Energetski učinkovite kuće


Energetski učinkovite kuće

Energetska učinkovitost je vrlo važna, a u budućnosti će biti još i važnija. Da bi se postigla energetska efikasnost moramo se prilagoditi novim izvorima energije i novim načinima štednje energije. Energetski učinkovite kuće čine samo jedan dio u globalnoj energetskoj učinkovitosti. U budućnosti će sve nove građevine morati poštivati odredbe o energetskoj učinkovitosti kuća. Danas razlikujemo pet glavnih kategorija energetski efikasnih kuća:

• Niskoenergetske kuće (low energy house)
• Pasivne kuće (passive house, ultra-low energy house)
• Kuće nulte energije (zero-energy house or net zero energy house)
• Autonomne kuće (autonomous building, house with no bills)
• Kuće s viškom energije (energy-plus-house)


Niskoenergetska kuća

Ne postoji globalno prihvaćena definicija niskoenergetske kuće. Zbog velikih varijacija u nacionalnim standardima, niskoenergetska kuća napravljana po standardima jedne države ne mora biti niskoenergetska po standardima druge države. U Njemačkoj niskoenergetska kuća (Niedrigenergiehaus) ima ograničenje u potrošnji energije za grijanje prostorija od 50 kWh/m2 godišnje.

U Švicarskoj je termin niskoenergetska kuća definiran MINERGIE standardom – za grijanje prostorija ne smije se koristiti više od 42 kWh/m2 godišnje. U Hrvatskoj se prilikom definiranja niskoenergetske kuće uzima vrijednost od 40 kWh/m2 godišnje za grijanje prostorija (kod nas je klima povoljnija od one u Njemačkoj i Švicarskoj). Ova vrijednost bi u praksi morala na jugu biti i znatno niža zbog povoljnije klime. Niskoenergetske kuće u pravilu koriste visoke stupnjeve insolacije, energetski učinkovite prozore, niske razine 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 i geotermalna rješenja. Također se mogu koristiti i tehnologije za recikliranje topline iz vode koja je korištena kod tuširanja ili u stroju za pranje posuđa.

Termografski prikaz zgrade. Plavi spektar ukazuje na dobru, a crveni spektar na lošu izolaciju.


Pasivna kuća

"Pasivna kuća" je pojam koji se upotrebljava za svaku kuću u kojoj se po metru kvadratnom stambene površine ne utroši više od 1,5 litra loživog ulja ili 1,5 m3 plina. Ovo su senzacionalne vrijednosti i danas, a onaj tko posjeduje takvu kuću, uistinu štedi na grijanju. Pasivna kuća je zgrada u kojoj se bez aktivnog sustava grijanja ili klimatizacije postiže ugodna temperatura prostora i u zimskom i u ljetnom razdoblju. Pruža povišeni stambeni komfor pri čemu potrebe za toplinskom energijom ne prelaze 15 kWh/m2. Realizacija pasivne kuće postavlja visoke zahtjeve na kvalitetu primijenjenih komponenata građevine. Svi vanjski elementi zgrade, izuzev ostakljenih površina, trebaju biti tako dobro toplinski izolirani da koeficijent prolaza topline U (prije k) nije veći od 0,15 W/(m2K).


Koncept kuće, položaj, izolacije i njihovi proračuni moraju zadovoljavati visokim standardima i potrebno je dobiti gotovo hermetički zatvoren prostor unutar kuće jer bi u protivnom dragocjena toplina izašla kroz fuge, spojeve i razne otvore. Važna je i ispravna orijentacija u odnosu na strane svijeta. Velike prozorske površine na južnoj strani ne smiju biti zasjenjene kako bi pasivni solarni dobici bili optimalni i prozori tako doprinosili toplinskoj stabilnosti kuće.

U pasivnim kućama mora biti spriječena nekontrolirana izmjena vanjskog i unutarnjeg zraka. Vanjske konstrukcije trebaju osigurati potpunu nepropusnost tako da zajedno formiraju neku vrstu plašta. Spojevi svih konstruktivnih elemenata i prodori instalacijskih vodova moraju biti brižljivo izvedeni kako bi se ostvario potreban stupanj vjetronepropusnosti. Ovako kvalitetno izvedenim konstrukcijama se ne izbjegava samo pojava propuha i time gubljenja energije, nego se zbog reduciranog unosa vlage u konstrukcije, znatno smanjuje mogućnost nastanka oštećenja na konstruktivnim elementima zgrade. Za razliku od svih ostalih građevnih konstrukcija, pasivnu kuću ne možete oblikovati pregradnjom i prilagodbom klasične kuće. Uz specifičan raspored prostorija, gdje su one najtoplije izložene najvećem osunčanju, kuća ima i poseban sustav prozračivanja. Da li je zadovoljen standard pasivne kuće provjerava se “Blower – Door – Testom“. Svi vanjski elementi zgrade, osim ostakljenih površina, trebaju biti tako dobro toplinski izolirani da koeficijent prolaza topline U (prije k) nije veći od 0,15 W/(m2K).


Kuće nulte energije
(zero-energy house ili net zero energy house)

Kuća s nultom neto energetskom potrošnjom i nultom neto emisijom ugljičnog dioksida godišnje naziva se kuća nulte energije (eng. zero-energy house).Nulta neto energetska potrošnja znači da bi kuća nulte energije mogla biti nezavisna od energetske mreže, ali u praksi to znači da se u nekim periodima energija dobiva iz energetske mreže, a u ostalim periodima se vraća u energetsku mrežu. Da bi se to postiglo energija se mora generirati unutar kompleksa koristeći obnovljive izvore energije koji ne zagađuju okoliš. Kuće nulte energije zanimljive su i zbog zaštite okoliša jer se zbog obnovljivih izvora energije ispuštaju vrlo malo stakleničkih plinova. Postoji nekoliko detaljnijih definicija kojima se određuje što zapravo znači kuća nulte energije, a najveće razlike odnose se na definicije unutar Europe u odnosu na Sjevernu Ameriku.


• Nulta neto potrošnja energije unutar kompleksa (net zero site energy use) - U ovoj vrsti kuće nulte energije količina energije proizvedena unutar objekta koristeći obnovljive izvore energije jednaka je količini energije koja je potrošena unutar objekta. U SAD-u kuća nulte potrošnje definira se ovom definicijom.


• Nulta neto potrošnja izvorne energije (net zero source energy use) - Ova vrsta kuće nulte energije proizvodi istu količinu energije koju i potroši, a uz to mora proizvesti i energiju koja se troši prilikom transporta energije do kuće. Ovaj tip znači uzima u kalkulaciju 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).

Autonomne kuće (autonomous building, house with no bills)

Autonomna (nezavisna) kuća je zamišljena da normalno funkcionira nezavisno od infrastrukturne podrške izvana. Prema tome nama 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.

Kuće s viškom energije (Energy-plus house)

Kuća s viškom energije je kuća koja u prosjeku tokom cijele godine proizvede više energije koristeći obnovljive izvore energije nego što je uzme iz vanjskih sustava. Ovo se postiže upotrebom malih generatora električne energije, niskoenergetskih tehnika gradnje poput pasivnog solarnog dizajna kuće te pažljivog odabira lokacije za kuću. Mnoge kuće s viškom energije su gotovo nerazlučive u odnosu na tradicionalne kuće jer jednostavno koriste najefikasnija energetska rješenja (aparati, grijanje, …) kroz cijelu kuću. Zahvaljujući prodaji električne energije proizvedene u tim kućama, koja se prodaje tvrtkama za distribuciju električne energije kuća umjesto da je vječni trošak može zarađivati novac za vlasnika.