seminarski rad - energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

27
Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде УВОД ДЕФИНИЦИЈА ПАСИВНЕ ГРАДЊЕ ПАСИВНО СОЛАРНО ГРЕЈАЊЕ ОСНОВНА НАЧЕЛА ПАСИВНЕ ГРАДЊЕ 1. ИЗБОР ТЕРЕНА И ОРИЈЕНТАЦИЈА 2. АРХИТЕКТОНСКО ОБЛИКОВАЊЕ 3. МАТЕРИЈАЛИ термоизолација стакло 4. СИСТЕМИ ЗА ПРИХВАТАЊЕ СУНЦА системи директне добити системи индиректне добити - Тромбеов зид системи стакленика системи дуплих фасада 5. СИСТЕМИ ЗА ЗАШТИТУ ОД СУНЦА 6. МЕЂУСОБНИ ОДНОС ЗГРАДА 7. РАСПОРЕД И ВРСТА ЗЕЛЕНИЛА 8. ОПРЕМА ПРИМЕРИ ЛИТЕРАТУРА _________________________________________________________ ____________ 1

Upload: archverde

Post on 02-Feb-2016

34 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

Seminarski rad

TRANSCRIPT

Page 1: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

УВОД

ДЕФИНИЦИЈА ПАСИВНЕ ГРАДЊЕ

ПАСИВНО СОЛАРНО ГРЕЈАЊЕ

ОСНОВНА НАЧЕЛА ПАСИВНЕ ГРАДЊЕ

1. ИЗБОР ТЕРЕНА И ОРИЈЕНТАЦИЈА2. АРХИТЕКТОНСКО ОБЛИКОВАЊЕ3. МАТЕРИЈАЛИ

термоизолацијастакло

4. СИСТЕМИ ЗА ПРИХВАТАЊЕ СУНЦАсистеми директне добитисистеми индиректне добити - Тромбеов зидсистеми стакленикасистеми дуплих фасада

5. СИСТЕМИ ЗА ЗАШТИТУ ОД СУНЦА6. МЕЂУСОБНИ ОДНОС ЗГРАДА7. РАСПОРЕД И ВРСТА ЗЕЛЕНИЛА8. ОПРЕМА

ПРИМЕРИ

ЛИТЕРАТУРА

_____________________________________________________________________1

Page 2: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

УВОД

Стамбени објекти данас троше око 40% укупне светске енергије. Тај проценат је могуће смањити већом заступљеношћу пасивне архитектуре, која истовремено доприноси уштеди енергије коришћене за грејање и климатизацију, као и уштеди у потрошњи воде. Смањење потрошње енергије, самим тим и емисије угљендиоксида у атмосферу, могуће је остварити ефикасним урбанистичким планирањем и пројектовањем зграда, применом принципа биоклиматског планирања и пасивног пројектовања и коришћењем обновљивих извора енергије.

Геометријски облик омотача зграде, његова компактност, аеродинамичност и оријентација, грађевинска маса, степен изолације, као и распоред и величина прозора, одређују енергетско понашање објекта. Стварање одрживе архитектуре подразумева, вођење рачуна посебно о окружењу, затим коришћење пасивних система, заштиту од неповољних утицаја климе, буке и примену савремених материјала.

Историјат идеје о пасивној градњи објеката и коришћењу сунчеве енергије потиче још из неолита, о чему постоје докази на основу археолошких ископина из Лепенског вира - неолитских насеља старих 8000 година пре нове ере. Пронађене основе кућа у овом налазишту имају облик трапеза, окренутог широм страном ка југу, што указује да је неолитски човек знао да користи сунчеву енергију, тако да се кућа зими максимално загрева, а лети хлади.

Такође је позната Сократова кућа, из доба класичне Грчке, око 470. година пре нове ере, коју је грчки филозоф конструисао такође у облику трапеза и која је била позната по томе што је лети имала мало, а зими пуно сунца.

_____________________________________________________________________2

Page 3: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

ДЕФИНИЦИЈА ПАСИВНЕ ГРАДЊЕ

Пасивна кућа је зграда у којој комфорна унутрашња клима може бити подешена без коришћења активних система загревања и хлађења.

Елементи пасивних кућа развијали су се упоредо с напредовањем технологије градње, а посебно у 20. веку. Данас прихваћени назив "пасивна кућа" је развио у Немачкој, Dr.Wolfgang Feist ("Passivhaus institute"). Пробни пројекат концепта пасивне куће, изграђен је у Дармштаду 1991. године, а у пракси се показао као нови, међународно прихваћени стандард за изградњу пасивних кућа.

Термин "пасивна кућа" се везује за грађевинске стандарде. Овај стандард се може постићи коришћењем различитих технологија, пројектантских метода и материјала.

