Zelena Arhitektura (2)

Izvor: http://permaculture.rs/zelena-arhitektura-2/

ENERGETSKI EFIKASNI OBJEKTI

U vremenu kada se su se znatno smanjile zalihe fosilnih goriva, a aerozagađenje stvorilo zabrinutost, i energija postaje jedan od glavnih problema održivosti, na popularnosti dobijaju različita rešenja kako bi se postigla veća energrtska efikasnost novih obekata. Današnje niskoenergetske kuće predstavlaju samo početak puta kojim će se građevinarstvo u budućnosti voditi, i sigurno će se ovoj temi sve više pažnje poklanjati. Tehnološka unapređenja svakodnevno donose sve bolje rešultate u postizanju što većeg nivoa energetske nezavisnosti.

Nazivi niskoenergetska kuća i pasivna kuća ne označavaju direktno način same gradnje kuće, već prvenstveno označavaju potrošnju energije za grejanje. Ovakve se kuće danas grade kako bi se uštedjelo na energiji za grejanje i hlađenje, samim tim i smanjilo zagađenje životne sredine tj. smanjilo ispuštanje ugljen-dioksida u prirodnu okolinu. Osim uštede i očuvanja sredine takvim se načinom gradnje ujedno i povećava ugodnost življenja. Ovo se može postići na mnogo različitih načina. S jedne strane, može se pokušati da se u što većoj meri omogući prodor prirodne svetlosti i iskoristi pasivno grejanje prostorija orjentisanjem kuće ka jugu kao i planiranje prostorija u odnosu na putanju Sunca. To podrazumeva planiranje dnevnih i spavaćih soba južno, kako bi u prostorije koje se u toku dana najviše koriste, svetlost i toplotna energija Sunca prodirale direktno kroz prozore i indirektno kroz zidove, dok se kupatila i sobe za ostavu planiraju severno. S druge strane, skorašnja tehnološka otkrića u oblasti građevinarstva omogućavaju savremna rešenja za energetsku efikasnost koja su integrisana u dizajn modernih objekata, popravljajući komfor, estetiku i čineći ih zdravijom sredinom za život ljudi.

za-1

Prilog 3. Primer niskoenergetske kuće

Mnoga rešenja u vidu dizajna i drugih tehnoloških poboljšanja nisu jeftina i dostupna svakom pojedincu ili svakom tipu objekta, iako su posle troškovi osvetljenja, grejanja i hlađenja mala, postoji čitav niz relativno jeftinih odluka koje donose velike benefite. Dobro urađena termalna izolacija, kontrolisana ventilacija, veličina prilagođena potrebama, ekonomični sistemi grejanja i hlađenja, energetski- efikasna vrata i prozori i upotreba uređaja male potrošnje.

(Održiva arhitektura, Garrett Moon, 2008)

Termalna izolacija

Toplota za čiju su proizvodnju potrebni određeni troškovi, mora se ekonomično primenjivati, pa je potrebno sprečiti gubitak toplote. Termalna izolacija zgrada smanjuje toplotne gubitke zimi, pregrejavanje prostora leti, i štiti nosivu konstrukciju od spoljnih uslova i jakih temperaturnih promena. Termalno izolovana zgrada je ugodnija, produžuje joj se životni vek i doprinosi zaštiti životne sredine. Dobro poznavanje termalnih svojstava građevinskih materijala jedan je od preduslova za projektovanje energetski efikasnih zgrada. Topotni gubici kroz građevinski materijal zavise od sastava materijala, orjentacije i koeficijenta toplotne provodljivosti k. Što je koeficijent prolaska topline U manji, to je toplinska zaštita zgrade bolja. Na toplotnu zaštitu utiču debljina sloja termalne izolacije i koeficijent toplotne provodljivosti materijala k (W/mK). Ponuda termalno izolacionih materijala na tržištu je raznolika, a možemo ih podieliti na anorganske i organske materijale. Od anorganskih materijala najviše se koriste kamena i staklena vuna, dok je među organskim materijalima najpopularniji polistiren ili stiropor. Ostali materijali s termalno izolacionim svojstvima su i glina, perlit, vermikulit, kokos, pamuk, lan, drvena vuna, celuloza, pluta, balirana slama i drugo. Sve veća potražnja za termalno izloacionim materijalima u sve većim debljinama dovela je do razvoja novih tehnologija, pa se tako danas u svetu mogu naći i prozirna i vakuumska toplotna izolacija. Prozirna izolacija omogućava prijem Sunčeve energije i prenos u zgradu, a istovremeno sprečava kao i obična termalna izolacija gubitke toplote iz zgrade. Vakuumska izolacija radi se u modularnim panelima, a zbog izuzetnih izolacijskih svojstava potrebne su znatno manje debljine od konvencionalne termalne izolacije za ista toplotna svojstva. Ovaj vid izolacije je još uvek vrlo skup.

