Нискоенергийни и пасивни сгради

Особености и изисквания при полагането на изолация

Известен факт е, че сградите са сред най-големите консуматори на енергия. Редица проучвания сочат, че те са отговорни за около 30-40 % от общото енергийно потребление. Голяма част от тези разходи се дължат на потреблението на енергия от системите за отопление, вентилация и климатизация. С оглед намаляването на енергийните разходи се предлагат различни решения, с които да се повиши енергийната ефективност на използваните съоръжения и съответно да се намалят енергийните разходи. Обръща се все по-сериозно внимание на доброто изолиране на новостроящите се сгради, на санирането на вече построените с оглед на максимално ограничаване на топлинните загуби.

В същото време в последните години се появиха и сравнително нови понятия като нискоенергийни и пасивни сгради, в концепцията на изграждане на които е заложено много ниско потребление на енергия.

Характеристики на нискоенергийните и пасивните сгради
Към момента по отношение на нискоенергийните сгради не е разработен единен стандарт и съответно в различните държави са валидни различни стандарти. Най-често като база за сравнение се използват валидните към момента строителни стандарти. Приема се, че една сграда може да бъде класифицирана като нискоенергийна, ако разходите за отопляването й се намалят поне с 30%. В повечето случаи обаче като нискоенергийни се определят сгради, чиято специфична потребност от отопление е по-ниска от 48 kWh/m2 на нето етажна площ за една година. Това обикновено е около 52% по-малко от необходимото за отопляването на повечето стандартни сгради. Също така е необходимо сградата да е добре изолирана и коефициентът на топлопреминаване през строителните елементи да е по-нисък от 0,2 W/(m2K).

Като пасивни се определят сградите, при които постигането на комфортен микроклимат независимо от атмосферните условия е възможно без използването на активна система за отопление или охлаждане.

Разходът на енергията за отопление, вентилация и климатизация не трябва да превишава 15 kWh/m2 (киловатчаса на квадратен метър полезна площ за период от една година). Общата енергия, консумирана за отопление, топла вода и електроуреди, не бива да надхвърля 120 kWh/m2 годишно. Също така, коефициентът на топлопреминаване на всички строителни елементи (под, стени, таван) трябва да е под 0,15 W/m2К. Това обикновено означава дебелина на изолацията приблизително равна и дори надхвърляща 30 cm.

Особености при изграждането
При проектирането и изграждането на нискоенергийни и пасивни сгради целта е да се съхрани топлината в сградата благодарение на доброто й изолиране и да се даде възможност за оптимално използване на слънцегреенето през прозорците. Обикновено при проектирането на подобни сгради се следват няколко основни принципа. Наред с необходимостта от добро топлоизолиране на сградата е необходимо да се избягват и енергийните пробиви във външната й обвивка - термомостовете, които в конвенционалните сгради са сравнително често срещани. Сред изискванията за строителството на пасивни къщи е и въздухонепроницаемост на външната обвивка - стойността не бива да е по-голяма от 0,6% при провеждане на вентилаторен тест на сградата с налягане от 50 Pa. Тя трябва да бъде уплътнена достатъчно добре, за да не изпуска въздух, респективно топлина. Известно е, че около 20-25% от загубите на топлина се дължат именно на лоши уплътнения. Също така е необходимо добро контролиране на проветряването. По отношение на конструкцията се препоръчва избягването на прекалено начупени форми, а стремежът да е към постигането на компактен обем. Предимство имат сградите с квадратна и правоъгълна форма, ориентирана към слънцето.

Изолиране на нискоенергийните и пасивните сгради
Максималната изолация е една от предпоставките къщата да консумира много малко количество енергия за отопление, климатизация и вентилация. Нискоенергийните и пасивните къщи се считат за едни от най-добре топлоизолираните сгради. По този начин се постига не само запазването на топлината през зимата и поддържането на ограждащите повърхности топли, но и се предотвратява и пренагряването им през топлите периоди в годината. Съответно, помещенията се запазват приятно хладни, без това да изисква допълнително охлаждане.

Доброто изолиране на сградата включва изолиране на всички ограждащи повърхности, в това число под, стени, таван.

При изолирането е добре да се има предвид, че независимо от това кой елемент от сградата ще се изолира, от особена важност са добрите топлоизолационни свойства на използваната изолация. Сред най-честите източници на загуби на топлина са ъглите, ръбовете, връзките и отворите, поради което специалистите съветват изолацията на тези места да е с възможно най-малко прекъсвания, така че да предотврати появата на топлинни мостове. Също така, с оглед на по-голяма рентабилност, се препоръчва зидарията да се ограничи само до изпълнение на носещи функции, а топлинната защита да е посредством топлоизолацията.

При полагането на изолацията се препоръчва фундаментът на сградата, т. е. там където контактът със земята е най-голям, също да се изолира. По този начин се предотвратява възможността от възникване на термомостове в тази област. За нискоенергийните къщи например препоръчваната дебелина на топлоизолационните плочи, използвани за изолиране на избени стени и подове, е минимум 100 mm.

Най-малко 100 mm е и препоръчваната дебелина на изолацията при топлоизолиране от външната страна на външните стени на сутеренни помещения. Изискванията за коефициента на топлопреминаване обикновено са той да варира в границите от порядъка на 0,40 - 0,50 (W/m2K). По този начин се предотвратяват загубите на топлина от отоплявани или неотоплявани сутерени. Не бива да се подценява и цокълната топлоизолация, която е необходимо да бъде водоустойчива и устойчива на механични въздействия. В този участък е възможно възникването на термомостове в мястото на свързване на избената стена и плочата на сутерена. Особено внимание се обръща и на топлоизолирането на покрива, тъй като сред най-големите загуби на топлина са именно тези от подпокривните пространства. При изграждането на нискоенергийни и пасивни сгради се предвижда също и вътрешна и външна звукоизолация с оглед осигуряването на добра акустика.

Както вече споменахме за пасивните къщи, коефициентът на топлопреминаване на всички строителни елементи трябва да е под 0,15 W/m2К. Според експерти в бранша, за да се постигне стойност на U-фактора 0,11 W/m2K, стената трябва да съдържа следните елементи: дървена обшивка 23 mm, въздушна междина 30 mm, хидроизолация 2 mm, гипсфазер 12,5 mm, минерална вата 220 mm, OSB плоча 15 mm, пароизолация 1 mm, минерална вата 80 mm, гипс картон 2 х 12,5 mm. Изолация се поставя и на пода, като изолацията над плочата е 200 mm, а под основата - минимум 80 mm.
Благодарение на основните принципи, залегнали при изграждането на пасивни и нискоенергийни сгради, тези сгради се характеризират с постигане на ниски разходи за отопление, по-висок топлинен и звуков комфорт, равномерна температура на вътрешните повърхности, много ниски енергийни разходи, по-здравословен микроклимат и т. н.
Според специалисти от бранша, тенденциите в строителния бизнес, особено в Европа, са насочени именно в посока на все по-масово използване на възможностите, които предлагат пасивните технологии.