energetske sanacije stavb

V prispevku si bomo ogledali:

• ZAKAJ SO ENERGETSKE SANACIJE STAVB UPRAVIČENE
• KAKŠNI SO GLAVNI UKREPI ZA DOSEGANJE ZASTAVLJENIH CILJEV
• KAKŠNE SO NAJBOLJ POGOSTE NAPAKE PRI IZVEDBI in
• KAJ SO KONČNI REZULTATI

ZAKAJ SO ENERGETSKE SANACIJE STAVB UPRAVIČENE
 

Delež pozidanih površin se je v 20. in še zlasti začetku 21. stoletja izrazito povečal. Kljub trenutni gospodarski krizi, se nadaljuje širitev gradnje na, do sedaj, nepozidana stavbna zemljišča, pri čemer se izgublja dragoceni naravni prostor, ki na eni strani predstavlja osnovni življenjski prostor rastlinskih in živalskih vrst na drugi strani pa ga potrebujemo za razvoj kmetijstva in gozdarstva ter ohranitve primarnih naravnih virov kot sta voda in zrak.

Neokrnjeno naravno okolje sodobnemu človeku predstavlja tudi pomemben prostor sprostitve in oddiha.

Na drugi strani imamo znotraj mest in naselij ogromno količino zapuščenih ali neizkoriščenih in energetsko potratnih stavb, ki predstavljajo izjemen potencial tako z vidika ohranjanja naravnega okolja, kot tudi z vidika potencialnih novih investicij. Trendi v svetovnem merilu nakazujejo, da se bo v prihodnosti 80% vseh gradbenih del izvajalo na sanacijah obstoječih stavb, samo 20% pa bo namenjenih novogradnjam.

Nenazadnje je treba jasno povedati, da cca. 60% vseh odpadkov nastane v povezavi z gradbeništvom (rušitve, odpadki pri proizvodnem procesu, gradbeni odpadki). Poleg tega gradbeni sektor prispeva cca. 50% vseh izpustov CO2, od katerih jih 20% nastane pri sami proizvodnji in transportu, 30% pa pri vzdrževanju stavb, kamor sodijo ogrevanje, hlajenje, priprava tople sanitarne vode, prezračevanje in osvetlitev.

Če zgornjim podatkom prištejemo še vedno višje cene osnovnih energentov in posledično vedno višje cene stroškov za vzdrževanje stavb, je odločitev za energetsko sanacijo obstoječih objektov, tako s trajnostnega, kot ekonomskega vidika, več kot upravičena.

GLAVNI UKREPI ZA DOSEGANJE ZASTAVLJENIH CILJEV

Primarni ukrepi energetske sanacije se nanašajo na toplotni ovoj stavbe:

• Dodatna toplotna izolacija fasade
• Menjava stavbnega pohištva (okna/vrata)
• Ustrezno senčenje steklenih površin

Primarnim ukrepom sledi drug pomemben sklop, ki ga predstavljajo strojne inštalacije:

• Prenova ali izvedba novega ogrevalnega sistema
• Prenova ali izvedba novega sistema za pripravo tople sanitarne vode
• Prenova ali izvedba novega sistema prezračevanja z rekuperacijo
• Prenova ali izvedba novega sistema hlajenja

termovizija - posnetek objekta z infrardečo kamero

Po temeljiti energetski analizi obstoječega objekta, se pripravi načrt za njegovo energetsko sanacijo. V načrtu je potrebno jasno definirati kakšen nivo energetske učinkovitosti naj objekt dosega po prenovi. Na podlagi izračuna gradbene fizike se najprej določi potrebno dodatno debelino toplotne izolacije in definira material iz katerega naj bo le-ta izvedena (naravni izolacijski materiali, mineralna volna, EPS (stiropor), drugo). Računsko, ustrezno toplotno zaščito, merimo s faktorjem U, ki predstavlja toplotno prehodnost skozi posamezni konstrukcijski sklop (npr. steno, streho, okna,…) in je izražena v W/m2K.