Популарно се назива и "кућа без грејања" или "једнолитарска кућа", јер се годишња енергетска потрошња такве куће може изразити само једном литром лож-уља по квадратном метру. 

За пасивне зграде у Европи, предуслов за ово својство, је да годишње потребе у енергији за грејање буду мање од 15 kWh/m².Осим тога, потрошња укупне примарне енергије за све потребестамбеног простора пасивне куће у Европи, не би смела да премаши 120 kWh/m²/A за грејање, топлу воду и електричну енергију за комплетно домаћинство.

У случају пасивне куће, додатни енергетски захтеви би могли бити комплетно покривени коришћењем обновљивих извора енергије. На тај начин испуњава секритеријум за "нулту кућу" - кућу која не троши енергију из система, већ сама подмирује све своје потребе.

То значи да је укупна потрошња енергије пасивне куће нижа него просечнa потребa новосаграђене куће у Европи за електричном енергијом и топлом водом. Штавише, укупна енергија коју потроши пасивна кућа, мања је од четвртине енергије коју потроши просечна нова зграда, изграђена у складу са данас важећим енергетским прописима европских држава.

Нискоенергетска кућа је она која годишње троши максимално 30 kWh/m² енергије за грејање. Такве се куће зову и "тролитарске куће". Према једноставном израчунавању, произилази да ће таква кућа на грејање трошити годишње отприлике 3 лит/м² лож уља, 3 м³/м² природног гаса или 6 кг/м² дрвених пелета.

Основне разлике између нискоенергетске и пасивне куће су:- велика дебљина топлотне изолације омотача куће- контролисана вентилација са рекуперацијом и могућношћу догревања- прозори са 3-слојним стаклом пуњеним гасом- непостојање конвенционалног система грејања због врло ниских топлотних губитака

_____________________________________________________________________3

Page 4: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

ПАСИВНО СОЛАРНО ГРЕЈАЊЕ

Суштина овог концепта у архитектури је да се познавањем и применом физичких и природних закона (загревања, хлађења, циркулације ваздуха и топлотне изолације), постигне да се сама кућа понаша као регулатор топлоте. 

Соларно грејање је идеално за наше поднебље. Велики број сунчаних дана резултира већим искоришћавањем система грејања. Предност соларног грејања, у односу на друге начине грејања, је у његовој еколошкој прихватљивости, а такође и у његовој аутономности (применљиво је и тамо где нема комуналне инфраструктуре). 

Код пасивне соларне архитектуре, природни фактори окружења узимају се као најзначајнији елементи система пријема енергије, односно понашања зграда као енергетских објеката.

Главну фасаду са објекта треба поставити ка југу и користити предности пасивног соларног грејања.Постоје више начина оваквог грејања: стакленом баштом, ваздушним колекторима или Тромбеовим зидом. Стакленик или стаклена башта, као колектори-пријемници сунчеве енергије, су основни елементи соларне зграде, који утичу на њено енергетско пасивно функционисање. Ови простори нијансирају разлику између спољног и унутрашњег, јавног и приватног.

_____________________________________________________________________4

Page 5: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

ОСНОВНА НАЧЕЛА ПАСИВНЕ ГРАДЊЕ

1. ИЗБОР ТЕРЕНА И ОРИЈЕНТАЦИЈА2. АРХИТЕКТОНСКО ОБЛИКОВАЊЕ3. СИСТЕМИ ЗА ПРИХВАТАЊЕ СУНЦА4. СИСТЕМИ ЗА ЗАШТИТУ ОД СУНЦА5. МЕЂУСОБНИ ОДНОС ЗГРАДА6. РАСПОРЕД И ВРСТА ЗЕЛЕНИЛА7. ОПРЕМА

ИЗБОР ТЕРЕНА И ОРИЈЕНТАЦИЈА

Једна од најзначајнијих карактеристика локације је њена микроклима, коју кара-ктеришу локална климатска одступања од регионалне климе. До ових одступања долази услед разлика појединих локација у односу на надморску висину, нагиб и њену оријентацију, конфигурацију и близину великих водених површина. Положај објекта треба креирати проучавајући историју и сврху места, локалну микро-климу и преовлађујуће ветрове и временске обрасце, соларну оријентацију, доступност јавног транспорта и форму околних грађевина.

Основни циљеви оптималне оријентације су:- довођење до максимума соларне акумулације у току зиме- свођење на минимум прегревања у току лета

Најпогоднији облик парцеле је правоугаоник, са дужом страном окренутом у правцу исток-запад, а ужом страном у правцу север-југ, ради развијања објекта дуж осе исток-запад (пасивно соларно грејање) и проветравања.

