Jedan od uvjeta koji po definiciji pasivne kuće osigurava njeno energetski učinkovito funkcioniranje i zadovoljenje zdravstveno-higijenskih zahtjeva je kontinuirano dovođenje svježeg zraka u primarne stambene prostore tijekom vremena u kojem je potrebno grijati ili hladiti prostor, kada je pasivna kuća „zatvorena kao termos boca“. Ujedno se osigurava maksimalna akustična udobnost uz pretpostavku stručno projektiranog i izvedenog sustava ventilacijske instalacije.
Ventilacija – prozračivanje je u pasivnoj kući potrebno zbog osiguravanja odgovarajuće kvalitete zraka. Da bi se zadržala razina CO2 i drugih štetnih tvari u zraku na podnošljivoj razini, kao u svim prostorima u kojima boravimo bez obzira na energetsku učinkovitost arhitekture, i u prostorima pasivne kuće svakog sata treba osigurati 25-35 m3 svježeg zraka po osobi. To znači da bi svaka tri sata morali otvoriti prozor na 15 minuta, što je u praksi teško izvedivo pa i vrlo neracionalno. Odvajanjem iskorištenog zraka iz prostora gubi se i toplina što smanjuje toplinsku ugodnost u prostoru i povećava zahtjeve grijanja. Tako je zrak zbog nedostatnog prozračivanja slabe kvalitete, na unutarnjoj strani vanjskog zida zgrade dolazi do kondenzacije vlage i često do pojave plijesni.
Standard pasivne kuće zahtijeva izvanredno zrakonepropusan plašt zgrade jer se s time drastično smanjuju ventilacijski toplinski gubici. Na taj se način gotovo potpuno spriječi dovod svježeg zraka u zgradu, što je nedopustivo.
Zbog toga je u pasivnim je kućama obavezna ugradnja uređaja za ventilaciju koji stalno dovodi svježi zrak u prostore. Otvaranje prozora tako više nije potrebno iako nije zabranjeno. Stanari prozore mogu otvoriti uvijek kada to žele, a pogotovo kad je to često potrebno tijekom posjeta – boravka većeg broja ljudi ili kad primjerice nešto zagori u kuhinji. U pasivnim kućama u kojima se intenzivno puši preporučljivo je povremeno otvoriti prozore. Takvim se prozračivanjem gubi toplina, ali sustav pasivne kuće neće biti narušen. Uređaj za prozračivanje najčešće radi samo zimi, od studenog do veljače ili ožujka, preostalo vrijeme može biti isključen, a kuća se prozračuje kroz prozore. Konačno, uređaj za prozračivanje treba električnu energiju koja je u pasivnim kućama ograničena s dopuštenom potrošnjom primarne energije (120 kWh/m2a). Kako bi toplinski gubici bili što manji, u pasivnoj kući je obvezan sustav kontroliranog prozračivanja s vraćanjem topline otpadnog zraka (tj. s rekuperacijom) i iskoristivošću većom od 75 %. To znači da topao otpadni zrak predaje toplinu hladnom ulaznom zraku, što dodatno smanjuje toplinske gubitke zbog ventilacije. Uz to, sustav ima filtre koji dovedenom zraku oduzimaju pelud i prašinu, što je iznimno važno za oboljele od alergija.
Kontrolirano ventiliranje
Ventilacijski uređaj dovodi svježi zrak (ulazni zrak) u prostore i odvaja iskorišteni zrak (izlazni zrak) iz zgrade. Svježi se zrak dovodi u stambene prostore i spavaonice, a odvodi iz prostora u kojima je zasićen i najlošiji – iz kuhinje, kupaonice, zahoda i smočnica.
