1. Пасивна куќа – што се треба да знаете?

1.1. Историјат на пасивните куќи

Почетокот на концептот на пасивна куќа датира од 1991 година, кога беше развиен и првпат реализиран од страна на професорите Адамсон од Швајцарија и Феист од Германија, во Институтот за домување во Дармштад. Овие двајца истражувачи го развија својот концепт преку бројни истражувачки проекти со следење и анализирање на експериментални објекти неколку години со цел со сигурност да потврдат дека идејата функционира во реалноста и дека може да се реализира по разумна цена. Идејата за екстремно енергетски ефикасна куќа брзо доби приврзаници и стана сè попопуларна, ширејќи се во Германија и Скандинавија, за да  во 1998 година стане градежен стандард. Првите станари на пасивни куќи, нивниот престој во вакви објекти го опишале како многу пријатен и позитивен. Сепак, поради некоја причина во Америка, односно надвор од Северна Европа, пасивните куќи речиси и не се прифаќаат без оглед на сите предности и поволности што ги даваат.

1.2. Која куќа е пасивна куќа?

Зборот пасивна куќа е познат на повеќето луѓе, но помалку знаат како да објаснат што точно значи или што се подразбира под овој термин. Овој тип на куќи се нарекува пасивни затоа што се изградени на принципите на максимално искористување на сончевата енергија и други обновливи извори, така што топлинските загуби се сведени на минимум, со што практично нема потреба од ладење и греење, т.е. , потрошувачката на дополнителни количини на енергија. Затоа, пасивните куќи се оптимално економични; трошоците за нивната изградба се нешто повисоки, но се исплатат многу брзо (процените се 7-10 години), бидејќи годишните трошоци за греење и ладење се намалуваат и до неверојатни 10 пати! Ова намалување на трошоците произлегува и од компактниот дизајн, кој, во принцип, се заснова на интегритетот на волуменот. Конкретно кажано, колку повеќе е раскршен објектот, толку повеќе надворешни ѕидови има, толку повеќе површини има преку кои се губи топлината. Дополнително, не се користат фосилни горива за греење и/или ладење на таква куќа, со што се избегнува таканаречената емисија на јаглерод диоксид. Накратко, значи, тоа е еколошка конструкција за која се користат само природни материјали и обновливи облици на енергија, што не само што ги намалува трошоците, туку и зачувува здрава животна средина.

1.3. Предности на пасивна куќа

Големата предност, можеби и најголемата, се смета врвниот комфор,  удобноста и квалитет на живеење во хармонија со природата и природните материјали. Изградбата на пасивни куќи придонесува за зачувување на животната средина и намалување на глобалното затоплување. Дополнителна предност на пасивната куќа се многу ниските трошоци за одржување на такво ниво на удобност и во лето и во зима. Пасивните куќи изгледаат како и сите други, односно можат да изгледаат исто, бидејќи во архитектонска и градежна смисла, поточно во поглед на дизајнот и конструкцијата, немаат апсолутно никакви ограничувања или посебни предуслови. Единствено што се зема предвид е дека сите конструктивни и други елементи на куќата се во согласност со стандардите на пасивните куќи, а нивниот волумен да биде што е можно покомпактен.

1.4. Слабости на пасивните куќи

Пасивните куќи практично немаат никакви недостатоци, освен поголема почетна инвестиција, која многу брзо се исплати поради екстремно ниските трошоци за експлоатација на објектот. Можете да аплицирате и за државни субвенции, бидејќи повеќето држави поттикнуваат изградба на еколошки куќи. Недостаток, сепак, може да биде тоа што пасивната куќа не може да има балкони, натстрешници, надградби или доградби, подруми или гаражи. Сите овие елементи претставуваат потенцијални извори на поголеми топлински загуби, поради што не е можно да се обезбеди потребната, односно годишна потрошувачка на енергија за греење, која мора да биде помала од 15 kWh/m².

1.5. Ниско енергетски и пасивни куќи

Разликата помеѓу овие категории произлегува од строго поставените стандарди за двете варијанти, при што пасивната куќа може да надмине вредност од 14,5 kWh/m², а ниско енергетската куќа 15,5 kWh/m². Оваа минимална разлика сама по себе е прилично бизарна и проблематична, бидејќи во пракса разликата од 1 kWh/m² е минорна и незабележлива. Двете куќи мора да се градат компактно, да користат само обновливи извори на енергија, да бидат правилно поставени, односно ориентирани на парцела и слично. Разликите главно се однесуваат на видот, дебелината и начинот на изолација, но и во една многу важна работа: имено, пасивната куќа не смее да зависи од никакво надворешно снабдување со енергија, таа мора да биде апсолутно самоодржлива и евентуално да заработи пари (кога вишокот на електрична енергија што куќата ја произведува, а не ја троши, оди во системот за електрична енергија) додека ниско енергетската куќа ги исполнува сите потребни параметри, но не е самоодржлива.

