“Пасивната сграда”: архитектурен стандарт, целящ минимално потребление на енергия

Архитектурно-строителният сектор има водеща роля върху климата на Земята и потреблението на енергия: сградите са генератор на почти 40% от всички глобални въглеродни емисии и заедно с транспортния сектор, двата отрасъла са с най-висока консумация на енергия в Европейския съюз, със стойности от около 28% спрямо общото потребление. В същата връзка е необходимо архитектурата и строителството на сгради да претърпят трансформация в посока създаване и реализиране на устойчиви идеи и проекти, целящи оптимизиране на енергийното потребление и използването на природни ресурси, а също и подобряване на жизнения комфорт, намаляване на финансовите разходи, както и опазване на природата. Концепцията за „Пасивна сграда“, която представлява сграда без активни отоплителни уреди, може да бъде ключ към минималното потребление и енергийна независимост. Това е глобален стандарт, който е единственият път за постигане на заложените стандарти в българското законодателство за изпълнение на всички нови сгради с „почти нулево потребление на енергия“ от началото на 2024 г.

Енергийната ефективност е ключ към справянето с климатичните промени 

Конференцията на ООН по изменението на климата COP26 разпозна важната роля на сградния сектор по пътя към живот с нулеви въглеродни емисии и намаляване на климатичните промени, заради факта, че 28% от въглеродните емисии в световен мащаб са оперативни сградни емисии за отопление, охлаждане и осветление, а допълнителни 11% – резултат от строителни процеси и производство на материали.

„Пасивните сгради“ са решение на проблема: широко разпространена в световен мащаб концепция за сгради, които използват до 75% по-малко енергия за отопление и охлаждане спрямо конвенционалните нови сгради и до 90% спрямо съществуващия сграден фонд и могат да бъдат построени със свобода на въображението в най-разнообразни решения.

Какво представлява “Пасивната сграда”?

“Пасивна сграда” е сграда без активни отоплителни уреди. Тя може да се отоплява и охлажда сама и да поддържа микроклимат без активни отоплителни или охладителни уреди.

Концепцията е родена по време на разговор между учените Бо Адамсон и Волфганг Файст през 1988 г. Първите “пасивни” жилищни къщи са построени като експериментален социален проект през 1990 г. в гр. Дармщад, Германия, в отговор на глобалната необходимост за намаляване на негативното човешко влияние върху околната среда.

Интересна история за отношението и доверието на немците към “пасивните” сгради предлага малка образователна книжка, на която попаднах по време на специализацията си в Германия: оказва се, че от ранна детска възраст децата са отлично запознати със соларната “пасивна” архитектура и един ден, когато те са зрели хора, готови да инвестират в свой собствен семеен дом – дори обикновените хора, непрофесионалисти в сферата – постигат високи резултати, познавайки добре архитектурно-строителната наука във всички нейни аспекти, включително енергийната-ефективност – на много високо ниво. И резултатите са налице.

В моето съзнание се появяват мисионерските думи на Конфуций, а във вашето?!

Ако мислиш за 1 година напред – посей ориз, ако мислиш за 10 години напред – засади дърво, а ако мислиш за 100 години напред – образовай населението!

Какви са предимствата на “Пасивната сграда“?

Екологична архитектура

Съвременното прекомерно използване на ресурси и експлоатация на природата води да сериозни нарушения в естествения баланс на Земята и влошава качеството на живот. Намаляването на консумирана енергия и създаването на сгради с нулеви въглеродни емисии е щадящо за околната среда и е важна стъпка в борбата с климатичните промени, а от друга страна е и стратегическо решение, което осигурява комфортни условия на живот и енергийна автономия при бъдещи екстремални изменения в климата: повишени температури, опасност от пожар, силен студ и прочее.

Повишен жизнен комфорт

Статистически е доказано, че хората определят като основни фактори за комфорт на живот топло- и шумоизолацията, заедно с качеството на интериорния въздух, които фактори в една „пасивна“ сграда са оптимални, благодарение на:

- супер изолацията, осигуряваща липса на „студени“ елементи и точки, които създават неприятно чувство на дискомфорт – научно доказано е, че усещането за топлина в едно помещение се определя от температурата на ограждащите повърхности, а не от температурата на въздуха;

- качествените прозорци, врати и ограждащи елементи, които намаляват външния шум;

- „рекуператор“, което представлява вентилационната система, която осигурява постоянно свеж въздух, филтриран от прахови частици, лишен от неприятни миризми и с оптимална влажност.

