba u realizaciji prof. Ljubomira Miščevića, a u vlasništvu g. Branka Mihaljeva. Ukupna cijena gradnje pokazala se 20% višom nego u slučaju klasične gradnje, a nakon isteka perioda amortizacije postignute uštede trebale bi se pokazati drastičnima.
Nažalost, u sustavu poticaja stanogradnje u Hrvatskoj, osim klasičnih poreznih olakšica za sada ne postoje direktni poticaji za izgradnju ovakvih niti sličnih objekata.
Pasivne kuće
Pasivna kuća je objekt u kojem se zahvaljujući načelima pasivne gradnje i primjeni načela energetske učinkovitosti postiže ugodna atmosfera bez zasebnog sustava grijanja i klimatizacije. Maksimalna potrošnja pasivne kuće uz zadovoljenje primarnih energetskih potreba uključujući toplu vodu i struju, ne bi trebala prelaziti 20 kWh/m2 godišnje.
Pasivne kuće obično troše oko 15 kWh/m2 ili 1 litru lož ulja po m2 odnosno i do 80-90% manje energije od klasične niskoenergetske kuće, zahvaljujući osnovnim načelima na kojima se temelji ovakva energetska bilanca pasivne kuće: uklanjanje toplinskih gubitaka i maksimizacija slobodnog dobivanja energije.
Prozori pasivne kuće bi trebali biti s trostrukim ostakljenjem, s low-e premazom, punjeni argonom, prekinutim toplinskim mostom čiji je koeficijent prolaza topline U= 0,8 W/m2K, a vrata imati dobar koeficijent prijelaza topline i dobro brtviti, čime se znatno smanjuju toplinski gubici te potreba za grijanjem.
U pasivnoj kući, debljina izolacije bi trebala iznositi od 25 do 40 cm (ovisno o materijalu gradnje), čime bi ukupni koeficijent prijelaza topline trebao biti U= 0,1 – 0,15 W/m2K. Za opskrbu svježim zrakom brine se sustav mehaničke ventilacije koji putem izmjene topline, gdje izlazni i potrošeni zrak iz unutrašnjosti na višoj temperaturi može prenijeti i do 80% svoje topline na ulazni zrak.
Drugim riječima, ako je zrak u prostoriji 20°C, a temperatura okoliša 0 °C, temperatura ulaznog zraka se može podignuti i na 16°C. Proces je u ljetnim mjesecima obrnut, tako da izlazni zrak preuzima toplinu ulaznog zraka, održavajući ugodnu temperaturu u prostorijama bez potrebe za klima-uređajem.
Kako bi se dodatno smanjila energetska neovisnost pasivne kuće, moguće je ugraditi sustav grijanja s dizalicom topline, koji zahvaljujući činjenici da je zemlja na određenoj dubini na konstantnoj temperaturi, neovisno o godišnjem dobu, ukopavanjem cijevi i cirkulacijom vode može, ovisno o godišnjem dobu i izvedbi sustava potpomoći sustav grijanja i pripreme potrošne tople vode.
Osim toga, Sunčeva energija je besplatna, te se pored pasivnog korištenja može koristiti i aktivno: u sunčanim toplinskim kolektorima za zagrijavanje vode, i u fotonaponskim ćelijama za proizvodnju električne energije.
Glavna ideja pasivne gradnje je korištenje sunčeve energije za grijanje kuće u zimskom periodu i sprečavanje upada sunčevog zračenja u ljetnom periodu kako bi se smanjila potreba za hlađenjem.
Inače, na potrošnju energije u kući utječu:
- LOKACIJA
- ORIJENTACIJA
- OBLIK
- SMJEŠTAJ I VELIČINA PROZORA
- ROLETE
- RASPORED PROSTORIJA
- VEGETACIJA U OKOLICI
Izgradnja pasivne kuće je skuplja oko 20%, međutim treba imati u vidu da takva kuća ima smanjenu potrošnju toplinske i rashladne energije, pa su kotlovi i rashladne jedinice manjeg kapaciteta, što podrazumijeva i niže investicijske troškove za kotlove, radijatore i rashladne jedinice.