2. Стандард за пасивна куќа

Постојат строги и добро дефинирани стандарди за изградба на пасивни куќи. Само ако куќата ги исполнува условите може да се категоризира како пасивна. По точки, тие стандарди се следните:

• годишната потрошувачка за греење не смее да надмине 15 kWh/(m2a);
• изолацијата на обвивката на зградата мора да има топлинска пропустливост на градежните елементи помала од 0,15 W/m2K (во пракса, всушност се користи топлинска пропустливост под 0,10 W/m2K, бидејќи е полесно да се обезбеди);
• куќата не смее да има топлински мостови (ψ ≤ 0,01 W/mK);
• непропустливоста мора да биде на највисоко ниво и се контролира со тестирање на притисок (стандард DIN EN 13829), а вредноста n50 при разлика во притисокот од 50 Pa не смее да надминува 0,6 h -1;
• застаклување мора да се направи така што Uw да биде 0,8 W/(m2 K) или помалку (на g≥50% според DIN 67507) за да се обезбеди нето добивка на топлина дури и во зима;
• прозорските рамки мора да имаат Uf вредност од 0,8 W/(m 2 K) или помала (DIN EN 10077);
• дозволени се многу мали загуби на топлина при загревање на санитарната вода;
• ефикасно користење на електрична енергија за апарати во куќата (машини и уреди А и А+);
• вентилација со обновување на топлина со мала потрошувачка на електрична енергија;
• годишна потрошувачка на примарна енергија помала од 120 kWh/(m2a);
• годишна потрошувачка на електрична енергија помала од 18 kWh/(m2a).

3. Проектирање на пасивна куќа

Ако сакате пасивна куќа, самото составување на вака, таксативно наброени компоненти во целина, не е доволно. За да го достигнете стандардот, мора да имате сеопфатен архитектонски план, како и основен проект што ги поврзува сите елементи на смислен и наменски начин - исто така е важно кои се деталите, и каква е фасадата итн. Бидејќи пасивните куќи имаат такви специфични стандарди, без знаење, искуство и вештини на експерти, речиси е невозможно да се создаде хармонична и хомогена целина, практична и економична, одржлива и издржлива. На ваков тип на градба не може да се пристапи ад хок или во сопствена режија.

3.1 Пасивни и активни пристапи

Планирањето вклучува пасивни и активни пристапи. Пасивни се употребата на природните услови на животната средина, како што се, на пример, топографијата и изложеноста на сонце на локацијата, односно засенчување и соодветен архитектонски проект во кој компактноста на обликот на зградата, оптималната дебелина на фасадните слоеви, специјалната топлинска изолација, монтажа на прозорци и врати со минимална топлинска спроводливост, и сите други, не помалку важни компоненти.

3.2. Ориентираност на парцелата

Правилната ориентација на куќата обезбедува успешна употреба на топлотниот дел од сончевото зрачење, особено во зима. Покрај ориентацијата на прозорецот, важна е и ориентацијата на фасадата, знаејќи ги спецификите на годишните времиња на една област и секојдневното движење на сонцето. Во принцип, правило е дека на северните фасади се поставуваат помали прозорци, а на јужните поголеми. Потоа следат источната и западната фасада, кои се изложени на сончева светлина во утринските и попладневните часови. Разликите во осветленоста на фасадите се многу очигледни во текот на годишните времиња, особено јужната, која не е баш најсветлата и најтоплата цело време, како што вообичаено се мисли. Во зима да, но во лето источната и западната фасада се дефинитивно по сончеви. Сето ова треба да биде многу важно и јасно видливо на тлоцртот. Тоа влијае и на изборот на парцелата, бидејќи има и такви кои поради својата неповолна ориентација не дозволуваат ниту правилно поставување на куќата ниту нејзина изградба. Најважно е дневните делови на станбениот простор да бидат правилно ориентирани и да имаат што е можно поголеми „јужни“ прозорци, бидејќи уделот на сончевата енергија во загревањето на објектот е и до 40%.

3.3 Пречки на парцелата

Покрај правилната ориентација, многу е важно пред јужната фасада да нема архитектонски или природни пречки кои би го блокирале преминувањето на сончевата топлина и светлина до прозорците. Поради оваа причина, непожелни се поголеми и густи зимзелени дрвја или грмушки директно пред фасадата, ниту надградби и доградби од било кој тип и слично. Ако веќе сакате да засадете дрвца веднаш до куќата, листопадни дрвца се добар компромис, бидејќи во зима останува без лисја, со што не го блокираат сонцето.