Svježi vanjski zrak se uzima izvan građevine kroz zaštitnu rešetku na pročelju ili na krovu i dovodi dobro izoliranim cijevima do uređaja za ventiliranje. Prije ulaza u filtru se zadrži prašina. U prijenosniku topline (toplinski izmjenjivač ili rekuperator) svježi zrak se predgrije toplinom otpadnog zraka koji se isisava iz zgrade. Od ovuda svježi se zrak razvodi do tzv. dovodnih prostora (dnevna soba, blagovaonica, spavaća soba, radna soba). Iskorišteni odvodni zrak uzima se u prostorima opterećenim vlagom i mirisima (kuhinja, zahod, kupaonica te u pomoćnim prostorima) i odvodi do uređaja za ventilaciju. U prijenosniku topline predaje toplinu svježem i hladnom dovodnom zraku, a zatim se dobro izoliranim cijevima izbacuje u vanjski prostor.
Kanali za dovod i odvod zraka izvode se kao plošne fleksibilne cijevi širine 10-20 cm i ugrađuju se u toplinsku izolaciju ispod podnog estriha ili ispod stropa.
Zrak se u prostor dovodi posebnim mlaznicama na stropu ili zidu, uvijek u visini iznad 2,0 m. Kod upuhavanja dovodnog zraka treba paziti da isti nije usmjeren prema mjestu gdje se duže zadržavamo. Temperatura svježeg dovodnog zraka pri učinkovitom prijenosu topline u uređaj za ventiliranje je uvijek iznad 16 °C.
Za postizanje jednakomjerne raspodjele zraka po prostoru dovod i odvod zraka ne smiju biti preblizu jedan drugome pa ih je u prostoru najbolje postaviti dijagonalno. Između dovodnih i odvodnih prostora mora biti odgovarajući protok zraka. Najjednostavniji način protoka zraka se izvodi nešto većim podrezivanjem vrata od uobičajenog – do 1,5 cm. Rješenje je ponekad neprihvatljivo zbog prolaska zvuka i svjetlosti. Kod zrakonepropusnih vrata potrebni su zvučno izolirani otvori u unutarnjim zidovima ili vratnim krilima. Mora se osigurati stalni volumenski protok dovodnog i odvodnog zraka. Ventilacijski uređaj treba smjestiti u suhom prostoru stana (zgrade) u kojem ne postoji opasnost od smrzavanja, odnosno unutar toplinskog i nepropusnog plašta zgrade u pomoćnim prostorima u prizemlju, podrumu ili potkrovlju, a možda i u ugrađenom ormaru.
Ventilacijski uređaj
Suvremeni prijenosnici topline u ventilacijskim uređajima imaju već vrlo visoku iskoristivost i gotovo potpuno izrabljuju toplinu izlaznog zraka (oko 90 %). Tako se temperatura dovodnog zraka snažno približava temperaturi iskorištenoga izlaznog zraka. Svježi i iskorišteni zrak se u prijenosniku topline ne miješaju, štoviše, prolaze jedan prema drugom (protustrujni prijenosnik topline). Ljeti, kada ne treba grijati dovodni zrak, sustav se preklopi ručno ili automatski na rad bez vraćanja topline otpadnog zraka.
Zemni prijenosnik topline
Zemni prijenosnik topline je jednostavan uređaj koji iskorištava u zemlji pohranjenu sunčevu toplinu. To je 20-50 m duga fleksibilna cijev od polietilena (promjera oko 20 cm), koja je ukopana ispod kuće i/ili pored nje približno 1,2-2 m duboko (uvijek ispod granice smrzavanja), slično kao kanalizacijske cijevi. Više cijevi manjeg promjera može biti položeno usporedno na razmaku oko 1,0 m. Dužina cijevi se proračunski dimenzionira prema zahtijevanom protoku zraka. Zemni prijenosnik topline kod novogradnji je najlakše ugraditi prije zasipavanja ukopanog podruma. Cijev se položi ispod podruma ili oko njega iznad drenažne cijevi, a zatim se zasipa i zemlja oko cijevi dobro učvrsti.
