http://www.gradimo.hr/4539.aspx15.11.2005| prof. Ljubomir Miš?evi?, dipl.ing.arh., Sun?ana
Prva pasivna ku?a u HrvatskojZAGREB - RAKITJE -?asopis GO 21 je još u prosincu 2001. godine objavio prvi u nizu ?lanaka o pasivnoj ku?i. Objašnjene su zna?ajke energetskog koncepta koji “ku?u bez grijanja†definira maksimalnom potrošnjom energije za zagrijavanje prostora od svega 15 kWh/m2 godišnje.
Uz preduvjet odgovaraju?e visokovrijedne toplinske zaštite, uporabe toplinske crpke i ventilacijskog sustava (koji kontinuirano dovodi svjež zrak u prostor), te uporabe dostupnih obnovljivih energija na pasivan i aktivan na?in za zagrijavanje vode (niskotemperaturni sustavi - sun?ani toplinski pretvornici) i proizvodnju elektri?ne struje fotonaponske ?elije),ostvaren je donedavni san o mogu?oj niskoenergetskoj arhitekturi i bliskoj energetskoj neovisnosti i samodostatnosti.
Popularan je i naziv “jednolitarska ku?a†što je ekvivalent energetske potrošnje iskazan potrebom svega jedne litre loživog ulja po m2 grijanog prostora godišnje.
U sezoni hla?enja pasivna ku?a se prirodno hladi sustavom s toplinskom crpkom i izmjenjiva?ima (zra?ni ili vodeni medij).
Pasivna ku?a postaje smjernica suvremenog energetskog standarda arhitekture i gra?enja, ne samo stambene namjene,
a zadovoljava sve ekološke zahtjeve i priuštivost izvedbe zbog vrlo male dodatne po?etne investicije i brze isplativosti obzirom na razvoj tehnologije, nezaustavljivi porast cijene energije iz konvencionalnih izvora i poticajnog financiranja i promicanja takve gradnje.
Hrvatska sun?ana ku?a (HSK) je nacionalni razvojni znanstveno-istraživa?ki projekt kojeg provodi Centar za obnovljive izvore energije (CERES -
http://www.gradimo.hr/4085.aspx).
Projekt uklju?uje izvedbu ogledne ku?e - živu?eg laboratorija s po?etnim energetskim standardom pasivne ku?e. U tijeku je isho?enje lokacijske dozvole za HSK na središnjoj parceli budu?eg Sun?anog grada u Zapreši?u.
U tijeku je izvedba prve hrvatske drvene pasivne ku?e (?V 1), ?iji je idejni projekt prikazan u GO 21 br. 8/2004 (
http://www.wizards.hr/wizard.htm).
Prva hrvatska pasivna ku?a je upravo završena! Smještena je u mjestu Bestovje (Rakitje) kod Zagreba. Ovo je prvi prikaz projekta i ostvarenja obiteljske ku?e Mihaljev.
U nastavcima ?e se detaljnije opisati i protuma?iti pojedini dijelovi projekta, izvedbe i kona?nog ostvarenja kao i rezultati promatranja (monitoringa) energetskih tokova, potrošnje energije i ekonomske analize isplativosti investicija.
Prostorni konceptNerazveden - kompaktan oblik ku?e je posljedica temeljnog koncepta pasivne ku?e s optimalnim odnosom volumena i oplošja. Zbog položaja i oblika parcele ku?a nije dužom stranom orijentirana na izraziti jug, ali su primarni stambeni prostori prema zahtjevu osun?anja orijentirani od jugoistoka do jugozapada. Ku?a je pravilnog pravokutnog nerazvedenog oblika, vanjskih dimenzija 14,30×8,40 m s dvije etaže - prizemna sa stambenim potkrovljem, a nije podrumljena.
U prizemlju su prostori dnevnog boravka, blagovanja, kuhinje, spava?e sobe, garderobe i kupaonice, a u potkrovlju su predvi?ene dvije spavaonice s garderobama i kupaonicama. Karakteristi?an je ?etverostrešni krov sa strehom u kojoj je maskiran žljeb.
Uvu?eni ulaz u ku?u ?e se dopuniti ostakljenim vjetrobranom kako bi se sprije?ili mogu?i ekstremni toplinski gubici u ulaznom prostoru za dugotrajnog lošeg vremena (jaki vjetar, vrlo niske temperature i sl.). Izbor boja i na?ina obrade pro?elja je izveden
prema želji investitora.
Uporabljeni gra?evinski materijali i sustaviNosivi i pregradni zidovi su izvedeni od YTONG - XELLA blokova (
http://www.xella.hr/html/cro/hr/index.php). Debljina blokova u vanjskom zidu je 25 cm. Stropna konstrukcija prizemlja i krovna konstrukcija su izvedene od BIJELOG STROPA. Za toplinsku izolaciju krova odabrana je mineralna vuna debljine 25 cm.
Drveni “I†profili od OSB plo?a visine 25 cm rješavaju detalj ventiliranja u presjeku toplinske zaštite u presjeku krovišta. Toplinska izolacija pro?elja debljine 20cm od ekstrudiranog polistirena, unutarnja masa za izravnavanje zidova, fasadna žbuka i boja.