Hidroizolacija in toplotna izolacija temeljev pri energetski sanaciji objekta

Prav tako na podlagi izračuna gradbene fizike in faktorja U, se definira željeno stopnjo energetske učinkovitosti za stavbno pohištvo. Običajno se vgrajujejo troslojna okna s faktorjem Uw < 0,8 W/m2K. Pri tem ne smemo pozabiti na neprosojne elemente stavbnega pohištva (vhodna vrata, garažna vrata,…), ki morajo dosegati enakovredne faktorje U, če želimo zagotoviti določeno stopnjo energetske učinkovitost celotnega objekta.

Toplotna izolacije preko obstoječe fasade

Zelo pomemben element zagotavljanja energetske učinkovitosti objekta je senčenje oken v poletnem času. V zimskih mesecih in delu prehodnih obdobij (pomlad/jesen) so solarni dobitki skozi okna dobrodošli in pozitivno vplivajo na energetsko bilanco objekta. V poletnih mesecih se, brez ustreznih zunanjih senčil, pojavi občutno pregrevanje prostorov ob tem pa se znatno povečajo tudi stroški za hlajenje objekta. V veliko primerih lahko z ustrezno kombinacijo zunanjih senčil in sistemom naravnega nočnega prezračevanja, stroške za hlajenje močno zmanjšamo ali se jih celo znebimo.

Ko ustrezno izvedemo vse ukrepe toplotnega ovoja lahko pristopimo k prenovi strojnih inštalacij, ki morajo biti, enako kot elementi toplotnega ovoja, skrbno definirane in računsko preverjene v načrtu energetske sanacije.

Zaradi izboljšanja toplotnega ovoja stavbe se bistveno znižajo primarne potrebe za ogrevanje. Obstoječi ogrevalni sistemi lahko tako postanejo predimenzionirani in jih je potrebno nadomestiti z racionalnejšimi izvedbami. Stare ogrevalne kotle na olje ali plin se tako zamenja s toplotnimi črpalkami ali nizko kondenzacijskimi plinskimi kotli z visokimi izkoristki. V kolikor prenova objekta to dopušča, se obstoječi visoko temperaturni radiatorski sistemi nadomestijo z nizko temperaturnimi sistemi s talnim oz. stenskim gretjem. Pri tem se občutno zmanjšajo zahteve glede željene temperature ogrevalnega medija, ki pri radiatorskem načinu ogrevanja znašajo cca. 70°C ali celo 80°C, pri nizkotemperaturnem sistemu pa zgolj 35°C ali celo manj. Posledično se seveda bistveno zmanjšajo tudi stroški potrebni za ogrevanje objekta. Sočasno s prenovo ogrevalnega sistema se običajno prenovi tudi sistem priprave tople sanitarne vode. Kot podpora obema sistemoma se na objektu lahko vgradijo sprejemniki sončne energije (SSE) ali ustrezna toplotna črpalka (TČ).    

Ključni element energetske sanacije je zagotavljanje ustrezne stopnje prezračevanja. Elementi toplotnega ovoja stavbe, predvsem stavbno pohištvo, morajo biti, zaradi čim manjših toplotni izgub, vgrajeni zrakotesno. Posledično to pomeni, da je v istih prostorih po prenovi bistveno manj svežega zraka, kot pred samo prenovo. Vložek v energetsko sanacijo se nam nikakor ne povrne, v kolikor ohranimo star sistem prezračevanja preko odpiranja oken. Zato je potrebno vgraditi visoko učinkovit sistem mehanskega prezračevanja z rekuperacijo (vračanjem toplote), katerega izkoristki odpadne toplote, se gibljejo med 80% in 90%.

