Pasivna kuća – uvod

Jedan od najnovijih pojmova u graditeljstvu Hrvatske, u području energetske učinkovitosti koji privlači sve veću pozornost stručne javnosti i investitora, zasigurno je pasivna kuća.
U program EU Pass-net za promicanje “pasivne kuće” kao energetskog standarda uključena je Hrvatska kao jedina zemlja koja nije članica EU. Priznanje je to i za domaće stručnjake koji o energetici zgrade sustavno govore posljednjih dvadesetak godina nastojeći do investitora, graditelja i zakonodavca prodrijeti  novim rješenjima koja vode ka niskoenergetskoj gradnji.

Grad Zagreb pokazao je interes za izgradnju jedne višestambene pilot građevine u Podbrežju koja bi po svojim karakteristikama bila pasivna. Ako taj projekt bude realiziran priključiti ćemo se graditeljima koji na taj način grade već dvadesetak godina.

Znanstveno-teorijske temelje pasivne kuće postavio je fizičar dr.sc. Wolfgang Feist, autor standarda vrlo niskoenergetske gradnje-pasivne kuće, a voditelj je prvog svjetskog Instituta za pasivnu kuću utemeljenog 1996. godine u Darmstadtu. Vodeće istraživačke teme Instituta su; energetske bilance građevina, toplinske simulacije, niskoenergetske kuće, pasivne kuće, energetski koncepti i ušteda energije tijekom uporabe građevine.

Kako će se po prvi puta u zakonskoj regulativi Hrvatske za građenje pokrenuti stimuliranje ekološki prihvatljive gradnje u smislu financijskih olakšica u postupku građevne dozvole, tema pasivne kuće postaje i u nas sve zanimljivija.

Definicija pasivne kuće

Najčešće se pojam pasivne kuće poistovjećuje, odnosno miješa s pojmom pasivne uporabe sunčeve energije, što je u izvjesnoj mjeri podudarno i dakako kompatibilno.

Najkraće se pasivna kuća može definirati kao građevina bez aktivnog sustava za zagrijavanje konvencionalnim (fosilnim) izvorima energije. Popularnije se u stručnom žargonu naziva «kućom bez grijanja». Još je jasniji naziv «jednolitarska kuća», jer se energetska potrošnja može izraziti samo jednom litrom loživog ulja po m2 godišnje!

Takva kuća ima unutarnje izvore topline (čovjek, uređaji koji oslobađaju toplinu, akumulirana toplina u konstrukciji i sl.), uključuje prinos zračenja sunčeve energije i rabi toplinu zemlje.

Godišnja potreba energije za zagrijavanje pasivne kuće je maksimalno do ili manja od 15 kWh/m2. Koeficijent prolaza topline za sve građevne presjeke vanjskog omotača građevine ne smije biti veći od 0,15 W/m2K, a prozora i vanjskih vrata maksimalno 0,88 W/m2K. Za energetski prinos od pasivnog zahvata sunčevog zračenja potrebna je što veća otvorenost južnog pročelja, a debljina toplinske zaštite iznosi od tridesetak cm, naravno, bez toplinskih mostova. Zahtijeva se visoka zrakotijesnost utvrđena u odgovarajućoj građevinskoj normi DIN 4108 (maksimalna izmjena zraka je 0,6/h) uz kontrolirano provjetravanje i posebno učinkovita rekuperacija topline iz otpadnog zraka.

U primarnoj potrošnji energije zagrijavanje sanitarne potrošne vode i prostora predviđeno je sunčanim pretvornicima.

Usporedimo tako nisku energetsku potrošnju od tridesetak kWh/m2god. sveukupnih energetskih potreba (električna struja za rasvjetu i uređaje, energija za zagrijavanje vode i prostora), a od toga svega 15 kWh/m2god. za zagrijavanje prostora, s njemačkim i švedskim normama.

Prije svega, postojeće stare građevine troše sveukupno čak 250 do 300 kWh/m2 godišnje, od čega 220 i više kWh/m2 za grijanje.

Prema njemačkom standardu za toplinsku zaštitu iz 1984. (WSchVO – Warmeschutzverordnung), maksimalna dozvoljena potrošnja za grijanje prostora je do 150 kWh/m2 godišnje.

Iako četiri godine starije, švedske građevne norme (SBN – schwedische Baunorm des Jahres 1980) su zahtjevnije i već tada dozvoljavaju maksimalnu potrošnju do 100 kWh/m2, a za ventilaciju prostora se predviđaju prvi kilovati – oko 3 kWh/m2god. (što se primjerice, sigurno može pokriti sustavom fotonaponskih sunčanih ćelija).

Njemačke su norme tek 1995. godine dostigle švedske iz 1980., a niskoenergetsku kuću s potrošnjom od svega 65 kWh/m2god. za grijanje prostora definiraju švedske norme iz 1991. godine.