Оптимални нагиб терена је према југу, са благим падинама нагиба 15 °, јер обезбеђује бољу изложеност сунцу, побољшава микроклиму, олакшава укопавање објекта (код полуукопаних и укопаних објеката) и омогућава лакше одводњавање. Укопавање објекта и коришћење земље као изолатора и топлотног складишта, пружа велике погодности. Стална, константна температура земље (око 12 º C), ствара велике уштеде за загревање и хлађење простора.

Идеална локација, у односу на ветар, је на нагибу окренутом ка југу, у ком природни рељеф локације омогућава заштиту од северних ветрова, уз истовремену изложеност сунцу. Заклон се може обезбедити дрвећем, жбуњем и архитектонским карактеристикама зграде. Студирањем утицаја промена токова ваздуха и разматрањем врста ветрова за специфичну локацију, могу се обезбедити подаци који ће омогућити постављање "хватача ветра", и тиме умањити потребу за механичком вентилацијом.

_____________________________________________________________________5

Page 6: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

АРХИТЕКТОНСКО ОБЛИКОВАЊЕ У ФУНКЦИЈИ ОПТИМИЗАЦИЈЕ ПАСИВНИХ И АКТИВНИХ СОЛАРНИХ СИСТЕМА

Пре пројектовања конкретне грађевине, потребно је анализирати природне карактеристике парцеле, климатске услове и евентуалне утицаје изграђене околине. Оријентацијом и обликом, кући се мора омогућити максимално осунчање, избећи свако непожељно засенчење, изложеност ударима ветра и слично. У пасивној кући су енергетске потребе за загревањем простора покривене већ описаним стандардом градње. Све остале енергетске потребе за загревањем потрошне топле воде и производњу електричне енергије могу се покрити соларном енергијом, тј. активним термичким и фотонапонским системима.Под стандардом пасивне куће данас подразумевамо: смањити топлотне губитке кроз омотач зграде на минималну меру, максимално повећати топлотне добитке у кући, и обезбедити квалитетну вентилацију. Да би се стамбена кућа могла изградити без активног конвенционалног система грејања, треба смањити укупне потребе за грејањем простора, дакле трансмисионе и вентилационе губитке на испод 15 kWh/m² годишње.

Код препорука за архитектонско обликовање куће, треба нагласити да уз поштовање основних смерница пасивне куће пројектант може имати потпуну слободу у пројектовању. Циљ пасивне куће није типизирати и унифицирати архитектонско обликовање, већ напротив понудити што инвентивније решење с пажљиво усклађеним и оптимизованим системом.

Смернице за пројектовање су:• довољна удаљеност од других кућа за прихват ниског зимског сунца• кућу "отворити" према југу, а "затворити" према северу• компактан волумен зграде, са ограниченом дубином• квалитетан систем заштите од летњег сунца• високи степен топлотне изолације целе грађевинске опне• избегавати топлотне мостове• сместити помоћне просторије на северу• повезати међусобно грејане просторије• скратити дужине цевовода за грејање и топлу воду, да би се смањили губици и појачати изолацију• зонирање и подела просторија према корисним зонама сличне унутрашње температуре• предвидети механичку принудну вентилацију простора без утрошка енергије• дати могућност предгревања ваздуха- пре уласка у простор• препоручује се контролисани довод и одвод ваздуха са подземним измењивачем топлоте и са рекуперацијом топлоте из искоришћеног ваздуха• изабрати ниску температуру система грејања и комбиновати га са обновљивим изворима енергије• уградити временске регулаторе• планирати соларни систем за грејање и потрошну топлу воду• укупне топлотне потребе свести испод 15 kWh/m²• по завршетку изградње, проверити квалитет градње термографским снимањем• проверити и прегледати све уграђене уређаје

_____________________________________________________________________6

Page 7: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

Укопавање у терен

Један од могућих начина постизање високог степена топлотне изолације је укопавање објекта у терен. Са повећавањем нагиба ка југу, могу се постићи додатне предности укопавањем северних страна куће у терен, чиме се смањује изложеност ка северу. У таквим случајевима једини слободни зид - окренут ка југу, може имати велике застакљене површине, што обезбеђује соларне добитке.

Ако је зграда укопана у терен, што се лакше постиже на природно нагнутом терену него у равници, могу се искористити предности заштитних особина земљишта, нарочито ако је тло добро дренирано или оцедно. Влажно земљиште преноси топлоту знатно брже него лако, суво земљиште.

Схематски приказ различитих могућности интеграције зграде и терена

_____________________________________________________________________7

Page 8: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

МАТЕРИЈАЛИ

Избор и начин уградње грађевинских материјала је веома важно код градње пасивних објеката. Грађевински материјали су веома опширна и сложена тема. Из тог разлога се посебна пажња, у даљем тексту, обраћа само на прозорско стакло и термоизолацију.

