Кога радиаторите стават излишни
В нискоенергийната сграда не е необходимо инсталирането на традиционна система за отопление
Живеем във време на коренно преосмисляне на принципите в строителната сфера. Строителството на сгради и тяхната експлоатация чувствително натоварват околната среда като материални и енергийни ресурси, отговорни са за изчерпването на природни суровини и замърсяване не само по време на строителството, а и през всички фази на съществуване на сградите. В рамките на своя жизнен цикъл сградите в Европейския съюз консумират около 40% от общата енергия, отговорни са за производството на около 30% от емисиите въглероден диоксид и образуват около 40% от всички отпадъци. В развитите страни, към които принадлежим и ние, живеят едва 20% от жителите на планетата, които обаче употребяват почти 80% от енергийните и 90% от суровинните източници на Земята. Очевидно е, че на подобно разхищение трябва да се сложи край. Още повече че неизползваният потенциал на икономии при строителството и експлоатацията на сградите е огромен.
За какво всъщност използваме енергия в една сграда? Преди всичко за отопление, в по-малка степен за затопляне на вода и използване на електроуреди. Най-често използваната мерна единица за количество консумация за отопление - kWh/(m².a), се отнася се за 1 m² площ и за период от една година. Ако сгради, строени преди 1990 г., потребяват от 180 до 220 kWh/(m².a), то при сгради, отговарящи на по-строги топлотехнически норми, консумацията е намалена наполовина – от 80 до 120 kWh/(m².a). При нискоенергийните сгради консумацията за отопление се снижава до нива от 30-50 kWh/(m².a), а достигането на ниво на консумация за отопление < 15 kWh/(m².a) прави възможно изключването на традиционните отоплителни системи в къщата. Как да постигнем такива стойности?
Основната концепция на нискоенергийната сграда е залегнала върху спазването на няколко базови принципа:
- разположение на сградата с оглед климатичните характеристики на терена
- максимална топлинна изолация на сградната обвивка (подове, стени, покриви, прозорци и врати)
- въздушно непроницаема конструкция (елиминиране на неуплътнени участъци в конструкцията)
- вентилация за комфорт
- оптимизиране на слънчевото греене
- рационално използване на пасивната соларна енергия
- високоефективни домакински електрически уреди.
При нискоенергийните сгради топлотехническите качества на сградната обвивка са подобрени до такава степен и топлинните загуби толкова незабележими, че доставянето на топлина до стаите вече не е от съществено значение и в сградата не е необходимо инсталирането на традиционна система за отопление. Този факт има практическо приложение в две насоки:
- инвестиционните разходи, икономисани от отоплителната система, могат да се пренасочат към подобряване на параметрите на сградната обвивка (подове в съприкосновение със земята, стени, покриви, прозорци)
- при липса на традиционна система за отопление разходите за затопляне се редуцират от 40 до 80%
Осигуряването на енергия за нискоенергийните сгради се променя по един революционен начин – топлинните загуби от сградната обвивка се редуцират до минимум, а топлинните загуби от проветряване се елиминират чрез вентилационна система с обратно преобразуване на отпадния въздух в топлина. Тоест нискоенергийната сграда се базира на два основни принципа: минимализиране на топлинните загуби и максимализиране на пасивните топлинни ползи.
От изключително значение е осигуряването на въздушна непроницаемост на сградата, като ползите тук са в в няколко посоки:
- намаляваме загубите на топлина чрез вентилация
- избягваме проблеми с влагата
- гарантираме добри нива на вентилация
- постигаме добър контрол на вътрешния климат
- подобряваме акустичната изолация.
Каква е ролята е на стъклото като част от строителната конструкция? Стъклените конструкции са посредник на визуалния контакт с екстериора и правят възможно проникването на светлина до вътрешните помещения. Освен това при нискоенергийните сгради те имат важната роля да осигуряват пасивни соларни ползи. Остъкляването трябва да има преференциално следните характеристики:
- нисък соларен фактор (соларният фактор е показател за цялото количество слънчева енергия, преминаваща през стъклото, и директно влияе върху климатизацията)
- високо светлопреминаване (процентното количество светлина, преминало през стъклото, влияе върху разходите за осветление)
- нисък коефициент на топлопреминаване (има пряко отношение към разходите за отопление).
Най-нисък коефициент на топлопреминаване Ug < 0.7 W/m2.K се постига при тройните стъклопакети (върху две от трите стъкла е нанесен тънък метален слой с нисък емисивитет). Колкото по-нисък е емисивитетът на металния покривен слой, толкова по-високо е топлинното съпротивление и по-нисък факторът Ug. Използването на тройни стъклопакети с нисък Ug фактор води до намаляване на топлинните загуби, чувствително подобрение на комфорта на обитаване и ограничаване на риска от образуване на конденз. Топлоизолационните качества на троен стъклопакет са сравними с тези на обикновена стена, като температурата на повърхността на стъклото е достатъчно висока дори и през зимата. Често задаван въпрос е как се променя тежестта на стъклопакета при използването на три стъкла.