Kot že omenjeno, se ob ustrezni izvedbi dodatne toplotne izolacije, menjavi oken, vgradnji zunanjih senčil, naravnem nočnem ohlajevanju objekta in izvedbi sistema prezračevanja z rekuperacijo, močno zmanjšajo potrebe po mehanskem hlajenju objekta. Obstoječe klimatske naprave se tako lahko nadomesti z bistveno manjšimi in bolj učinkovitimi napravami. Pogosto pa se zgodi, da dodatnih potreb po hlajenju niti nimamo več in se sistemu hlajenja lahko v celoti odpovemo.

NAJBOLJ POGOSTE NAPAKE PRI IZVEDBI
 

Pri dosedanjih energetskih sanacijah objektov so se kot najbolj pogoste pojavile naslednje napake pri izvedbi:

• Ne zrakotesna vgradnja stavbnega pohištva
• Ne vgradnja zunanjih senčil na oknih
• Neprimerna obdelava toplotnih mostov
• Ne vgradnja sistema prezračevanja z rekuperacijo

Pri energetski sanaciji objekta je nujno, da so vsi elementi stavbnega pohištva (okna/vrata) vgrajeni po sistemu RAL in posledično zagotavljajo predpisano raven zrakotesnosti. Vsaka napaka pri tem ukrepu se odrazi v uhajanju toplote skozi ne zatesnjene stike in zelo verjetnem pojavu plesni na mestih, kjer posledično prihaja do velikih temperaturnih razlik.

RAL montaža stavbnega pohištva

Na vseh oknih, z izjemo oken, ki so orientirana neposredno proti severu, je potrebna namestitev ustreznih zunanjih senčil (žaluzije, screen senčila, rolete,…). V nasprotnem primeru prihaja v poletnih mesecih do občutnega pregrevanja prostorov v notranjosti. Ker je toplotni ovoj objekta po prenovi precej bolj učinkovit, je tak objekt bistveno težje shladiti, kot pred samo prenovo, saj smo z ukrepi želeli doseči ravno to, da se toplota čim dlje zadrži v objektu in so izgube čim manjše.

Pogosto se pri izvedbi dodatne toplotne izolacije na fasadi, »pozabi« na ustrezno obdelavo toplotnih mostov kot so npr. betonski balkoni, stopnišča, razne betonske ali jeklene konzole,… V kolikor teh elementov toplotno izolacijsko ustrezno ne saniramo, povečamo pa toplotno izolacijo fasade, se pritisk toplote na ta mesta še dodatno poveča. Poleg izgube toplote na teh mestih, se zaradi prevelikih temperaturnih razlik, praviloma pojavi tudi kondenzacija in posledično plesen. V najslabšem primeru se zaradi povečane stopnje kondenzacije pojavi zamakanje objekta, kar posledično lahko privede tudi do poškodb nosilne konstrukcije ali celo porušitve posameznih nosilnih elementov objekta.

toplotni most in pojav plesni

Največja napaka, ki se trenutno pojavlja pri energetskih sanacijah objektov je ne izvedba sistema prezračevanja. Za normalno, zdravo bivalno ugodje, je potrebno v prostore vsako uro dovesti cca. 30m3 svežega zraka za vsako osebo posebej. V kolikor smo energetsko sanacijo izvedli tehnično pravilno in vsa okna vgradili zrakotesno, pri tem pa »pozabili« na prezračevanje, je izmenjava zraka v takšnih prostorih blizu ničle. V kolikor ohranimo star sistem prezračevanja preko odpiranja oken, se nam investicija v prenovo ne bo povrnila. Kljub odpiranju oken se v tako prenovljenih stavbah praviloma na več mestih pojavi plesen, saj vlaga, ki je prej uhajala skozi razne reže ob oknih, ostaja v prostoru. Relativna vlažnost v takšnih prostorih je previsoka, kar posledično vodi k nastajanju plesni, ki ni samo neestetska, ampak celo zelo nevarna tudi z zdravstvenega vidika, saj lahko zaradi neustrezno prezračevanih prostorov pride do resnih kroničnih obolenj dihalnega sistema. Glede na podatek, da ljudje v sodobnih družbah preživijo že blizu 90% svojega časa v zaprtih prostorih, dileme glede upravičenosti vgradnje takšnega sistema tako ne bi več smelo biti. Vgradnja lokalnega ali centralnega sistema z rekuperacijo je torej nujni element vsake energetske sanacije! 