СТАКЛО

Прозори у пасивној кући служе не само као изолација, већ и као соларни колектор. Пасивни соларни добици јесу значајни добици за покривање потребе топлоте за грејање.Зато је важна добра оријентација застакљених површина - идеална је јужна орјентација. Квалитет застакљених површина је, у пасивној кући, много важнији од количине стаклених површина. Уштеда енергије на објектима, захваљујући пасивним соларним добицима преко прозора, изразито расте све до тачке где застакљене површине заузимају до 40% јужне фасаде. Међутим, даље повећање застакљене површине не води значајним уштедама, већ насупрот долази до прегрејавања унутрашњости, те је потребно засенчити застакљене делове спољашњим ролетнама или слично.

Нискоемисионо стакло, често означавано као LOW-Е стакло, пресвучено је танким филмом, у циљу побољшања термичких својстава. Филм рефлектује топлоту натраг у правцу њеног извора. То практично значи да лети топлотни зраци сунца не продиру у просторију, а зими топлота коју производе грејна тела, остаје заробљена у соби. На овај начин, остварују се велике уштеде енергије, а сам боравак у просторији је много пријатнији.

Постоји више начина "пуњења" простора између стакала. Први, најчешће примењиван на нашим просторима, је пуњење филтрираним ваздухом уз додавање гранула специјалног абсорбера влаге. Други, неупоредиво бољи, али незнатно скупљи начин је пуњење гасом Аргоном. Аргон је гас без боје, мириса и укуса. Незапаљив је, неутралан (инертан гас) и нешкодљив за здравље.

_____________________________________________________________________8

Page 9: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

ТЕРМОИЗОЛАЦИЈА

ниска термопроводљивост - основнаособина термоизолационих материјала

ниска апсорпција воде и влаге - с обзиромда је вода бољи проводник него ваздух- материјал натопљен водом пропушта знатновише топлоте / хладноће него сув

паропропусност - једна од изузетно важнихособина захваљујући којој се избегавасакупљање влаге у вишеслојној фасаднојконструкцији, и самим тим, пад термичкоготпора

ватроотпорност - изузетно важан чинилац усавременим објектима, па негоривост термоизолацијепредставља један од основних захтева купца.

Врсте термоизолације:

1.Производи за термоизолацију на бази плуте2.Материјали на бази дрвених влакана или дрвене вуне3.Производи од лаких агрегата на бази експандиране глине4.Полистирол експандирани пенополистирол (ЕПС) екструдирани полистирен (КСПС)5.Пенопласти6.Камена вуна7.Стаклена вуна8.Овчија вуна9.Балирана слама

ВРСТА ТЕРМОИЗОЛАЦИОНОГ МАТЕРИЈАЛА

ТОПЛОТНА ПРОВОДЉИВОСТ(W /mK)

ПОТРЕБНА ДЕБЉИНА ЗА U=0,35W/m²K

КАМЕНА ВУНА 0,035 do 0,050 9-11

СТИРОПОР 0,035 do 0,040 9-10

ЕКСТРУДИРАНИ ПОЛИСТИРЕН

0,030 do 0,040 8-10

ТВРДА ПОЛИУРЕТАНСКА ПЕНА

0,020 do 0,040 7-9

ДРВЕНА ВУНА 0,065 do 0,09 16-20

ЕКСПАНДИРАНИ ПЕРЛИТ

0,040 do 0,065 10-16

ЕКСПАНДИРАНА ПЛУТА 0,045 do 0,055 11-14

ОВЧИЈА ВУНА 0,040 10-11

СЛАМА 0,090 do 0,130 20-35

_____________________________________________________________________9

Page 10: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

СИСТЕМИ ЗА ПРИХВАТАЊЕ СУНЦА

1. системи директне добити2. системи индиректне добити - Тромбеов зид3. системи стакленика4. системи изоловане добити

Систем директне добити

Директна добит је најједноставнији и најчешћи облик пасивног соларног загревања. 

Идеална оријентација за прозоре и транспарентне фасаде је директно ка југу, али су дозвољена одступања до 30°. Јужне фасаде не смеју бити у сенци других објеката или растиња у зимском периоду. Идеална баријера испред јужне фасаде објекта је листопадни дрворед, који лети штити објекат од прекомерног прегревања, а зими допушта инсолацију.

Код овог система додатна количина топлоте сунчевог зрачења за загревање објекта, може се остварити рефлектујућим површинама. Под овим подразумевамо површине које у великој мери рефлектују зрачење Сунца.

Рефлектујућим површинама треба посветити посебну пажњу при пројектовању, јер представљају најјефтинији соларни уређај, који поред топлотног дејства, служи и за увећање унутрашње осветљености објекта.

Разлика између захвата и губитака зрачења износи 2,5:1

Предности директног захвата Сунчевог зрачења:А) једноставан системБ) вишеструко окно прозора је јефтин облик соларних колектораЦ) целокупни трошак може се упоредити с обичном градњомД) вишеструко окно прозора не обезбеђује само скупљање топлоте, него је и извор дневне светлости и визуелна веза са спољним светом.