Status pasivne kuće u Europi

Do kraja 2000. godine detaljna su mjerenja provedena na 68 kuća. Mjerno promatranje (monitoring) vrši se od 1991. godine na stambenoj zgradi u Darmstadt-Kranichsteinu s četiri troetažne jedinice stambenog niza, čija energetska potrošnja za grijanje iznosi svega 12,0 kWh/m2 godišnje!

Među svim primjerima posebno su zanimljivi stambeni nizovi kao arhitektonsko-građevinski i energetski racionalan oblik građenja. U Wiesbadenu se od 1997. promatra niz od 22 stambene jedinice. Potrošnja energije za grijanje po pojedinoj jedinici je 13,4 kWh/m2god. U Neuenburgu se niz od 7 jedinica promatra od 1998. godine. Potrošnja struje za ventilaciju, energije za grijanje prostora i potrošne vode je nevjerojatnih 9,0 kWh/m2, a u nizu s 32 jedinice u Hannover-Kronsbergu potrošnja je za grijanje 15,0 kWh/m2.

U 2000. godini završena su naselja slobodnostojećih pasivnih kuća i nizova u Hannoveru, Geisenheimu, Wuppertalu, Viernheimu, Lindlar-Hohkeppelu, Neuenburgu, Stuttgartu i Ulmu. Treba spomenuti da je godišnji porast ostvarenja pasivnih kuća u Njemačkoj veći od 100%.

Prema demonstracijskom programu CEPHEUS (Cost Efficient Passive Houses as European Standards) koji istražuje ekonomsku povoljnost pasivne kuće kao europskog standarda građenja, do kraja 2000. godine izgradilo se više stotina kuća po istim kriterijima u Njemačkoj, Švedskoj, Francuskoj, Austriji i Švicarskoj. 252 kuće i stambene jedinice nizova u Stuttgartu i Kasselu te u okviru CEPHEUS Austrija i CEPHEUS Švicarska su podvrgnute detaljnom monitoringu.

Ciljevi CEPHEUS programa su:

–           prikazivanje tehničke ostvarljivosti za niske dodatne investicije u gradnji takvih kuća, odnosno naknade dodatnih investicija uštedama energije u tijeku uporabe kuće, uključujući različitosti u pojedinim zemljama.

–           istražiti odnos investitora – kupca i ponašanje korisnika u stvarnim uvjetima

–           testirati primjenjivost kvalitete standarda pasivne kuće kao ekonomski povoljnog planiranja i građenja u raznim zemljama Europe

–           dati razvojne poticaje za energetski i ekonomski učinkovite građevine, daljnji razvoj i ubrzano upoznavanje tržišta s inovativnim tehnologijama

–           kreirati preduvjete za upoznavanje tržišta s ekonomskom povoljnosti

–           prikazati za ostvareni primjer potprojekta Hannover-Kronsberg potencijal standarda pasivne kuće kao temeljnih energetskih zahtjeva za gradnju kuća, na način da su isplative i da ne proizvode emisije stakleničkih plinova (kriterij ugljične neutralnosti).

–           prezentirati ovaj održiv – energetski i klimatski potpuno neutralan pristup energetskim potrebama u novogradnji na svjetskoj izložbi EXPO 2000. u Hannoveru u skladu sa svim potprojektima CEPHEUS-a.

U tim su zemljama provedeni i arhitektonski natječaji za obiteljske kuće koji su rezultirali mnogobrojnim kvalitetnim rješenjima i otkupima rješenja za izvedbu.

Budućnost pasivne kuće u Hrvatskoj

Izniman interes i veliki godišnji porast ostvarenja pasivnih kuća u (visoko) razvijenim europskim zemljama, koje nemaju energetske probleme poput Hrvatske, potvrđuje spoznaju mogućnosti velike uštede energije i sve veću ekološku svijest svih sudionika u procesu građenja.

k25-70-s2-300.jpgMali broj ostvarenih energetski učinkovitih – pasivnih sunčanih obiteljskih kuća u Hrvatskoj nije rezultat nevjerice ili egzaktno iskazanih neisplativih ulaganja. Unatrag dvadesetak godina više je razloga što energetska učinkovitost nema «pravo građanastva». Recesija, predratni pad standarda, rat i trenutačni nizak standard s jedne strane, te istovremeno nedostatno znanje, svijest i odgovornost nadležnih institucija i pojedinaca, uzrokovali su energetski i ekološki nekvalitetno građenje.

Usprkos ponuđenim programima poput Energetske kuće Saveza energetičara Hrvatske (SEH) od 1992. godine ili Natječaja za izvedbom provjerene obiteljske kuće, stambene nizove i manje višestambene zgrade, iz 1993. godine koji je rezultirao katalogom odabranih primjera, a s namjerom kvalitetne graditeljske obnove, nije se prepoznao značaj tih napora, pa nasljeđujemo tisuće četvornih metara stambenog prostora koje bi trebali što prije energetski sanirati.