(http.en.wikipedia.org/wiki/Thermal_insulation)

Danas, mnoge nove građevine imaju visok nivo izolacije, ali često problem predstavlja njeno nedovoljno dobro postavljanje. Rupe i sabijenost izolacije smanjuje zaštitne efekte.

Kontrolisana ventilacija

Gruba procena govori da nam je, zavisno od aktivnosti potrebna količina od 30-100m3/h svežeg vazduha po čoveku. Stoga je pravilno i redovno provetravanje prostorija veoma bitno. Obzirom da su energetski-efikasne kuće dobro “ušuškane” i izolovane, potrebno je uvesti ventilaciju, kako bi se smanjio štetni uticaj zagađenja zatvorenih prostorija na zdravlje, zatim stvorila prijatnija atmosfera i smanjila vlažnost vazduha. Energetski efikasno funkcionisanje i zadovoljenje zdravstveno-higijenskih zahteva, podrazumeva kontinuirano dovođenje svežeg vazduha u primarne stambene prostore tokom vremena u kojem je potrebno grejati ili hladiti prostor. Ventilacijom se uklanja stari ustajali, i dovodi čisti, svež vazduh. U zatvorenim prostorijama često kao rezultat kuvanja, kupanja, disanja vlžnost vazduha je povećana, tako da je potrebno dovoditi spoljni suvlji vazduh. U savremenim ventilacionim sistemima sve se više pažnje posvećuje energiji, tačnije smanjenju troškova energije primenom ventilacije s povratom toplotom.

Postoje četiri osnovne grupe tehničkih rešenja za ventilaciju:

• Sistemi prirodne ventilacije

• Sistemi s ventilatorima dovodnog vazduha

• Sistemi s prisilnim odsisom vazduha

• Uravnoteženi sisitemi ventilacije u sklopu kojih su ventilatori dovodnog i odsisnog vazduha

Pod prirodnim provetravanjem se podrazumeva kontrolisano kretanje vazduha kroz otvorene prozore, vrata ili za to predviđene otvore i nekontrolisano kretanje vazduha kroz otvore koji postoje zbog nesavršenosti u objektu. Kretanje se odvija pod uticajem vetra (razlike u pritiscima) ili zbog razlike u temperaturi. Potpuno otvorenim prozorima i vratima za samo nekoliko minuta je moguće izmeniti kompletan vazduh u prostoriji. Ovo je najbrži i najefikasniji način provetravanja gledano sa aspekta gubljenja toplote tokom provetravanja i očuvanja zdravlja ukućana. Ako su prozori kratko otvoreni ni zidovi ni stvari u prostoriji neće izgubiti mnogo od toplote koju su akumulirali, pa će se po zatvaranju prozora i vrata temperatura brzo vratiti na normalu. Najbolja varijanta je kada se vrata i prozori nalaze na suprotnim stranama prostorije ili prostorija koje provetravamo.

Mehanička ventilacija podrazumeva izmenu vazduha u prostorijama mehaničkim putem, upotrebom ventilatora. Postoje tri osnovna načina menhaničkog provetravanja: ventilacija uduvavanjem vazduha u prostorije, ventilacija izvlačenjem vazduha iz prostorija i balansiran način ventilacije. Kod prvog načina se jednim ili više ventilatora uduvava svež vazduh u prostorije i tako stvara povišen pritisak zbog čega vazduh teži da izađe iz prostora, njačešće kroz strukturne nesavršenosti u objektu (pukotine). Drugi način podrazumeva izvlačenje vazduha iz prostorija čime se stvara niži pritisak te vazduh koji je van objekta teži da uđe u objekat. Treći način podrazumeva kombinaciju prva dva, odnosno u isto vreme se i uduvava i izvlači vazduh, na različim mestima , čime se postiže izbalansiranost. Kako se u skladu sa energetkom efikasnošću zahteva da objekti budu što bolje hermetički zaptiveni, izbalansiran način je jedini primenljivi sa zadovoljavajućim rezultatima.