Недостаци директног захвата Сунчевог зрачења:А) ултраљубичасто зрачење узрокује штете на тканинама и уметничким делимаБ) мањак приватностиЦ) губитак топлоте кроз под који је у додиру с тлом.

_____________________________________________________________________10

Page 11: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

Систем индиректне добити

Тромбеов зид се први пут појавио у месту Одеја у Пиринејима (Француска). Феликс Тромбе је 1965.године саградио кућу са тамним зидом на јужној страни, који је по њему добио назив Тромбеов зид. Тромбеов зид је окренут према Сунцу и замишљен као пасивни сунчев колектор. Зид истовремено служи за апсорбовање топлоте, за акумулацију топлоте и као тело за загревање унутрашњих просторија.

Тромбеов зид се обично израђује од опеке, бетона или камена. На удаљености од 2 до 10 цм испред зида, налази се стакло. У пракси се користе две конструкционе варијанте Тромбеовог зида: без отвора и са отворима при основи и врху зида. Након проласка кроз стакло, Сунчево зрачење пада на Тромбеов зид и загрева га. Брзина преношења топлоте са спољне на унутрашњу страну зида зависи од материјала од кога је направљен и његове дебљине. Хладан ваздух из просторије, као тежи, улази кроз доњи отвор на Тромбеовом зиду, загрева се у међупростору између зида и стаклене преграде. Тако загрејан ваздух, као лакши, улази у просторију кроз горњи отвор и тако је загрева. Додатно се просторија загрева израчивањем акумулиране топлоте из самог зида. Међутим, отвори морају бити добро затворени када нема сунчевог зрачења, да се не би створио супротан ефекат.

У комбинацији са Тромбеовим зидом најчешће се користи стаклена башта која се поставља испред, са јужне осунчане стране зида, што појачава њен ефекат. У циљу спречавања претераног загревања просторија испред или иза Тромбеовог зида, постављају се одговарајући топлотни застори. Уопштено, отвори за пролаз топлоте у унутрашњост у летњим месецима су затворени, како не би дошло до нарушавања топлотног комфора. За време вентилационог циклуса, Сунчева енергија се спрема у резервоар, загревајући притом ваздушни канал и узрокујући циркулацију кроз отвор на врху и дну зида. За време циклуса грејања, Тромбеов зид отпушта акумулирану топлотну енергију.Искористљивост Тромбеовог зида се повећава ако у току ноћи преко његове спољне стране спустимо топлотни застор који ће спречити губитак топлоте. За средње добро изоловану кућу од 100 м2 Тромбеов зид може уштедети и до 30% на грејању.

Предности Тромбеовог зида:А) пријатна топлина елемената зграде (подова, зидова, плафона)Б) без покретних делова - без одржавањаЦ) релативно лако укључивање у изградњу структуре као унутрашњи или спољни зидД) јефтини, класични, грађевински материјали

Недостаци Тромбеовог зида:А) спољни зидови постају извор губитака топлоте током дужих кишних периода

_____________________________________________________________________11

Page 12: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

Систем стакленика

Стакленик је изузетно важан елеменат пасивног соларног захватања енергије и као такав даје основни изглед соларној кући. Он је пре свега везни елемент између спољног и унутрашњег простора, који може бити: покривена улица, пасаж, засведен блок, степенишни простор, хол и предсобље, стаклена башта, лођа.

Поред тога што захватају топлоту, стакленици служе и као изолациони простори, тј. ваздушни омотачи који имају своју улогу у свим годишњим добима, за ублажавање како високих, тако и ниских температура. То је „тампон простор“, односно двоструки омотач око централног простора који има неограничену примену, значајну улогу регулатора топлоте. Релативно једноставан начин прилагођавања објекта за пасивно соларно грејање, огледа се у застакљивању јужне фасаде (веранде). Бољи ефекти грејања се остварују бојењем јужне фасаде тамним, мат бојама. Пошто се често током дана, због дејства директног сунчевог зрачења у кућу, остварују довољно високе температуре (преко 20 ºС), пожељна је концепција која омогућује акумулацију топлоте за период када Сунце зађе.

Предности стакленика:А) велика видљивост и контакт с околиномБ) максимална светлост и упијање топлотеЦ) чврсто и дуготрајно решењеД) штити биљке од свих временских услова

Недостаци стакленика:А) слаб изолатор топлоте, ако није дупло постављенБ) тежак за монтиратиЦ) ломљивД) осетљив на појаву кондензата, а тиме и на плесан и гљивице

_____________________________________________________________________12

Page 13: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

Систем дуплих фасада

Основни елементи дупле фасаде су:

1. спољашња фасада2. унутрашња фасада3. шупљина између наспрамно постављене спољашње и унутрашње

фасаде у којој може да струји ваздух4. застори

Спољашња фасада се најчешће изводи у потпуности од стакла.