Микроклиматът в една пасивна сграда осигурява висок комфорт и здравословна среда за обитатели чрез постигане на оптимална температура от 20 °C и влажност на въздуха от около 50%; чрез доставка на свеж и чист въздух, с минимално съдържание на въглероден диоксид; както и чрез осигуряване на висок топлинен и звуков комфорт. 

Разумна инвестиция: оптимизирани финансови разходи чрез енергийна независимост

Нуждата от активни отоплителни и климатизационни уреди може напълно да отпадне, което води до сериозни икономии на вложените финансови ресурси и най-вече до спестявания в ежемесечните разходи за отопление и охлаждане на сградата, чиято тенденция в съвременния свят е постоянно да се увеличават. Енергийната независимост е напълно постижима чрез постигане на стандарт „Пасивна къща“ и комбиниране със сградно-интегрирани възобновяеми енергийни източници.

Установено е, че стойността на “пасивната сграда” е около 10% повече от стойността на една конвенционална сграда при изпълнение и качество на строителството в среден или висок клас. Периодът на възвръщаемост на инвестицията се равнява на около 5 – 8 години и при постоянно нарастващите цени за енергийни източници и намаляващо наличие на природни ресурси ще се окаже, че периодът на възвръщаемост ще бъде скъсен с течение на времето. Вложените качествени материали и детайли гарантират дълготрайност на конструкцията и липса на нужда от ремонти, причинени от кондензиране на водни пари и поява на мухъл и плесени.

Устойчиво общество 

Природосъобразната, енергийно-ефективна и „пасивна“ архитектура е едновременно фундамент и път към създаването на устойчиво общество и опазването на околната среда, във времена на климатични промени и катаклизми.

Какви са основните принципи на “Пасивната сграда”?

- Топлоизолация: с цел намаляване загубите на топлина и осигуряване на оптимален комфорт, всички компоненти на сградната обвивка са съставени предимно от дебел слой високоефективна топлоизолация. Препоръчва се конструкцията да бъде изпълнена без “термомостове” (неизолирани точки). 

- Въздухоплътност: необходимо е да се постигне максимална въздухоплътност на сградната обвивка и да бъдат минимизирани всички отвори в нея, през които въздухът може да преминава свободно. Това е отново с цел намаляване загубите на топлина и осигуряване на комфортна среда без повишена влажност на въздуха, която може да компрометира конструкцията или да доведе до нежелана поява на нездравословни фактори като конденз, образуване на мухъл и плесени Съществуват различни решения за дифузионно-отворени и затворени ограждащи елементи.

- Висококачествени прозорци и ослънчаване: прозорците са елементи с висок коефициент на топлопреминаване, респективно елементите, които генерират най-големи топлинни загуби. При проектиране на пасивна сграда е необходимо тези елементи да бъдат решени чрез повишено внимание, както на ниво архитектура, за да преобладават прозорците, които са ориентирани спрямо движението на слънцето и генерират топлинни слънчеви печалби, така и при избора на подходящи висококачествени прозоречни елементи (профил и материали на рамките, стъклопакет, дистанционери, монтажни елементи и др.).

- Енергийни печалби: отоплението чрез активни отоплителни уреди и технологии е сведено до минимум, поради наличието на добра топлоизолация и основните енергийни печалби, осигурени през зимните месеци от слънчевите лъчи, от които сградата е необходимо да бъде защитена през лятото, както и от вътрешните топлинни печалби, които се генерират от обитателите и от електроуредите.

- Вентилационна система: Стандартът е постижим чрез система за контролирана вентилация на помещенията, която постоянно подава свеж и пресен въздух до всички помещения и отвежда отработения извън сградата, като по този начин естествената вентилация на сградата и топлинните загуби са сведени до минимум през зимните месеци, а комфортът на обитателите е повишен.

Какви са техническите критерии за постигане на стандарта?