Kuće nulte energije
Kuća nulte energije (eng. zero-energy house) je objekt s nultom neto energetskom potrošnjom i nultom neto emisijom ugljičnog dioksida godišnje.
S obzirom da su obnovljivi izvori energije primjenjeni na objektu uglavnom sezonski, u praksi kuća nulte energije periodično energiju dobiva iz energetske mreže, a periodično proizvodi energiju koju šalje direktno u energetsku mrežu; iako postoje vrste kuća nulte energije koje su u potpunosti odvojene od mreže. Energija se unutar kompleksa proizvodi uz pomoć različitih sustava za iskorištavanje obnovljivih izvora energije koji ne zagađuju okoliš te kuća nulte energije ima vrlo niske emisije CO2 u atmosferu.
Postoji više različitih definicija kuće nulte energije:
Nulta neto potrošnja energije unutar kompleksa (net zero site energy use) – količina energije proizvedena unutar kompleksa koristeći obnovljive izvore energije jednaka je količini energije koja je potrošena unutar kompleksa. Ovom definicijom se definira kuća nulte potrošnje u SAD-u .
Nulta neto potrošnja izvorne energije (net zero source energy use) – kuća proizvodi istu količinu energije koju i potroši, a uz to mora proizvesti i energiju koja se troši prilikom transporta energije do kuće. S obzirom da ovaj tip u kalkulaciju uzima i gubitke prilikom prijenosa električne energije, ova vrsta kuće nulte energije mora generirati više električne energije od kuće s nultom neto potrošnjom energije unutar kompleksa.
Nulta neto energetska emisija (net zero energy emissions) – izvan SAD-a i Kanade, kuća nulte energije definira se kao kuća s nultom neto energetskom emisijom, a to je poznato još i kao kuća bez ugljičnog otiska ili kuća bez emisija. Pod ovom definicijom podrazumijeva se balansiranje ugljičnih emisija koje su generirane upotrebom fosilnih goriva unutar ili izvan kompleksa s količinom energije koja je unutar kompleksa proizvedena koristeći obnovljive izvore energije. Ostale definicije ne uključuju samo emisije ugljika u fazi korištenja kuće, već se dodaju i emisije nastale prilikom konstruiranja i izgradnje kuće. Postoje još i debate oko toga trebaju li se u kalkulaciju uzeti i emisije nastale zbog prijenosa energije prema kući i iz kuće natrag u mrežu.
Nulta neto cijena energije (net zero cost) – U ovom tipu kuće cijena kupovanja energije balansirana je s cijenom energije koja se prodaje mreži, a generirana je unutar kompleksa. Ovakav status ovisi o tome kako distributer energije nagrađuje generiranje energije unutar kompleksa (isplata, kompenzacija, ili nešto drugo).
Nulta potrošnja energije van kompleksa (net off-site zero energy use) – Prema ovoj definiciji kuća bi se mogla smatrati kućom nulte energije i u slučaju kad je 100% energije koju kupuje generirano pomoću obnovljivih izvora energije, čak i ako su ti izvori energije van kompleksa.
Odvojena od mreže (off-the-grid) – Kuće nulte energije koje su odvojene od mreže, tj. nisu priključene na nikakav izvor energije koji nije unutar kompleksa. Takve kuće zahtijevaju distribuiranu proizvodnju energije iz obnovljivih izvora i pripadajuće kapacitete za pohranu te energije (za slučaj kad sunce ne sije, vjetar ne puše i slično).
Izvor: www.izvorienergije.com
Autonomne kuće
Autonomna (nezavisna) kuća (eng. autonomous building, house with no bills) je zamišljena da normalno funkcionira nezavisno od infrastrukturne podrške izvana.
Prema tome nema priključka na mrežu za distribuciju električne energije, vodovod, kanalizaciju, odvodnju, komunikacijsku mrežu, a u nekim slučajevima nema ni priključka na javne prometnice.
Autonomna kuća je mnogo više od energetski učinkovite kuće – energija je u ovom slučaju samo jedan od resursa koje je potrebno dobiti iz prirode.
Izvor: www.izvorienergije.com
Izvor: UNDP Hrvatska – EE projekt