Унутрашња фасада најчешће је комбинација стакла и класичног зида. Користе се термоизолациона двострука или трострука стакла испуњена ваздухом или аргоном, често са премазом мале емисивности који смањује топлотне добитке/губитке од зрачења.

Ширина шупљине може да варира између 200мм и 2м, и утиче на термоизолационе карактеристике фасада, као и на начин одржавања.

Застори се скоро по правилу постављају унутар шупљине, мада се могу наћи и на унутрашњој или спољашњој страни фасаде. Уколико су смештени у шупљини фасаде, застори су заштићени од спољашњих утицаја што омогућује примену једноставнијих конструкција и повећа избор материјала за засторе.

Њихова главна улога свакако је смањење добитака топлоте услед сунчевог зрачења, а могу се искористити и за предгревање ваздуха за вентилацију (застори апсорбују топлоту а затим је конвекцијом предају околном ваздуху и размењују топлоту зрачењем са околним површинама).

Када су потпуно спуштени, застори деле шупљину на два дела. Што је шупљина фасаде ужа, ваздух се лакше загрева и обрнуто. Ако су застори постављени ближе унутрашњој фасади и ако шупљина није довољно проветравана, постоји опасност од превеликог загревања ваздуха у делу шупљине ближе унутрашњој фасади.

Правилним избором застора и њихове позиције у шупљини, може се смањити потрошња енергије за грејање и хлађење зграде.

_____________________________________________________________________13

Page 14: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

СИСТЕМИ ЗА ЗАШТИТУ ОД СУНЦА

У циљу ефикасне заштите од преинтензивног осветљења, примењују се следећа решења:

- Архитектонска геометрија: зеленило, тремови, стрехе, надстрешнице, балкони и сл.

- Елементи спољне заштите од Сунца: покретни и непокретни брисолеји, спољне жалузине, ролетне, тенде, интелигентна прочеља, савремена застакљења и др.

- Елементи унутрашње заштите од Сунца: ролетне, жалузине, ролои, завесе

- Елементи унутар стакла за заштиту од Сунца и усмеравање светла

- Холографски елементи, рефлектујућа стакла и фолије, стакло које усмерава светло, стаклене призме и др.

МЕЂУСОБНИ ОДНОСИ ЗГРАДА

Постојање околних објеката је један од створених услова који утиче на осунчање објекта. Пасивни соларни објекти се зато лоцирају тако да њихова јужна фасада, односно површина која прикупља енергију, никада не буде у сенци других објеката. Овај услов је испуњен онда када се објекат не налази у сенци постојећихобјеката на дан зимског солистиција, када сунчеви зраци падају под најмањим углом и формирају највеће сенке.

РАСПОРЕД И ВРСТА ЗЕЛЕНИЛА

Добар распоред зеленила ствара повољнију микроклиму (температуру, влажност ваздуха и умањује дејства ветра). Листопадно дрвеће постављено испред стаклених башти (код пасивног соларног грејања) лети спречава продор сунчевог зрачења и прегревање објекта, а зими дозвољава пролаз велике количине светла и топлоте.Озелењени кровови смањују температуру ваздуха, задржавају честице прашине и регулишу константну температуру унутар објекта.

ОПРЕМА

Опрема која се уграђује у објекте треба бити високо штедљиве енергетске класе (нпр. лед расвета, која троши и до пет пута мање енергије). Климатизација и проветравање могу бити покретане ветром или алтернативним изворима енергије. Употреба воде се може знатно смањити коришћењем савремене опреме у купатилу и кухињи. Атмосферска вода се може рециклирати и користити за испирање вц шкољки.Одлагање отпада се може унапредити употребом опреме дизајниране да подржава рециклажу.

_____________________________________________________________________14

Page 15: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

ПРИМЕРИ ПАСИВНИХ ОБЈЕКАТА

Lohbach Residential ProjectInnsbruck, AustriaОбјекат завршен: 2000. годинеАрхитектонски биро: Baumschlager-Eberle

Наведени објекат не спада у типичне примере пасивне градње. Напротив, он садржи велики број активних - интелигентних система за управљање КГХ, али су уграђени системи довољно интересантни да би га сместио међу остале примере искључиво пасивних објеката. У суштини у савременој пракси мали је број искључиво пасивних објеката, због додатних предности и уштеда везаних за активне - интелигентне системе.