Pokrov je izveden crijepom Kontinental tvrtke TONDACH (
http://www.tondach.hr/navigation/cms,id,1,nodeid,1,_country,hr,_language,hr.html). Vanjska stolarija vrata i prozora je drvena s trostrukim ostakljenjem.
Pasivna ku?a u HrvatskojPasivna ku?a daje optimalnu toplinsku udobnost prostora uporabom opisanih zahtjeva toplinske zaštite i ventilacije, odnosnouporabe toplinske crpke i dostupnih obnovljivih izvora energije, a prije svega sun?evog zra?enja.
Po?etne dodatne investicije (do 10% uz mogu?nost etapne izvedbe) se brzo ispla?uju, pogotovo u posljednje vrijeme zbog ponovnog ubrzanog rasta cijene energije. Napokon i u Hrvatskoj imamo priliku provjere poznatih rezultata izvedenih pasivnih ku?a u Europi.
Investitor i vlasnik prve pasivne ku?e je potpuno samostalno financirao izgradnju. Iskustva koja ?e se kao rezultati mjerenja energetske potrošnje pratiti stru?nim promatranjem i objavljivanjem u ?asopisu GO 21, poslužit ?e svim sljede?im graditeljima.
U Hrvatskoj je od ove godine zaživjelo poticanje energetski u?inkovite gradnje raspisom prvog natje?aja za potpore Fonda za zaštitu okoliša i energetsku u?inkovitost. Iako s velikim kašnjenjem u usporedbi s europskim zemljama, po?elo je novo doba koje stimulira energetski u?inkovitu, ekološku i održivu gradnju.
Ventilacija (grijanje i hla?enje) pasivne ku?e u BestovjuKako se radi o prvoj pasivnoj ku?i u ovim krajevima, koji se klimatski i problematikom izvo?enja uvelike razlikuju od teorije i prakse sjevernijih susjeda, u ovom je prikazu radi nedostatka prakti?nih iskustava i mogu?nosti usporedbe, možda više pretpostavljenih odgovora nego egzaktnih, no monitoring završene gra?evine dat ?e egzaktne odgovore na sve eventualne nesigurnosti koje se javljaju tijekom realizacije projekta.
Gra?evinski je relativno jednostavno zadovoljiti normative pasivne ku?e.
Me?utim, potrebna je posebna pozornost na najdelikatnijim pozicijama. To su prozori i vrata te instalacije grijanja i hla?enja na kojima se ne smije štedjeti (
http://www.horvatic.hr/).
Detaljnije je razra?ena problematika ventilacije. U projektu pasivne ku?e to zna?i upotrijebiti što je mogu?e ve?i zbir obnovljivih energija i suvremene tehnologije. Kako se koncepcija pasivne ku?e zasniva na zabrtvljenosti ljuske gra?evine i kontroliranoj ventilaciji, posebno je bitno maksimalno iskoristiti sve resurse napose u zimskom periodu.
Sistem za ventilaciju (grijanje i hla?enje) obuhva?a:1. Zemni izmjenjiva?
2. Protustrujni izmjenjiva? zraka
3. Dogrijavanje zraka
4. Ventilacijski razvod
Zemni izmjenjiva?Kako je zemlja na dubini ve?oj od 1,50 m stabilne temperature s podnošljivo malim oscilacijama, a ogromnog kapaciteta predstavlja odli?no rješenje za predgrijavanje zraka zimi ili za hla?enje ljeti. Izmjenjiva? je izveden od kanalizacijskih cijevi 160 mm položenih u zemlju kako je shematski prikazano na Slici 1.
Unato? podacima iz literature kako je optimalno uporabiti cijevi ne ve?e dužine od 40 m, radi nedostatka prostora, a i nekih toplinskih prora?una koji ukazuju na odre?ene prednosti ugradnje dulje cijevi, pogotovo za zimsko razdoblje, ugra?ena je umjesto dvije kra?e samo jedna cijev dužine oko 65 m.

Cijevi treba ugraditi s posebnom pozornoš?u kako bi se osiguralo maksimalno brtvljenje i pad u smjeru strujanja zraka od najmanje 2 %. U ovom slu?aju radi dužine cijevi pad ?e biti 2,5 %.
Pad je potreban radi odvo?enja kondenzata. Nepravilno položene cijevi (premali pad) rezultiraju zadržavanjem kondenzata u cijevi što posljedi?no može stvoriti niz gotovo nerješivih problema s mikrobiološkog stajališta. Iako se na ulazu vanjskog zraka u cijevi nalaze filtri, te još jednom na ulazu u protustrujni izmjenjiva? zraka, vlažna sredina unutar cijevi i relativno stabilna temperatura pogoduje, ne toliko razvoju bakterija koliko razvoju gljivica, a napose plijesni (
http://www.gradimo.hr/1227.aspx).
Ispitivanja pokazuju da na kraju ventilacije, na ulazu zraka u prostoriju, zrak sadrži svega 10-20 % od ukupnog broja bakterija koje se nalaze u slobodnom zraku.
