Nulinės energijos ir energiją gaminantys pastatai

2018 m. gegužės 28 d.

Energijos vartojimo Europoje valdymas ir mažinimas bei didesnis tvarus energijos iš atsinaujinančių šaltinių naudojimas, taip pat energijos taupymas yra svarbios priemonės, kurių reikia, norint sumažinti išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį ir įvykdyti bendrosios klimato kaitos konvencijos bei kitus tarptautinius įsipareigojimus. Tad, ko gero, visai ne fantastinio pasaulio vizija, kad per ateinantį dvidešimtmetį išmoksime statyti pastatus, kurie bus žaliosios jėgainės, gaminančios atsinaujinančią energiją savo poreikiams tenkinti.

Mažiname energinę priklausomybę, šiltnamio dujų emisiją

Pripažinta, kad naujovių diegimas ir tvari bei konkurencinga energetikos politika skatina ekonomikos augimą. Pavyzdžiui, kompanijos „Apple“ pranešime spaudai teigiama, kad papildomi devyni gamybos partneriai įsipareigojo visus su „Apple“ produkcija susijusius procesus valdyti pasitelkdami vien tik atsinaujinančius energijos šaltinius. Pagal Energijos požiūriu efektyvios ekonomikos Amerikos komiteto (American Council for an Energy-Efficient Economy, ACEEE) atliktus tyrimus komerciniai pastatai galėtų sutaupyti iki 60 mlrd. dolerių, jei investicijos į energijos vartojimo efektyvumą būtų dar padidintos bent 1–4 %. Beveik nulinis ar labai mažas energijos poreikis patenkinamas naudojant atsinaujinančios energijos šaltinius, taip pat vietinius, netoli esančius atsinaujinančios energijos šaltinius. Pastatyti mažai energijos naudojantį pastatą nėra daug brangiau nei pastatyti standartinį. Mažai energijos naudojančio pastato energijos šildymo sąnaudos yra apie 50–60 kWh/m2 per metus. Nulinės energijos pastato metinis energijos sąnaudų ir anglies junginių išskyrimo į aplinką balansas yra nulinis. Šie pastatai gali būti neprijungti prie centralizuotų tiekiamos energijos tinklų. Energiją gaminančių pastatų koncepcija taikoma pasyviojo pastato energinio efektyvumo lygio pastatams, kuriuose integruotos aktyvios saulės ir vėjo energijos gamybos bei tiekimo į pastatą sistemos. Energijos suvartojimo mažinimas ir atsinaujinančių energijos šaltinių energijos naudojimas statybos sektoriuje yra esminės ir būtinos sąlygos mažinant Europos Sąjungos energinę priklausomybę bei šiltnamio dujų emisiją. Anglies dvideginis yra svarbiausias dėl žmogaus veiklos atsirandantis ir šiltnamio efektą sukeliantis veiksnys. Šiuo metu jo koncentracija atmosferoje yra didžiausia per pastaruosius 20 mln. metų. ES direktyva dėl pastatų energinio naudingumo kiekviena ES šalis narė įsipareigojo, kad iki 2020 m. visi naujos statybos pastatai atitiks „beveik nulinės energijos pastato“ standartą.

Technologijos, padedančios optimizuoti energiją

Pastatuose sunaudoja net 40 % visos Europoje suvartojamos energijos, tad padidinti jų energinį efektyvumą yra būtina, siekiant sumažinti išmetamųjų teršalų apimtis. Šiuolaikiškų, modernių pastatų statyba yra pats efektyviausias būdas sumažinti naudojamą energiją. Amerikos tyrėjų grupė išryškina kelias technologijas, ypač padedančias optimizuoti statybų proceso energiją. Pažangios pastato energijos valdymo sistemos: automatizuotas klaidų susekimas ir naujesnių sistemų diagnostika, padės sumažinti prastovų trukmę ir išlaidas. Energinis efektyvumas taip pat pasiekiamas naudojant geras izoliacijos, langų bei vėdinimo sistemų su šilumogrąža technologijas. Šiuolaikiniai energijos taupymo sprendimai ir technologijos leidžia sutaupyti 10–50 % ir daugiau energijos. Pavyzdžiui, įdiegus inovatyvią apšvietimo kontrolės sistemą, galima sutaupyti net apie 30 % apšvietimo lėšų. Kartais užtenka paprastų sprendimų – pakeisti įprastus jungiklius, į apšvietimo reguliatorius įmontuoti judesio daviklius. Taupant energiją, svarbu ir išmanieji langai. Pavyzdžiui, ne taip seniai sukurti tokie, kurie patamsėja, kai lauke oro temperatūra šokteli, ir tampa skaidrūs, kai ji atvėsta, kad galėtų sukaupti kuo daugiau saulės šilumos. Tokia šviesos, patenkančios į namų vidų, sistema – vienas naujesnių būdų taupyti šildymo, vėsino ir apšvietimo išlaidas. Sistemų sinergija užtikrina ir tai, kad skirtingos pastato funkcijos tarpusavyje „susikalba“: pavyzdžiui, atvėrus langą, šildymas tą akimirką automatiškai išsijungia – taip nešvaistoma šilumos energijos.