Типологија зграда, висококвалитетна термална изолација и оптимални вентилациони и грејни систем на бази соларне енергије, резултирају веома малим захтевима за топлотном енергијом са око 20 kWh/m²/ годишње. Уштеда на годишњем нивоу за загревање и топлу воду је око 860 MWh за 298 апартмана, чија је укупна површина око 21 500 m² . Ова уштеда је једнака 86 000 литара горива и 237 тона CO2 - што је годишња потреба за топлотном енергијом и емисијама за 120 нискоенергетских кућа, према аустријским стандардима.

Вентилација и грејањеХладан ваздух се узима преко крова сваке од грађевина. За време зиме, хладан околни ваздух се загрева до 10ºС преко соларног складишта. У случају екстремно ниске температуре ваздуха или слома система, укључује се грејни систем на гас. Хладан ваздух се у том случају загрева од 16 до 20ºC преко топлотног колектора у вентилационим јединицама. Без икаквог мешања, 80% енергије коришћеног ваздуха се преноси на долазећи хладан ваздух. Ако добици у топлоти и осветљењу или соларној енергији производе прихватљиву околну температуру, ваздух се вентилише у просторијама, без потребе за додатним загревањем. У случајевима када је потребна виша температура, ваздух се загрева од 30 до 40ºC преко топлотне пумпе у вентилационој јединици. Хладан ваздух се доводи до просторија за боравак и спаваћих соба преко изолованих цеви, уграђених у бетонску таваничну плочу. Специфично дизајниран вентилациони систем омогућава комфорно и тихо снабдевање ваздухом, без проблема са промајом. Устајали ваздух се сакупља у кухињи, купатилу и тоалету. Из простора за боравак и спаваћих соба, хладан ваздух пресеца празан простор између врата и оставе према ходнику, кухињи и купатилу, без потребе за додатним системом за провођење. Кухињски мириси се извлаче засебно преко конвенционалног вентилационог система који користи филтере на бази активног карбона. Након проласка кроз процес сакупљања топлоте, устајали ваздух се евакуише преко отвора на крову.

Соларни панели Са површином од 140 до 190 m² по објекту, загревају воду ускладиштену у специјалним танкерима од 80 до 150 m³ по свакој згради. Ови танкери са водом су смештени у угловима подземних паркинг простора. Самим тим није потребан екстра простор ван објекта. Укупна површина соларних колектора је 990 m², са складишним танкерима који примају укупно 560 000 литара воде. За време лета топла вода се загрева од 40 до 60°C у соларним танкерима, пре него што се дистрибуира у бојлере у сваком апартману. Затим следи додатно загревање преко малих грејних пумпи. Соларни енергетски систем покрива око 70%

_____________________________________________________________________15

Page 16: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

годишњих потреба за топлом водом. Зими се соларна енергија користи да претходно загреје хладан ваздух у механичком вентилационом систему.Температура у складишним танкерима може пасти и до 10°C, у ком случају су соларни панели веома ефикасни, подижући температуру до 20°C. Као резултат, имамо веома високе енергетске добитке - око 450 kWh по m² соларног панела, користећи конвенционални тип колектора.

Рециклажа водеКишница се сакупља са крова и користи за испуњавање тоалетних цистерни. Према хидрометеоролошком заводу, годишње падавине у Инсбруку 1996. год. биле су 933 литара: следи да је износ падавина 5 400 m³ годишње за целокупну кровну површину целог резиденцијалног комплекса, док је укупна потрошња на годишњем нивоу за 1000 станара око 9 750 m³. На овај начин се прерадом кишнице обезбеђује 55 % укупних потреба.

_____________________________________________________________________16

Page 17: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

Beddington Zero Energy Development   (BedZED) Hackbridge, London, EnglandОбјекат завршен: 2002. годинеАрхитекта: Bill Dunster - ZEDfactory

БедЗЕД, је највеће британско еко-насеље. Лоцирано у Велингтону, јужни Лондон, БедЗЕД има 82 стана, заједничке просторе и радни простор за 100 људи. Усељено је у марту, 2002.године. Дизајном и опремом БедЗЕД-а потпуно је елиминисана потреба за конвенционалним системом загревања. Објекат троши само 10% енергије на грејање коју утроше објекти класичне градње.

Кључне БедЗЕД идеје: Пројекат користи само енергију из обновљивих ресурса Високи квалитет - станови су изведени са најквалитетнијом завршном

обрадом, поштујући високе стандарде градње Енергетски ефикасно - главна фасада објекта је окренута ка југу и

користи предности пасивног соларног грејања, има трослојну стаклену фасаду и високу топлотну изолацију (дебљина изолационог материјала је 30 цм)

Вода - сва атмосферска вода се скупља и користи (испирање вц шкољки, наводњавање).Уграђени уређаји су високо ефикасни, штеде воду и рециклирају је, где год је то могуће

Материјал - материјали за градњу су од обновљивог и рециклирајућег материјала и лоцирани у радијусу до 60 км, да би умањили утрошак енергије за транспорт.

