Училища в Загреб прилагат най-важните правила на почти нулево енергийно ефективна сграда, кои са научените уроци?

Възможно ли е да изградим нулево енергийно училище? Колко би струвало това, какви са стъпките и какви грешки можем да избегнем? Това са въпроси, на които получих отговор в Загреб, Хърватия. В квартал Средище общината финансира изграждане на основно училище и детска градина, а частна компания в американско бизнес училище. Те са пример за нулево енергиен образователен комплекс от училища, които са едни сред пилотните проекти в цяла Хърватия. Основното училище е с площ над 6000 кв.м., струва около 6,6 млн. евро и отваря врати преди около година и половина.

Те са почти нулево енергийно ефективно сгради (nZEB).

Вече трябваше да сме постигнали стандарта за енергийна ефективност nZEB

Това е стандарт за енергийна ефективност, който всички нови сгради в Европа  трябва да постигат от 2020 г. насам, но приложението му в България се бави. Какви да са правилата за отопление, охлаждане, изолация, вентилация решава всяка страна поотделно.

Специалисти от осем европейски страни са партньори по проектите nZEB Ready и nZEB Roadshow, които целят да ни покажат предимствата на почти нулево енергийните сгради. Между тях са Строителният факултет на Университета в Загреб,  Хърватия (Faculty of Civil Engineering at the University of Zagreb); Център за енергийна ефективност ЕнЕфект от България; Камара на строителите в България; Клъстер Pro nZEB от Румъния (Cluster Pro nZEB; Институт Пасивна къща - Гърция (Helenic Passive House Institute); Институт за нулевоенергийни и пасивни сгради- Италия (ZEPHIR), Pro-Academy (Полша), LNEC (Португалия) и др.

Основите на принципа „енергийната ефективност на първо място“ са да ограничим потреблението на енергия чрез оптимална топлинна изолация, ефективни трислойни прозорци, които са вече много достъпни като цени. Но също да обърнем внимание на въздухоплътност, която е много важна за загубите на топлина през сградната обвивка, елиминиране на топлинните острови  и системи за механична вентилация с възстановяване на топлината, които поддържат и добра атмосфера в помещенията.  Условията в нашите сгради не са много добри в момента, а ние ги използваме постоянно, за това е много важно да се погрижим за комфорта и доброто качество на въздуха в помещенията. На финала става дума за използване на системи за възобновяема енергия – термопомпи, термосоларни панели и фотоволтаици.

Ползите и пропуските в Загреб, от които да се поучим

Влизате в абсолютно иновативно училище - ниска сграда с перфектна изолация на стени и прозорци, големи прозорци и донякъде зелен покрив.

Целият дизайн от бетон и дърво и специални плоскости е съобразен с използване на естествената светлина, пълна изолация отвън и големи прозорци по средата на училището, където се открива вътрешен двор със зеленина. Така през лятото топлината отвън не достига толкова силно вътре, тази която стига пък се посреща не се усеща толкова заради озеленяването и отворените прозорци и врати от почти всички страни. Те правят течение и предизвикват постоянно движение на въздуха. В най-горещите дни светлината се посреща със сенници. За през зимата за отопление се използват термопомпи.

Естествена или механична вентилация

В сградата се използва естествената вентилация на въздуха с дървени прозорци и врати, които са в срещуположните краища на юг и север, за да се образува естествено течение.

 

Пасивните сгради съхраняват цялата енергия вътре. Случаят в основното общинско училище беше малко по-различен обаче. Тук се използва естествената вентилация на въздуха с дървени прозорци и врати, които са в срещуположните краища на юг и север, за да се образува естествено течение. Но според Стефанос Паланцас от Институт Пасивна къща - Гърция е голяма грешка, че в класните стаи в училището няма механична вентилация. Оказва се, че причината се крие, както много често се случва и у нас, в желанието на общината да спести допълнителни до 1 млн. евро, което за огромна инвестиция като тази е нищо. Но това не я прави максимално ефективна и пасивна, въпреки че отговаря на стандарта „почти нулево-енергийна сграда“. Да, има течение, но в най-горещите дни отново се използва охлаждане от поставените термопомпи и дори в началото на май в 9:30 сутринта температурата вече беше 25 градуса. Това също е загуба на енергия. Но друго също впечатли специалиста, а именно, че за прозорците на най-слънчевата фасада не е предвидено засенчване , така че въпреки въздушните течения, в топлите месеци ще има прегряване. Трябва да се помисли за всеки детайл и да не се пестят средства, защото тук учат деца по цял ден, казва и Боян, Милованович, доцент в Университета по строителство и архитектура в Загреб.

За прозорците на най-слънчевата фасада не е предвидено засенчване, така че въпреки въздушните течения, в топлите месеци ще има прегряване.

При изграждането на нулево енергийни сгради е важно изпълнител, но преди всичко всеки поръчител да бъде отворен за всяка една опция, за да се постигне най-голямо съхранение на енергия. Ако нямате вентилационна система за вашата нулево енергийна къща, ако няма и в едно училище, то е все едно да имате скъпа кола, но да нямате климатик и да карате с часове на отворен прозорец, обясни Паланцас. Според Миланович това е все едно, че хвърляме енергията отвън. От какъвто и източник да бъде, дори от възобновяем ресурс, той също е използвал енергия и ресурси, за да произведе енергия, която ние просто изхвърляме през отворените прозорци, подчерта още Миланович. Грешно е да си мислим, че с отваряне на прозорците пречистваме въздуха, този тип вентилация е неконтролирана, реално не знаем какво правим и най-често дишаме замърсен въздух.