3.4. Чување на соларната енергија

Топлината мора да се складира за да се користи подоцна. Ова е особено важно поради соларните ќелии, бидејќи неколку последователни денови без сончева светлина значат неможност да се добие енергија. Кога има сончеви денови, вишокот произведена енергија се складира и потоа ви е достапна во облачни и врнежливи денови, од кои во зима ги има во многу. Енергијата што се акумулира во текот на денот се складира во масивни материјали, а потоа, доколку е потребно, може да се спроведе во внатрешноста на зградата. Погодни материјали за ова се глината, бетонот или тула, а најдобра е водата, бидејќи има убедливо најголема специфична топлина.

3.5. Пасивната куќа има компактен волумен

Секоја зграда најмногу топлина губи преку својата фасада, односно надворешната обвивка. Овие загуби се нарекуваат загуби во преносот. Колку се поголеми надворешните површини, толку се поголеми загубите во преносот. Затоа, во дизајнот на пасивни куќи, важи златното правило за едноставен и компактен волумен, кој обично е кутија или квадрат. Овој дизајн овозможува најмала површина на надворешната обвивка со најголем можен волумен на објектот. Техничкиот поим за односот на површината и волуменот е „ ƒo“, факторот на форма (ƒo=A/Ve, (м-1) се дефинира како однос помеѓу површината на топлинската обвивка на зградата (надворешни димензии) и бруто волуменот на објектот покриен со него. Пасивниот стандард понекогаш може да се обезбеди со рушење на обемот на зградата, но тоа значи и многу повисоки, нерационални трошоци за изградба.

3.6. Топлинска изолација

Термичката обвивка е линијата на разграничување помеѓу внатрешноста на куќата и околината. Таа е формирана од надворешните и внатрешните ѕидови кон надворешноста, всушност незагреани делови од зградата, како и подови, покривни и фасадни врати, покрив, прозорци и надворешни врати. Според стандардот за пасивни куќи, топлинската обвивка мора да има навистина супериорни топлински изолациони својства: градежните елементи мора да имаат U≤0,15 W/(m2 K), а во пракса топлинската преносливост е често дури и помала (U≤0,10 W/(m2 K). Дебелината на топлинската изолација се одредува според составот на фасадата и таа најчесто се движи помеѓу 25 и 40 цм.

3.7. Стаклени површини и врати

Правилно поставените прозорци обезбедуваат многу дополнителна сончева енергија во зима, под услов да се правилно ориентирани (просторите за живеење со големи прозорци мора да гледаат кон југ). За пасивните куќи има прозорци со посебни термо изолациски својства, односно трислојно изолационо застаклување (Ug=0,5W/m2K-0,7W/m2K максимум), што повлекува и други одлични карактеристики. Во зима повеќе пуштаат енергија во просториите отколку од просторијата надвор, а поради високите температури на стаклените површини не доаѓа ниту до кондензација. Дополнителна работа што обезбедува усогласеност со стандардите за пасивни куќи се премази со ниска емисија на внатрешната страна на стаклото, што го намалува преносот на топлина од внатре кон надвор. Треба да се има предвид дека пасивните куќи мора, според стандардот, да имаат висока пропустливост на сончевата енергија во просторот (g ≥ 50% според DIN 67507). Во пракса, на куќа често се користат прозорци од ист тип и вид, но со различна вредност „g“, во зависност од страната на светот со која се соочуваат.

3.8. Непропустливост без топлински мостови

Истото правило важи и за пасивните и за ниско-енергетските куќи дека мора да имаат херметички термички обвивка без никакви прекини. Соодветната топлинска спроводливост на сите поединечни градежни елементи не е доволна во оваа смисла. Загубите на топлина се намалуваат на минимум само со правилно изведен фасаден појас и спојки без топлински мостови. Топлинските мостови се места на обвивката на објектот каде топлината поминува кон надворешниот простор побрзо отколку на друго место. Сепак, загубите на топлина се речиси неизбежни при таканаречените фасадни прекини, како што се вратите и прозорците. Според правилата, топлинската пропустливост на прозорците мора да биде 0,85 W/m²K или помала, а топлинските мостови не смеат да бидат поголеми од 0,01 W/mK за пасивни или 0,05 W/mK за ниско енергетски објекти. Со цел да се избегнат топлинските мостови, најдобро е да се проверуваат и коригираат топлинската спроводливост и топлинската пропустливост во фазата на проектирање и редовно да се тестираат подоцна, за време на изградбата.

Сепак, загубите на топлина се речиси неизбежни при таканаречените фасадни прекини, како што се вратите и прозорците. Според правилата, топлинската пропустливост на прозорците мора да биде 0,85 W/m²K или помала, а топлинските мостови не смеат да бидат поголеми од 0,01 W/mK  за пасивни или 0,05 W/mK  за ниско енергетски објекти. За да се избегнат топлинските мостови, најдобро е топлинската спроводливост и топлинската пропустливост да се проверуваат и коригираат во фазата на проектирање и редовно да се тестираат подоцна, за време на изградбата.