Рециклажа отпада - опрема за одлагање отпада подржава рециклажу Транспорт - број паркинг места је ограничен, а станари користе car-pool

(више станара се возе једним аутомобилом). Аутомобили су на електрични погон и користе фотоћелије постављене на крову објекта за допуну енергије.

Комбинацијом такозване супер-изолације, вентилације, којој погон пружа ветар, и пасивне соларне енергије (скупљене у термалним резервоарима масивних зидова и таваница), постижу се велике уштеде енергије.

Прозори и светларници објекта су од трослојног стакла са међупросторима испуњеним аргоном. Стакла су додатно пресвучена нискоемисионим филмом да би се смањила емисија топлоте.

Губљење топлоте преко вентилације је сведено на минимум. Чак 70% топлоте коришћеног ваздуха загрева долазећи свеж ваздух, одвојеним системима. Вентилација се покреће кровним "хватачима ветра", без утрошака електричне енергије.

Просторије које се налазе у северном делу објекта су издигнуте од 0.7 и 2.0 метра изнад нивоа јужних просторија. На тај начин је остварена јужна оријентација са довољно дневног светла и топлоте. За издизање терена је употребљена сувишна земља настала при изградњи темеља, на тај начин смањени су трошкови транспорта.

Остварене уштеде:

_____________________________________________________________________17

Page 18: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

81% смањење у коришћењу енергије за грејање 45% смањење у коришћењу електричне енергије 64% саобраћај - укупно смањење пређених километара је 2,318 км / год 58% воде - смањење коришћења воде од 72 литра/особа/дан 60% отпада се рециклира 86% становника купују органску храну произведену у оквиру комплекса

_____________________________________________________________________18

Page 19: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

Једнопородична стамбена кућаНемановци, Нови СадОбјекат завршен: 1979. годинеПројектанти: Александар Николић

и Вељко Милковић

Објекат је постављен по подужној оси исток-запад, сви прозори куће гледају ка југу и има корисну површинуод 140м². Цео објекат је прекривен земљом, осим јужне фасаде која на прозорима има постављене рефлектујуће површине за довод додатног Сунчевог зрачења. Рефлектујуће површине представљају најјефтинији соларни уређај који поред топлотног дејства, служи и за повећање унутрашње осветљености објекта. На тај начин се остварила уштеда у осветљењу од око 30% код новосадске еко куће.

Због масивне земљане заштите, ова земуница је рационална, самогрејна еколошка кућа. Уштеда која се остварује за грејање је између 60 и 80%. Кров земунице прекривен је слојем земље од 50цм. Кућа је претходно укопана на дубину од 1м, а ископана земља је искоришћена за насипање. Објекат не поседује никакав други систем грејања, сем Сунчеве енергије. У изузетно хладним данима објекат се догрева помоћу преносне плинске пећи. Када је зими сунчан дан, температура у објекту нараста на читавих 27°C.

_____________________________________________________________________19

Page 20: Seminarski Rad - Energetska efikasnost sistema grejanja i ventilacije

Марко Јовановић Пасивна градња, специфичности и енергетске уштеде

ЛИТЕРАТУРАкњиге:

1. Мирјана Лукић, Соларна архитектура, Научна књига, Београд, 1994.2. Слободан Крњетин, Градитељство и заштита животне средине, Прометеј, Нови Сад, 2001.3. Мила Пуцар, Милана М. Пајевић, Милица Јовановић Поповић: Биоклиматско планирање и пројектовање, Завет, Београд, 1994.4. Ервин Гиндер, Војвођанске куће од набоја, Пчеса, Новом Саду, 1996.5. Мјечислав Тваровски, Сунце у архитектури, Грађевинска књига, Београд, 1969.6. Слободан Крњетин, Градитељство и заштита животне средине, Прометеј, Нови Сад, 2001.7. Диран: Преглед предавања, Грађевинска књига, Београд, 1999.8. Архитектура и урбанизам: Часопис за архитектуру, урбанизам и просторно планирање,Тема броја: Енергетска ефикасност, урбана регенерација и реконструкција, Графолик, Београд, 2006.9. Гордон Кален, Градски пејзаж, Грађевинска књига, Београд, 1990.10. Вељко Милковић, Еколошке куће, тиим-НТ, 1990.

Интернет странице (Web sites):

www.superuse.org - сајт посвећен рециклажи предметаwww.expeditio.org – одрживи развој и екологијаwww.tsb.wetterau.de – пример пасивне кућеwww.eartharchitecture.org – грађевине од земље

www.lundgaardtranberg.dk – презентација архитектеwww.williammorganarchitects.com – презентација архитекте

www.zedfactory.com – еколошко насеље у Енглескојwww.veljkomilkovic.com – пасивна кућа

_____________________________________________________________________20