Напротив, чрез механичната вентилация произведеният въглероден диоксид задължително  излиза от пасивната къща, а пресният въздух, който влиза, е задължително филтриран и без вредни частици. Ако разберем това, вече наполовина сме разбрали един от най-важните принципи на една въглеродно неутрална сграда. А ако няма вентилация, може както казахме да се използват т.н. биоклиматични методи, но без засенчване, става дума за неефективна сграда. Засенчването може да се регулира дори и електронно с умна система за управление. Може да има и програма за контролирана вентилация. Но използване на естествена т.н. напречна вентилация също е решение, само с правилна възможност за отваряне и затваряне на прозорци, което тук е направено във всички посоки правилно, а това пък не е въпрос на средства, а на правилно обмисляне.

Термопомпи за отопление и охлаждане вместо котел на въглища, нафта, газ

Това са почти единствените недостатъци на сградата. В училището има инсталирани още термопомпи, които подгряват подово отопление навсякъде, осветлението се регулира, навсякъде е много светло заради големите прозорци, има инсталирана телевизионна система и повечето сградни компоненти са свързани с добър подбор на материали и не толкова със скъпи инвестиции.

Според специалистите колкото по-малко са термопомпите, толкова по-добре, защото това означава, че енергията се използва правилно.

Системата от термопомпи работи в едно голямо помещение с 4 термопомпи за отопление и друго с четири помпи за охлаждане и климатизация. Когато влезете в котелното на наше училище, които масово са на въглища, нафта или газ, температурата трябва да е близка до нормалната в сградата. А много пъти в нашите е супер горещо и невъзможно да се стои, което значи, че се хаби топлина.

Според специалистите колкото по-малко са термопомпите, толкова по-добре, защото това означава, че енергията се използва правилно. Тук училището се е презастраховало и има достатъчно енергия. Пасивните къщи използват термопомпи с 6-7 пъти по-малка мощност на кв.м.. Но за училището системата за отопление с термопомпи е добра, защото все пак става дума за среда, в която има деца и трябва да им е максимално комфортно и да имат възможно най-добра среда.

Енергията от слънцето все още малко се използва и в Загреб

Сравнително малко се използва и енергията от слънцето чрез поставените фотоволтаични панели за ток, защото в Хърватия има същите проблеми като у нас - все още е трудно да се включи системата към централния доставчик, за да може излишната енергия да се подава в мрежата. Доставчиците на централизираното отопление и електроенергия трудно се съгласяват да присъединяват нови системи, които са не само за собствено потребление, но са способни и да произвеждат повече енергия отколкото им трябва както става през лятото.

Изключително впечатление направи големият и просторен целият с дървени плоскости физкултурен салон с механична вентилация, система за управление на осветлението, където децата играят с удоволствие, защото има и подово отопление. По-малък физкултурен салон има в подземието на сградата, която има колкото етажи над земята толкова и под нея. Но те са долу, за да използват и естествено охлаждане.

Много добро решение е, че носещите колони се намират вътре в сградата, защото те са едно от основните места, през които се губи най-много топлина в сградата. Това позволява много външна светлина и за пореден път разбива мита, че пасивните къщи са затворени и капсулирани. Първата пасивна къща е поставена през 90-те години в Дармщад, Германия, основава се международният Институт Пасивна къща, който с години става един от най-популярните в Европа. Пасивните къщи са толкова ефективни, че не е необходима друга система освен вентилационна, което явно не е в интерес на цялата индустрия за отопление с изкопаеми горива.

Пасивната къща има нужда от енергията, необходима за един сешоар

А знаете ли, че инсталираната мощност за отопление, която е необходима в такава сграда е толкова колкото за един сешоар, споделят специалистите. При необходимост, системите за вентилация могат да се комбинират с различни възобновяема източници като термопомпи, биомаса, слънце за електричество и топла вода, но с много по-малка мощност и съответно по-евтини. Важно е да се даде възможност за свобода за производство на собствена енергия и да има възможност за равнопоставеност на различните технологии. Ще бъде проблем у нас ако се даде предимство единствено на термопомпите, защото освен че ограничаваме технологиите, забравяме за енергийната ефективност, а това накрая увеличава цената, смята Драгомир Цанев от Центъра за енергийна ефективност ЕнЕфект.

Затова намираме смисъл в тезата, че архитектурата е най-старата професия, защото основната идея на човек  първо е започнал да създава удобства и свой дом. Нулевата енергийна ефективност, която искаме да постигнем има много общо с възрожденската архитектура, която използва природните дадености, за да постигне максималния възможен комфорт – така например, избите са вкопани в земята и съхраняват продуктите през лятото, а сградите са винаги с южно изложение и улавят слънцето през зимата, но чардаците и капаците на прозорците предпазват от горещините. Сега можем да използваме много по-добри материали и технологии, за да създаваме и подобряваме този комфорт. Колко просто наистина. Пасивната къща се връща към принципите от хилядолетия и запазва комфорта с по-прости технологични решения.

Ако се вложи мисъл в проектирането в началото, всички печелят след това.

Тогава по-лесно ще отговорим на въпроса дали сме готови за нулево енергийни сгради и у нас?

Инвестицията в едно вече съществуващо училище за обновяване няма да е толкова голяма колкото да изградиш напълно ново в принципите на nZEB, но пък все още примерите у нас са екзотика

Образователният комплекс в Загреб е прекрасен пример, че всичко е възможно, стига да има желание и финансиране.