Непропустливост се проверува со тестот „Blower Door“. Кај масивни објекти, на пример, тоа се постигнува со континуирани, прецизно, непрекинати слоеви на малтер од внатрешната страна и внимателно извршување на инсталациите. Според тоа, кај дрвените конструкции од внатрешната страна се поставува парна бариера која има улога на херметична површина. За да се направат непропустлив спој на поединечни елементи и материјали, најчесто се користат заптивки и лепливи ленти.

3.9. Вентилација на пасивна куќа

Пасивните куќи имаат задолжителен систем на контролирана вентилација, всушност вентилација со обновување. Тоа значи дека топлината од издувниот воздух се враќа во просторијата. Свеж воздух влегува преку мрежа на фасадата или покривот, а потоа се доведува до уредот за вентилација или рекуператор преку внимателно изолирани цевки. Овој свеж воздух се загрева со топлината на издувните гасови што се вшмукуваат од внатрешноста на зградата. Од рекуператорот свеж воздух оди во поединечни простории (спална и дневна, трпезарија, кабинет, детски соби...). Искористениот воздух, пак, истовремено се вшмукува и се отстранува од „валканите“ простории (од бања, кујна, тоалет и сл.). Пасивните куќи имаат стандард кој бара топлинска ефикасност од најмалку 85%, а современите уреди достигнуваат 90% и повеќе. Благодарение на системот за обновување, воздухот во куќата е секогаш свеж. Според тоа, теоретски, отворањето на прозорецот не е неопходно, што е особено пожелно во зима, кога многу топлина излегува низ отворените прозорци или во лето, кога топлината би навлегла однадвор. Сепак, тоа не значи дека отворањето на прозорците не е дозволено или невозможно, бидејќи повеќето луѓе сакаат да ги проветруваат просториите во кои престојуваат секогаш кога времето е убаво, „создавање провев“ или едноставно уживајќи во отворените прозорци.

3.10. Греење во пасивна куќа

Пасивната куќа е дизајнирана и изградена така што и треба минимум дополнителна топлина за греење. Според податоците од проектот, тоа всушност е потребно само кога надворешните температури се под нулата, што во нашиот регион значи само во трите најстудени зимски месеци. Куќата се загрева пасивно и во зима, користејќи сончева енергија. Многу пасивни куќи имаат вградени соларни ќелии или топлински пумпи, а двата системи се обновливи извори на енергија.

Покрај затоплувањето на просториите, секако неопходно е и загревање на санитарната вода. Уделот на тоа во нормалните куќи е околу 10-13%, но во пасивните куќи ситуацијата е сосема поинаква; за загревање на санитарната вода се користи двојно повеќе енергија. Исто така, куќата се грее само во зима, а топла вода е потребна постојано и во текот на целата година. Во пасивните куќи, топлинските пумпи најчесто се користат за загревање на воздухот (собата) во комбинација со соларни ќелии, со што е комплетен систем за искористување на сончевата енергија кој обезбедува 40 - 60% од енергијата потребна за загревање на топла вода во домаќинствата.

3.11. Изведување на детали за пасивен објект

На крајот, деталите се тие што навистина ќе обезбедат пасивната куќа да нема топлински мостови. Затоа, внимателното планирање и високо квалитетното извршување на сите поединечни работи се многу важни за постигнување на енергетска ефикасност на обвивката на објектот. Посебно се важни спојките во делот на темелите, каде што најчесто се прави основната плоча поставена на слој од топлинска изолација (отпорна на влага како што е XPS). Клучни детали се и монтажата на прозорци и врати. Дури и ако изберете најквалитетна столарија со ниска топлинска спроводливост, нема да биде доволно, доколку пресметките се погрешни или истата е  неправилно поставена.

4. Трошоци за градба на пасивна куќа

Цената на пасивната куќа најмногу зависи од понудувачот, формата и основата, големината, материјалите, градбата, но и типот на куќата и други слични фактори. Во просек, цената на ваква куќа е за 20% повисока во споредба со ниско енергетската. Трошоците се зголемуваат со подебела изолација на надворешните ѕидови, поставувањето на поскапа столарија и поскапите вентилациони системи, како и специјалните елементи на херметична конструкција. Пресметавме дека просечната цена на една стандардна куќа би била околу 60.000 евра, додека истата, но пасивна чини околу 100.000 евра. Излегува дека пасивна семејна куќа, максимално изолирана и со одредени градежни елементи според стандардот за пасивна куќа чини меѓу 800 и 1.050 евра/м2.