KONČNI REZULTAT ENERGETSKE SANACIJE
 

Uspešna energetska sanacija se odrazi v naslednjih parametrih

• Občutno znižanje obratovalnih stroškov za tekoče vzdrževanje
• Večje bivalno udobje
• Manjša obremenitev okolja
• Ekonomski učinki
• Lokacija
• Estetska komponenta

V kolikor je bila energetska sanacija objekta ustrezno zaključena, se neposredni učinki prenove odrazijo v nižjih obratovalnih stroških. Pomembno je izpostaviti, da večji kot je objekt, večji so lahko prihranki in večji vpliv ima to na okolje. Če v energetsko sanacijo vključimo še izvedbo sončne elektrarne na strehi objekta, lahko dosežemo celo plus energijski razred, kjer sam objekt proizvede več primarne energije, kot jo dejansko porabi.

Energetska sanacija poslovnega objekta (levo: staro stanje, desno: stanje po sanaciji)

Poleg tega je bivalno udobje v prenovljenem objektu bistveno boljše kot pred prenovo. Novo stavbno pohištvo zagotavlja, da v prostorih ni prepiha. Sistem prezračevanja skrbi za stalen dotok svežega zraka. Zaradi boljšega toplotnega ovoja imajo zunanje stene višjo površinsko temperaturo. Posledično to pomeni, da lahko prostore ogrevamo na nižjo temperaturo, kot smo jih ogrevali pred prenovo a se bomo v prostorih kljub temu bolje počutili in ne bomo imeli občutka, da je hladno, kar že ob tako nizki porabi, še dodatno prispeva k znižanju obratovalnih stroškov.

Energetska sanacija dvostanovanjske hiše (levo: stanje pred prenova, desno: stanje po prenovi)

Zmanjšanje obratovalnih stroškov pomeni, da smo zmanjšali potrebe objekta po primarni energiji zaradi česar je obremenitev objekta na okolje manjša. V tem pogledu gre tudi za družbeno odgovorno dejanje, saj je naša dolžnost, da naravno okolje ohranimo tudi za generacije, ki prihajajo za nami.  

Na podlagi do sedaj opravljenih izračunov ter glede na stalen razvoj novih tehnologij in materialov, se mora investicija v konstrukcijske elemente (dodatna toplotna izolacija, okna/vrata, senčila) povrniti najkasneje v 30 letih, medtem ko se mora investicija v strojne inštalacije (prezračevanje z rekuperacijo, nov sistem ogrevanja in priprava tople vode) povrniti najkasneje v 15 letih. V nasprotnem primeru izvedba posameznega ukrepa ni upravičena. Prav zaradi tega mora biti energetska sanacija skrbno načrtovan proces, podprt z vsemi potrebnimi izračuni, saj lahko v nasprotnem primeru naredimo več škode kot koristi!

Nenazadnje je potrebno izpostaviti tudi dejstvo, da je prostih zazidljivih parcel znotraj mest in naselij vedno manj oz. je njihova cena zelo visoka. Energetska prenova obstoječih objektov je tako lahko tudi odlična poslovna priložnost, saj si s prenovo lahko zagotovimo energetsko učinkovit, udoben in sodoben objekt na elitni lokaciji v bližini vse potrebne infrastrukture.

Povezave na sorodne članke:
Energetske Sanacije
Energetska sanacija dvostanovanjske stavbe v Ljubljani
Energetska sanacija in prenova poslovnega objekta v Ljubljani