Hladni i filtrirani zrak grije se toplinom zemlje, već prije nego dođe do prijenosnika topline u ventilacijskom uređaju. Čak i kod ekstremno hladnog vremena dovodni se zrak zagrije na približno +6 °C. Kod vanjskih temperatura od -14 °C zrak se zagrije za 20°C i to besplatno, a ujedno se smanjuje opasnost smrzavanja kondenzata u prijenosniku topline.
Zemni prijenosnik topline se može koristiti za ventilaciju i ljeti. Vruć vanjski zrak u zemlji se ohladi na ugodnu temperaturu i ohlađen ulazi u prostor. Za ljetni rad cijevi moraju biti položene pod kutom (prema građevini, prema mjestu uzimanja ili na sredini), na najnižem mjestu mora biti uređeno otjecanje kondenzirane vode. Ukoliko se odluči za ljetnu ventilaciju mora se biti svjestan da sustav za rad treba pogonsku električnu energiju.
Troškovi su za zemni prijenosnik topline relativno niski, a učinak je velik. Cijevi su većinom položene u građevnu jamu. Dodatno otkopavanje uobičajeno nije vrlo skupo. Na mjestu usisavanja mora biti ugrađen filtar za zrak koji se jednostavno čisti ili mijenja u prosjeku jednom godišnje.
Električno predgrijavanje
U slučaju kad ventilacijski uređaj nema zemni prijenosnik topline za predgrijavanje ulaznog zraka, ispred prijenosnika topline se ugrađuje električni registar za predgrijavanje kao zaštita od smrzavanja koji temperaturu ulaznog zraka prije ulaza u prijenosnik topline uvijek drži iznad -4°C. Tako se sustav osigurava od smrzavanja kondenzata. Pasivne kuće se griju toplozračnim grijanjem preko ventilacijskog uređaja, a kod eventualnog isključivanja npr. zbog smrzavanja kondenzata grijanje niti ne bi radilo.
Električni registar za predgrijavanje ima postavljen temperaturni prag na -4 °C znad kojeg se uključuje grijanje. Potrošnja električne energije za predgrijavanje zraka nije velika jer se u tipičnom srednjeeuropskom podneblju uključuje svega nekoliko dana u godini. Postoje i hidraulički predgrijači za zaštitu od smrzavanja, gdje potrebnu predgrijanu toplinu osigurava mješavina vode i glikola, koja ne smrzava i treba zbog toga posebni grijući krug. Zbog visoke cijene takvi su predgrijači za sada prihvatljivi samo u većim sustavima npr. za višestambene zgrade.
Registar za grijanje
Iza prijenosnika topline može se instalirati registar za grijanje kao dodatni prijenosnik topline u koji se dovodi toplina za grijanje npr. iz toplinske crpke (dizalice topline).
Zvučna zaštita
Ventilacijski uređaji ne smiju opterećivati šumom i bukom, jer bi umanjili akustičnu ugodnost prostora. Za sprječavanje prijenosa zvuka u dovodni se i odvodni kanal između uređaja za ventilaciju i razdjelnika ugradi prigušivač zvuka. Prigušivači zvuka moraju biti pravilno dimenzionirani, a ukoliko nisu ugrađeni naknadni su popravci teški i skupi.
Prigušivači zvuka nisu jedini zahvat za tihi rad uređaja za prozračivanje. Kanali za ventilaciju se polažu prije ostalih instalacija (vodovod, kanalizacija) i tako sprječavaju mogući komplicirani razvodi.
U pasivnim kućama poželjna je uporaba sustava za ventilaciju s glasnoćom do 25 dB(A). Po normi DIN 4109 dopuštene su više granične vrijednosti za razinu buke od uređaja za ventilaciju, što u praksi može biti uznemiravajuće. U zoni odvodnje zasićenog zraka i u protočnim otvorima šum ne smije prelaziti 30 dB(A).
prof. Ljubomir Miščević, dipl.ing.arh.