Takve neizolirane kuće s toplinskim mostovima pogotovo u hladnijoj klimatskoj zoni  troše više od 150 do 250 kWh/m2 – dakle, deset do dvadesetak puta više energije za zagrijavanje od standarda pasivne kuće! O razini toplinske udobnosti u takvim kućama i emisiji stakleničkih plinova bezpredmetno je raspravljati.

k25-70-s3-230.jpgPrve pasivne sunčane kuće u Hrvatskoj i više od petnaest godina bilježe iskustva energetskih ušteda uz ostvarenu toplinsku udobnost. Desetgodišnja mjerenja potrošnje energije (plina) za zagrijavanje prostora u tim kućama potvrđuju 80% uštede energije u odnosu na susjedne «klasično» izvedene kuće slične ili manje veličine. U slučaju zagrijavanja potrošne sanitarne vode i prostora integriranim sustavom sunčanih pretvornika za niskotemperaturno podno grijanje uštede prelaze i 100% u odnosu na potrošnju u neizoliranim kućama koje rabe konvencionalne – neobnovljive izvore energije.

Ekološka prihvatljivost građevina i novi Zakoni

Pasivna kuća je zbog visoke energetske učinkovitosti i bliskosti energetskoj samodostatnosti, apsolutni favorit u klasifikaciji za olakšice u postupku građevne dozvole, kreditiranja i investicijske subvencije za izvedbu. Ekološka prihvatljivost građevine će se morati ostvariti s punom odgovornošću svih sudionika u procesu građenja uz odgovarajući nadzor i kontrolu kvalitete izvedbe. Započinje veliki pomak u odnosu na predugo dosadašnje razdoblje bez ikakve stimulacije ekološkog pristupa. Najavljene financijske olakšice u postupku građevne dozvole na razini upravnih pristojbi ili eventualno poreznih obveza, ispočetka će vjerojatno biti  simbolične. No, nužno će se pokrenuti niz novih odluka vezanih za regulativu prostornog planiranja – uređenja, ekoloških i energetskih standarda građenja i poticanja gospodarskog razvitka vezanog na obnovljive izvore energije.

k25-70-s4-230.jpgEuropski parlament je u srpnju 2001. usvojio direktivu o uporabi obnovljivih izvora energije kojom se udvostručuje njihov udio u ukupnoj potrošnji EU u iznosu od 12% do 2010. godine, a uz porast udjela obnovljivih izvora u proizvodnji električne energije na 22,1% u odnosu na sadašnjih 14%. Republika Hrvatska se institucijskim i pravnim okvirom prilagođava cjelokupnom konceptu reforme energetskog sektora zahtjevima EU, dakako, u granicama specifičnih mogućnosti nacionalnih rješenja.

Hrvatski sabor je na sjednici održanoj 19. srpnja 2001. usvojio grupu energetskih zakona kojima se uređuju odnosi u energetskom sektoru. Jačanje privatnog sektora na energetskom tržištu imat će značajnu ulogu u provođenju programa energetske učinkovitosti i uporabe obnovljivih izvora.

Poduzetništvu se pomalo omogućava konkuriranje u izgradnji energetskih postrojenja poglavito iz obnovljivih izvora, proizvodnja opreme i uređaja, ugradnja instalacija, nabava opreme i materijala koji su vezani i na graditeljstvo.

k25-70-s5-230.jpgZakonom o energiji kao temeljnim zakonom reguliraju se odnosi u energetskom sektoru, organizacija i institucije vezano prvenstveno uz pitanje energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora te niza drugih pitanja upravljanja, planiranja razvoja, plasmana, prijenosa tehnologije, nadzora i dr. Osnovano je Vijeće za regulaciju energetskih djelatnosti  te Zakon o regulaciji donešen 10.12.2004. godine koji je navedeno Vijeće prevelo u Hrvatsku energetsku regulatornu agenciju (HERA). Fond za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost utemeljen 2003. godine  osnovan je u svrhu financiranja pripreme, provedbe i razvoja programa, projekata i sličnih aktivnosti u području očuvanja, održivog korištenja, zaštite i unapređivanja okoliša te u području energetske učinkovitosti i korištenja obnovljivih izvora energije.

Hrvatska je supotpisnica svih relevantnih protokola i konvencija današnje civilizacije o zaštiti i unapređenju okoliša kao temeljnog čimbenika održivog razvoja, a 27. travnja 2006. godine ratificiran je sporazum iz Kyota. U tom kontekstu, ekološki i energetski svjesno prostorno uređenje, urbanističko planiranje i projektiranje, arhitektonsko projektiranje i izvođenje za okoliš prihvatljive gradnje, sukladno je pristupu i provedbi preuzetih globalnih ekoloških obveza.

 prof. Ljubomir Miščević, dipl.ing.arh.

PODIJELI