Posebnu pažnju treba posvetiti provetravanju u vreme grejne sezone. Zimi treba težiti što manjem prirodnom provetravanju prostorija, iz razloga što su toplotni gubitci veliki, jer topli vazduh ide direktno u spoljašnju sredinu. Zbog toga je u pasivnim kućama obavezna ugradnja uređaja za ventilaciju koji stalno dovodi svež vazduh u prostore. Ovaj proces se zove rekuperacija i ima veliku ulogu u industrijskim građevinama a sve više u domaćinstvima. Ovi uređaji su energetski efikasni jer topao otpadni vazduh predaje i preko 75% toplote hladnom ulaznom vazduhu, što smanjuje toplotne gubitke zbog ventilacije. Najčešća strategija je da se iz prostorija kao što su kuhinje, kupatila, toaleti i ostave izvlači ustajo, vlažan vazduh a da se u prostorije kao što su dnevni boravak, radne sobe i sobe za spavanje uduvava svež predgrejan vazduh.

za-2

Prilog 4. Rekuperacija

Da bi se nadoknadili ventilacioni gubici često se koriste valovite krovne ploče. Zbog svojstva vlakno-cementna, ploče obezbeđuju veliku sigurnostu primeni, a zbog sistema pokrivanja, odlično ventilisanje i regulisanje vlažnosti u prostoru. Time se sprečava nastajanje kondenza na unutrašnjoj strani ploče što je osnova trajnosti drvene konstrukcije i letava. Prvenstveno se koriste za pokrivanje krovova u novogradji.

Dodatna ventilacija može da se postigne i projektovanjem sistema ventilisane fasade. Unutrašnji slojevi obezbeđuju zgradi nosivost kao i toplotnu i zvučnu izolaciju, dok spoljašnja obloga efikasno štiti unutrašnje slojeve od kiše, vetra i snega. Najveći deo padavina otiče preko fasadne obloge, dok vetrenje omogućava brz i nesmetan prelaz vlage iz konstrukcije u atmosferu i sprečava nastanak kondenza u unutrašnjim slojevima. Ekološki besprekorne vlakno-cementne ploče dodatno doprinose prijatnom osećaju stanovanja kao i prirodnom i karakteristicnom izgledu objekta.

(www.eko-neimar.com)

Sistemi grejanja i hlađenja

Najveća količina energije troši se za grejanje i hlađenje domaćinstva i proizvodnju sanitarne tople vode – što iznosi otprilike 77% potrošnje. Ušteda se postiže optimalizacijom proizvodnje i potrošnje energije, smanjenjem gubitka energije dobrom izolacijom objekata, kao i izborom ekonomičnog načina grejanja koji je odgovarajući zahtevima objekta.

Tradicionalno grejanje i rashladni sistemi obično nisu ekonomski učinkoviti i nisu tako prijateljski prema sredini. Ekološki sistemi grejanja i hlađenja, s druge strane, ne koriste plamen ili požar, što znači da oni ne koriste fosilna goriva i smanjuju aerozagađenje. Najrasprostranjenija ekološka rešenja sistema grejanja i hlađenja su ona koje koriste solarne i geotermalne energije. Ovi sistemi se mogu koristiti za stambene i komercijalne objekte. Iako ovi sistemi za grejanje i hlađenje svoju popularizaciju imaju od nedavno a u budućnosti možemo očekivati još širu rasprostranjenost, geotermalna energija se počela koristiti početkom 90-ih širom Evrope, dok su sistemi koji su koristili solarnu energiju izmišljeni još u 19. veku i koristili se za zagrevanje vode u SAD-u. Upotrebom ovih sistema, vlasnici koristeći ove neiscrpne resurse energije, pored toga što štede životnu sredinu, posle ugradnje, imaju samo troškove održavanja sistema.