Taupo energiją su trigubo sluoksnio stiklo fasadu

Istoriniame Ženevos centre italų firmos „Giovanni Vaccarini“ pastatas taupo energiją ypatingu trigubo sluoksnio stiklo fasadu. Tai komerciniams pastatams skirtas daugiafunkcis stiklas, turintis aukščiausią apsaugą nuo saulės energijos, išlaikantis aukštą šviesos pralaidumą ir išsiskiriantis žemiausiu šilumos pralaidumo koeficientu. Lauke tviskanti saulė pastatų administratoriams išaugina sąskaitas už elektros energiją, sunaudojamą orui kondicionuoti. Anot architektų, vienu laipsniu sumažinti temperatūrą patalpose kainuoja triskart brangiau nei laipsniu ją padidinti žiemą. Šis pasato fasadas taip pat užtikrina ir akustinį, šiluminį pastato izoliavimą: jo „oda“ leidžia fasado sluoksniams natūraliai vėdintis. Perimetro ventiliacijos sistema, kombinuota su vidaus ventiliacijos sistema, sumažina energijos vartojimą. Struktūriniai fasado aliuminio elementai, kuriuos pagamino šio sektoriaus specialistai „Stahlbau Pichler“, sukuria modulinį ritmą ir atspindį ant stiklo plokščių, suteikdami projektui svarumo. Pastato fasadas susideda iš trigubo stiklo ir vėdinamojo sluoksnio su mikroperforuotomis žaliuzėmis, reguliuojančiomis šviesą.

Beveik nulinės energijos mokykla Singapūre

Singapūre pradėta statyti dizaino mokykla, kuri pati gamins energiją ir dar daugiau. Singapūro universitetui priklausantis statinys, suprojektuotas bendradarbiaujant „Serie Architects“ ir Singapūro studijos „Multiply Architects“ grupėms, atitiks beveik nulinės energijos pastato standartą pirminės sunaudotos energijos požiūriu. Šio pastato projektuotojai siekė, kad energijos poreikį ištisus metus patenkintų ir subalansuotų įdiegtos saulės kolektorių sistemos ant stogo. Pastate kaip papildoma priemonė bus įdiegta visa galybė energiją taupančių sistemų, įskaitant ir rekuperacinę vėdinimo, kuri mažins ir šilumos nuostolius. Elektros sunaudojimas pastate bus sumažintas pasirenkant elektrą tausojančius prietaisus ir tinkamas statybines medžiagas – kokybiškos šilumos izoliacijos ir energiškai efektyvių langų derinį.

Siekiant tausoti ir prisitaikyti prie aplinkos sąlygų

Architektų studijos „SUP Atelier“ pastatytas pastatas Kinijos Guidžou provincijoje „Gui“ taip pat yra beveik nulinės energijos. Statinys yra praktinis pavyzdys, jungiantis atsinaujinančias strategijas su ekologinėmis technologijomis, ir tinkamas vietos klimato sąlygoms, kultūrai bei ekonomikai. Jo architektų komanda išplėtojo daugiafunkcę dizaino strategiją nuo pačios ankstyviausios pastato kūrimo fazės. Taip siekė minimizuoti negatyvius reiškinius aplinkos ekologinei sistemai, klimatui, efektyviai naudoti išteklius, tausoti gamtinius šaltinius per įvairius statybų etapus, vengti atliekų, o kartu užtikrinti maksimalų komforto lygį ir energinį efektyvumą, mažinti CO2 emisiją, prisitaikyti prie vietovės aplinkos turimų išteklių ir išnaudoti tai, kas turima. Strategijos integracija apėmė du lygmenis: tvariąją statybą ir BIM platformą. Didelėje pastato centrinėje parodų salėje sudėti vėdinamieji stoglangiai ne tik vėdina pastatą, bet ir suteikia šviesos interjerui. Dvigubas objekto fasadas iš pinto ratano sumontuotas pagal vietos apšvietimą ir vyraujančias vėjo kryptis. Ir dar – per požeminį pastate esantį tunelį veikia pasyviojo kondicionavimo sistema.

Energiją taupančio pasyviojo namo koncepcijos apima ne tik taupią, bet ir kokybišką, sveiką ilgalaikę statybą, taip pat suteikia jaukumo ir komforto. Ir tai yra netolimos ateities planai.