Temperatura unutar cijevi osim nekoliko ljetnih mjeseci je uglavnom preniska za bakterije, dok je za plijesni temperatura ispod 20 °C i visoka relativna vlaga tokom cijele godine osim kratkog zimskog perioda gotovo idealna.
Cijevi koje se ugra?uju trebaju biti glatke nutarnje površine, zavoji što obliji radi smanjenja otpora strujanju, a zrak na ulazu kvalitetno filtriran kako bi se ne samo smanjio unos spora nego i ?estica organskog materijala, koji bi zadržavaju?i se na neravninama cijevi služio kao izvor hrane.
Kao što je prikazano na slici 1 na najnižem kraju zemnog izmjenjiva?a nalazi se sabirnik sa sifonom za otjecanje kondenzata u zemlju. Sabirnik ima dostupni poklopac kako bi se po potrebi povremeno sistem mogao ?istiti i dezinficirati.
Okvirni prora?uni energetske u?inkovitosti takvog zemnog izmjenjiva?a su ra?eni uz slijede?e parametre:1. jedna cijev 160 mm
2. dužina cca 65 m
3. dubina polaganja 130-280cm
4. volumen ventiliranog prostora 240 m3
5. dinamika provjetravanja 0,5/sat
6. volumen toka zraka 120 m3/sat
7. zadana temperatura ventiliranog prostora 20 °C
8. grani?na vrijednost za grijanje 18 °C
9. grani?na vrijednost za hla?enje 25 °C
10. Zagreba?ko klimatsko podru?je
Godišnji dobitak energije takvog zemnog izmjenjiva?a mogao bi biti oko 1.800 kWh godišnje. Na grafikonima slika 2 i 3, simulirana su dva zimska dana, jedan s ekstremno niskom temperaturom od -20 °C i drugi s ?esto o?ekivanom temperaturom od 0 °C.
Na kraju zemnog izmjenjiva?a o?ekivana temperatura zraka za ekstremni dan bi mogla iznositi oko 8 °C, a za neki prosje?ni zimski dan oko 10 °C , što bi bilo odli?no polazište za sistem ventilacije. Ljetno razdoblje je nesporno pa nije tema ovog razmatranja.
Protustrujni izmjenjiva? zrakaSlijede?a važna komponenta ventilacijskog sustava je protustrujni izmjenjiva? zraka, ure?aj relativno jednostavne konstrukcije, ali rezultat visoke tehnologije. Radi se u ovom slu?aju o cijevnom izmjenjiva?u izuzetno velike kontaktne površine (oko 60 m2) s PHI (Passiv Haus Institut, Darmstadt) certifikatom za primjenu u pasivnoj ku?i u?inkovitosti preko 95%.
Veoma je važno ugraditi visoko u?inkoviti ure?aj koji se usprkos visokoj cijeni veoma brzo amortizira, kroz niske troškove dogrijavanja za razliku od jeftinijih manje u?inkovitih (60-70%) obzirom na velike volumene zraka (u ovom slu?aju oko 120 m3/sat).
Kako je pretpostavljena temperatura na ulazu u protustrujni izmjenjiva? iz zemnog izmjenjiva?a 8-10 °C, a sobna temperatura 20 °C, to bi zna?ilo da bi uz u?inkovitost od minimalno 95% zrak na izlazu iz protustrujnog izmjenjiva?a imao 19,4-19,5 °C, što uz odgovaraju?u toplinsku izolaciju cijele gra?evine zahtijeva male koli?ine dodatne energije za dogrijavanje zraka.
Dogrijavanje zrakaTemperatura “potrošenog†zraka na izlazu iz protustrujnog izmjenjiva?a zraka bi bila ra?unski o?ekivanih 8,5-10,5 °C, što može gotovo idealno poslužiti prije izbacivanja u okolinu kao izvor topline za hladnu stranu male toplinske crpke zrak/zrak od 600-1000 W strujne snage interpoliranu izme?u “otpadnog potrošenog†zraka i ulaznog svježeg zraka kojeg treba još malo dogrijati, što je shematski vidljivo iz slike 4. Monitoring završene ku?e tijekom prve slijede?e zime sigurno ?e evaluirati i korigirati pretpostavljene podatke.
Ventilacijski razvodOdvo?enje “potrošenog†zraka i razvo?enje svježeg zraka je više tehni?ko pitanje dimenzioniranja nego stru?no specifi?no vezano za pasivnu ku?u. Možda je dovoljno samo nekoliko na?elnih napomena. Dovod svježeg zraka je u prostorije gdje se boravi (dnevna soba, spava?a, radna soba), a odvod se koncipira iz kuhinje i kupaonice.
Na taj se na?in osigurava cirkulacija, a s druge strane odvode i nepoželjni mirisi. Za napomenuti je još da treba obratiti pažnju na zvu?nu izolaciju ventilacije, te pripaziti da dimenzioniranjem osiguramo brzinu strujanja ulaznog zraka koja ne?e prelaziti 20 cm/sek na ventilacijskom otvoru, jer je to što fiziološka granica ugode.
prof. Ljubomir Miš?evi?, dipl.ing.arh.
mr.sc. Branko Mihaljev, med. mikrobilogije