Solarno grejanje

Energetska kriza i akutno zagađenje atmosfere i čovekove okoline, uticali su na oživljavanje svesti o široj primeni i mogućnosti korišćenja kako toplotnog tako i fotonskog dejstva sunčeve energije.

Energija sunca se upotrebljava za više svrha. Koristi se za zagrevanje prostorija sistemima centralnog grejanja, zatim za zagrevanje sanitarne vode i vode za bazene i dobijanje električne energije koja se kasnije koristi u domaćinstvu. Interes za korišćenje sunčeve energije u pripremi sanitarne tople vode ponovo raste zbog rastuće cene drugih oblika energije kao i zbog jačanja svesti o potrebi očuvanja okoline. Solarno grejanje je idealno rešenje za uštedu energije jer je ono neiscrpno i dostupno svima. Sunčeva energija zračenja se pretvara u toplotnu energiju uz pomoć toplotnih prijemnika sunčeve energije koji se obično zovu solarni kolektori. Solarni kolektori mogu biti smešteni na krovni pokrivač, na zidove ili u neposrednoj blizini objekta, i oni apsorbuju toplotu tokom sunčanih sati. Apsorbovana toplota se pumpom prenosi i skladišti u veliki akumulacioni solarni bojler. Iz akumulacionog tanka, toplota se u druge prostorije prenosi kroz sistem za centralno grejanje. Solarni sistem je veoma pogodno rešenje i za podno grejanje, čija se prednost ogleda u tome što se bolje zagreva cela prostorija, a ne samo viši slojevi, budući da je zagrejan vazduh lakši i odlazi gore. Jasno je da se kod sistema centralnog toplovodnog grejanja u periodu najnižih temperatura, odnosno zimi, ne mogu u dovoljnoj meri koristiti. Međutim, čim su spoljni uslovi povoljniji, mogućnost korišćenja toplote iz solarnih kolektora sunčeve energije je veća, što znači da se najbolji efekat korišćenja sunčeve energije za solarno grejanje porodicnih kuća i drugih stambeno poslovnih objekata može ostvariti u prelaznim periodima između jeseni i zime i između zime i proleća, a takođe i u toku zimskog perioda ukoliko ima sunčevog zračenja. I takav doprinos energije je vrlo značajan.

(http://sr.wikipedia.org/sr/Solarno_grijanje)

Svakih nekoliko godina u Washingtonu, odrzava se takmičenje “Solarna kuća” gde se demonstriraju najnovija dostignuća u dizajnu solarnih sistema u savremenoj arhitekturi. Predstavljene su tako energetski nezavisne kuće koje solarnim panelima koji su integrisanim u deo krova i zidova, mogu akumulirati dovoljno energije za 5-10 dana bez Sunca uz normalnu potrošnju struje.

(emisija ”Na rubu znanosti, kuće budućnosti”, HRT2)

Geotermalno grejanje

Toplotna energija Zemlje, koja nastaje u središtu planete predstavlja još jedan vid ekološkog zagrevanja objekata. Najveće prednosti geotermalnog grejanja su niska cena grejanja (ušteda može biti i do 80% u odnosu na fosilna goriva) i mala količina potrošene električne energije u odnosu na standardne sisteme grejanja.

Prilog 5.Geotermalne zone Srbije
Legenda-212x300Legenda: 1. Reon bosansko-srpsko-makedonskog paleozoika i mezozoika i pretercijarne magmatske akvizacije 2. Reon neogene magmatske akvizacije 3. Reon srpskog kristalastog jezgra 4. Reon Karpato-balkanida