Една “пасивна” сграда, както вече уточнихме, се отоплява от слънчевите лъчи, без да използва активни отоплителни уреди, разчитайки на добрата топлоизолация и защита от външни атмосферни влияния, а реалните сметки за отопление през зимния сезон за жилищна къща с площ до 200 кв.м. биха били под 40 лв. на месец. За целта е необходимо сградата да отговори на техническите критерии, покривайки изискванията за стандарта, като има възможност да получи и сертификат.

Сертифицирането на “пасивни” сгради е гарант за качество при проектирането и изпълнението на архитектурните обекти и се извършва от Института за пасивни къщи в Германия, както и от оторизирани за целта институции и компании, удостоверяващи, че една сграда отговаря на стандарта във всички етапи: проект, калкулации за енергийна ефективност, избор на строителни материали и компоненти, изпълнение на сградата и тестване на нейните елементи.

Предизвикателството пред България

През 1997 г. “Протоколът от Киото” бива подписан от 140 индустриални държави, които си поставят за цел да намалят общото производство на въглеводородни емисии и други парникова газове, вследствие на наблюдаваните глобални климатични промени. През декември 2012 г., 15 години по-късно, в сила влиза европейската директива ЕС 20/20/20, която задължава до 2020 г. всички държави членки на съюза да намалят с по 20% емисиите на въглерод и потреблението на енергията, както и да увеличат с 20% производството на енергия от възобновяеми източници. След успешното интегриране на директивата, целите на Европа за 2030 г. са за намалено енергийно потребление с минимум 32,5%: постижима посока за повечето държави членки за ЕС, но и предизвикателство пред България, която е една от малкото държави с нарастваща консумация.

В настоящия социален и екологичен контекст, концепцията за пасивна и нискоенергийна архитектура набира все по-мащабно приложение и днес вече има десетки хиляди построени обекти в почти всички краища на света: практика, от която България може да почерпи опит и вдъхновение за своето бъдеще, за да постигне заложените цели в местното и европейско законодателство.

В България историята на пасивното строителство датира от преди около 15 години и макар успешно изпълнените проекти да са едва няколко на брой, част от тях са добре познати на световно ниво заради своята уникална архитектура и умело прилагане на принципите за енергийна ефективност и “пасивност”. Част от най-забележителни примери са: плюс-енергийната “пасивна” жилищна сграда в Делта Хил, с. Кладница; “Къщата на равноденствието” в близост до гр. Каварна, сертифицираната “пасивна” къща в с. Войнеговци и други.

Автор: Apxитeĸт Beceлин Beceлинoв; източник: "Климатека"

Apxитeĸт Beceлин Beceлинoв e автор в Климатека. Той е сертифициран дизайнер на пасивни сгради ĸъм “Инcтитyтa зa пасивни сгради” в Дapмщaд, Гepмaния. Завършил е специалност “Архитектура” в Университета по архитектура, строителство и геодезия в гр. София. Стипендиант е към нeмcĸaтa Фeдepaлнa фoндaция зa oĸoлнa cpeдa (DBU) на тeмa: “Πacивни cpeди от естествени материали”. Πрез 2009 г. е победител в най-големия световен международен студентски ĸoнĸypc за устойчива архитектура, организиран от компанията “Сен-Гобен”. Има над 10 години опит като упpaвитeл в мeждyнapoднa ĸoмпaния c eĸип oт 60+ дyши, paзpaбoтвaщa пpoeĸти и peшeния в oблacттa нa мoдyлнo и ycтoйчивo cтpoитeлcтвo. Понастоящем разработва пpoeĸти в сферата на природосъобразната apxитeĸтypa.

В публикацията са използвани материали от:

• Статистика относно потребление на енергия в ЕС 
• Статистика относно енергийна ефективност в ЕС
• Климатични цели на ЕС за 2020 и 2030 г.
• Световен съвет за „зелени сгради“, 2019 г.: отчет относно въглеродния отпечатък
• Протоколът от Киото
• Институт за Пасивни Сгради, Германия
• Награди за Пасивни Сгради
• Положителни страни на Пасивните сгради         
• Пасив Хаус+ Устойчив Живот
• Сен-Гобен Изовер България
• Наредба № РД-02-20-3 от 9 ноември 2022 г. за техническите изисквания към енергийните характеристики на сгради (Наредба № РД-02-20-3 от 9 ноември 2022 г.) 
• Закон за Енергийна-Ефективност
• NatureTecture / Природа и Архитектура