Geotermalno grejanje iskorišćava toplotu unutar Zemlje, pa je to obnovljivi izvor energije. Ovi sistemi grejanja ne samo da mogu grejati, već mogu i hladiti prostorije, a uz to su i vrlo tihi. Održavanje sistema geotermalnog grejanja je takođe jeftino, treba povremeno samo zameniti filter u toplotnoj pumpi. Geotermalno grejanje se može uvesti i u postojeće domove, naročito ukoliko postoji sistem provetravanja, a sistem podzemnih cevi potrebnih za ovaj oblik grejanja ima vek trajanja od oko 50 godina. Ipak, ovaj vid grejanja nije mnogo rasprostranjen i pored svih ovih pozitivnih odlika. Veliki inicijalni troškovi kao i ne mogućnost postavljanja ovih sistema na svim područjima predstavljaju glavne razloge zbog čega ovo nije mnogo rasprostanjen vid grejanja. Porebno je napomenuti i činjenicu da geotermalno grejanje nije baš 100% čist oblik grejanja zbog toplotnih pumpi koje za pogon koriste električnu energiju. (http://www.beodom.com)

Podzemna gradnja

Podzemne kuće mogu biti zanimljivo rešenje ako nam je jedan od primarnih ciljeva ušteda energije na grejanje i hlađenje prostora. Leti podzemne kuće, ostaju hladane i bez dodatnih sistema hlađenja, dok zimi ostaju tople usled delovanja spoljašnjeg vazduha, uz manje troškove grejanja. Ovo je posledica toga što zemljište nema dobre izolacione odlike ali ima sposobnost da dugo zadrži toplotu. Tako će zimi otpuštati u kuću apsorbovanu toplotu, a leti izvlačiti toplotu iz vazduha i tako sniziti teperaturu unutar objekta.

Slika 3. Podzemna gradnja

za-4

Još jedna prednost ove gradnje, jeste mali uticaj na narušavanje estetike prirodne sredine, naprotiv, to može da izgleda jako simpatično. Objekti na Novom Zelandu koje su napravili lokalni pastiri za čuvanje ovaca, korišćeni su za snimanje filma Gospodar prstenova, takozvani “Hobitland”.

Zeleni zidovi

Još jedno zanimljivo rešenje klimatizacije objekata i neposredne okoline objekta, predstavlaju “zeleni zidovi i krovovi”. To su delovi objekta koji su delimično ili potpuno pokriveni vegetacijom i u nekim slučajevima, zemljom ili neorganskim supstratom za rast biljaka. Ovaj koncept datira 600 godina p.n.e. u Vavilonu kada su izgrađeni cuveni “Viseći vrtovi”, jedno od sedam svetkih čuda. Postoje dve vrste ovakvih zelenih zidova: zelene fasade i živi zidovi. Zelene fasade predstavljaju različite vrste puzavica koje rastu ili direktno po zidovima i krovovima objekata ili po specijalno dizajniranim konstrukcijama. Biljka tako raste uz zid dok se koren nalazi u zemlji pored objekta. Za razliku od zelenih fasada, vegetacija živih zidova je ukorenjena u samom zidu objeta. Konstruišu se paneli, najčešće od nerđajućeg čelika, irigacionih sistema i geotekstila koji su ispunjeni zemljom ili neorganskim suptratom potrebnim za rast biljaka. Zeleni zidovi se nalaze najčešće u urbanim sredinama gde biljke smanjuju ukupnu temperaturu zgrade. Vegetacija blokira prodor sunčevih zraka koji zagrevaju zidove objekta, i na taj način je atmosfera unutar objekata sa zelenim zidovima prijatnija u toplim danima. Živi zidovi takođe mogu biti efikasno sredstvo za prečišćavanje vode.

Islandske travnate kuće su proizvod “teške” klime koja vlada na Islandu i nedostataka drveta. Takva kuća nudi vrhunsku izolaciju u odnosu na zgrade građene isključivo od drveta ili kamena.

Slika 4. Islandska travnata kuća

za-5

Zajedničko svim islandskim travnatim kućama je veliki temelj izrađen od ravnog kamenja, na to se izgradi drveni okvir koji bi trebao držati teret na terenu. Travnjak se onda postavi oko okvira u blokovima koji se šire preko krovova kuća. Pod kuće mogao je biti pokriven drvetom, kamenom ili zemljom, zavisno od namene zgrade.

(http://hr.wikipedia.org/wiki/Islandske_travnate_kuće)

Toplotna stakla

Toplotna stakla su livena ili valjana, imaju obojena stakla koja mogu biti siva, zelena, boja bronze, a obrađena su tako što su obostrano izglačana i polirana. Dodatkom gvozdenih oksida veliki deo ultracrvenih ili infracrvenih zraka koja predstavljaju toplotna zračenja zadržava se u staklu. Zaštita od sunca zasniva se na refleksiji ili apsorpciji jednog dela infracrvenih zraka, tako da veći deo toplote zadržavaju u sebi ili dalje reflektuju u polje što nije slučaj kod normalnog stakla. Sasvim mala količina toplote prelazi u prostoriju. Zbog toga se ovo samo staklo jako zagreva pa je potrebno ostaviti prostor (oko 5 mm) između ivica stakla i žleba. Ovo staklo dobro propušta svetlost, a obojenost stakla posmatrano spolja je vidno primetna, dok je u prostoriji, unutra, neprimetna. Boja je utoliko intenzivnija ukoliko je staklo deblje. Mogu biti armirana (Contracolor) i nearmirana (Parsol). Debljina je od 8 do 24 mm, a koriste se za kancelarije, laboratorije, bolnice, prostore sa životnim namirnicama, trpezarije, čekaonice, ateljee itd.

Izolaciona stakla sastavljaju se od dve ili više staklenih ploča, pri čemu međuprostor ostaje hermetički zatvoren, debljine najčešće 12mm. Prostor je ispunjen suvim vazduhom ili specijalnom mešavinom gasova, što sprečava kondenzovanje vodene pare. U poređenju sa običnim jednostrukim staklom, od koga je skuplje, smanjeni su troškovi grejanja, što znači da ova stakla veoma dobro zadržavaju toplotu u unutrašnjosti objekata pa je i ušteda energije za zagrevanje objekata veoma značajna. Zvučna zaštita je takođe veoma značajna kod ove vrste stakla. Prljanje stakla iznutra ili ulazak prašine nisu mogući, pa pranje stakla iznutra nije potrebno. Lako se ugrađuje u jednostavne okvire.

(http://www.arhingdoo.com)

Energetski efikasni uređaji

Veliki deo potrošnje energije u jednom domaćinstvu se troši na različite vrste električnih uređaja. Najveći potrošači su bojleri, mašine za veš i sudove, frižideri i drugi, te pri izboru ovih uređaja, treba obratiti pažnju na njihove performanse. Energetski efikasni uređaji svakako koštaju mnogo više od običnih uređaja, ali uštedom struje, vremenom uspevaju da budu ekonomični. Postoje ultra efikasne mašine za veš, koje koriste manje energije a uspevaju da izvuku i do 90% vlažnosti iz veša čime se gubi potreba za mašinom za sušenje veša. Kupovinom efikasne mašine za sudove, takođe je moguće uštedeti dosta energije. Jedna studija rađena u Nemačkoj je pokazala da je nemoguće ručnim pranjem sudova, potrošiti manje energije i vode nego što to može efikasna mašina za sudove. Izbor frižidera je još jedna važna stavka u energetski efikasnom domaćinstvu. Veličina frižidera treba da bude proporcijana potrebama i broju ljudi koji ga koriste. Velika količina energije se troši na ostavljanje upaljenih uređaja i svetala kada nisu potrebna. Postoje sistemi koji automatski kontrolišu njihove funkcije i dovod enegije.

(Održiva arhitektura, Garrett Moon, 2008)

Alternativno napajanje objekata električnom energijom

Postoji čitav niz načina kako se individualno objektima može obezbediti energija a da pritom nema veći uticaj na životnu sredinu. Korišćenje energije Sunca, postavljanjem solarnih panela, pre svega na krovovima, ima široku rasprostranjenost kod ekološki projektovanih objekata. Dalje se sunčeva energija pretvara u električnu i pune se baterije, koje služe za potrebe snabdevanja domaćinstva strujom. Još jedan od čistih, nepresušnih izvora energije predstavlja energija vetra, tako da se na tržištu nalazi čitav spektar ralzičitih tipova mini vetrenjača. Na pogodnim mestima, sve veću rasprostranjenost imaju mini hidroelektrane i sistemi dobijanja energije biomase.

Označite vaš utisak:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*