Gradbena priloga: Pasivna hiša v nizu kamnitih istrskih hiš

Obstoječi objekt stoji na vzhodnem koncu strnjenega niza starih kamnitih istrskih hiš, grajenih v smeri vzhod-zahod. Novogradnja bo posnemala izvorno obliko in dimenzije obstoječe hiše, kar je izziv pri načrtovanju pasivne hiše, saj bo zaradi tradicionalnega arhitekturnega oblikovanja treba iskati prilagojene tehnične rešitve. Kakor vemo, imajo na primer starejše istrske hiše značilna dvokrilna okna manjših mer. To pa ni praksa sodobnih novogradenj, pri katerih je v energijski bilanci stavbe zelo pomemben prispevek velikih steklenih površin na južni fasadi.

V projektu predvidene rešitve

Karakteristike novogradnje so definirane v načrtih arhitekture za fazo PGD, prav tako izhodiščna energijska zasnova. Nova hiša naj bi bila zgrajena iz modularne opeke debeline 25 cm na armiranobetonskih pasovnih temeljih, prav tako je armiranobetonska medetažna konstrukcija. Strešna konstrukcija bo lesena, streha pa krita s korci. Novogradnja bo imela po 90 kvadratnih metrov neto etažne površine. V pritličju bodo dnevni prostori, v nadstropju pa pet sob. V hiši bo stanovalo šest ljudi. Investitor je že v fazi načrtovanja hiše opustil idejo o kleti, nato pa se je iz funkcionalnih razlogov tudi odločil, da severna stena pritličja ne bo delno vkopana, kakor je bilo prvotno predvideno.

Toplotna zaščita stavbnega ovoja je zasnovana na naslednji način: zaščita zunanjega zidu proti sosednji hiši v nizu naj bi bila izvedena z 12 cm toplotne izolacije, na fasadah pa bi na opečni zid vgradili 20 cm toplotne izolacije. Med horizontalno leseno konstrukcijo ostrešja naj bi vgradili 20 cm toplotne izolacije, strop v nadstropju pa bi prav tako dodatno spustili. Napušči streh so iz prefabriciranih kapnih profilov iz polistirena. Tla na terenu v pritličju naj bi bila zaščitena s 15 cm toplot­ne izolacije. Večina oken v hiši je dvokrilne izvedbe in manjših mer, na primer širine 100 do 120 cm ter višine 100 do 140 cm. Stavbno pohištvo bo leseno s trojno zasteklitvijo. Okna bodo zasenčena s polnimi lesenimi zunanjimi polkni. Predvidena je peščena barva fasade, okvirji okrog oken in vrat na fasadah so poudarjeni z obrobo svetlo sive barve, s čimer se posnema tipični videz istrske hiše. Kakor vse energijsko visoko učinkovite hiše naj bi se tudi ta novogradnja mehansko prezračevala s centralnim sistemom, ki ima vključeno vračanje toplote. Talni sistem ogrevanja bo napajala ogrevalna toplotna črpalka tipa zrak-voda. Ta naprava bo prav tako segrevala toplo sanitarno vodo. Aktivnega sistema pohlajevanja prostorov ne načrtujejo, saj po izkušnjah družinskih članov dva kritična poletna tedna že zdaj preživijo brez večjih težav in brez klimatske naprave. Ker bo nova hiša bistveno bolje toplotno zaščitena in bo mogoče steklene površine učinkovito senčiti, pričakujejo, da bodo ob poletno prilagojenih bivalnih navadah še lažje prestali konico poletja. Zaradi posnemanja prvotnega videza bosta zgrajena tudi dva dimnika, prvi omogoča priključitev kamina v dnevnem prostoru, drugi pa štedilnika v kuhinji.

Zmanjšanje toplotnih izgub za polovico

Izhodiščni koncept hiše smo energijsko ovrednotili z računsko metodo PHPP za pasivne hiše. Rezultat vrednotenja kaže na energijske potrebe po toploti za ogrevanje v razredu 30 kilovatnih ur na leto na kvadrat­ni meter ogrevane stanovanjske površine, kar je v razredu standardne nizkoenergijske hiše. Poiskati pa je treba smiselne rešitve in prilagoditve izhodiščnega koncepta, s katerimi bi navedene toplotne potrebe zmanjšali za pol. Izziv je torej velik, še posebno ob upoštevanju dejstva, da naj izboljšave ne bi preveč stale, saj je investiranje omejeno na obstoječi proračun.

V izhodiščno definiranem toplotnem ovoju stavbe je kritičen sestav poševne strehe, v katerem je predvidena samo plast toplotne izolacije v ravnini lesene konstrukcije, kar je premalo tako z vidika zimskega kot poletnega obratovanja stavbe. Predlagamo vgradnjo dodatne plasti toplotne izolacije debeline najmanj 20 cm v prečni smeri na izhodiščno zgornjo plast. V smeri navzdol sledita vgradnja folije z lastnostmi parne ovire ter izvedba instalacijske ravnine, nato pa kot stropna obloga lesen opaž. Strop v prostorih v nadstropju torej ne bo spuščen, kar bo zaradi večje prostornine sob ugodno vplivalo tudi na bivalno ugodje. Izjema bo nekoliko spuščeni strop v hodniku, kjer bodo potekale instalacije za prezračevanje prostorov. Te kanalske povezave bodo v prostore vstopale skozi notranjo steno, torej s hodnika. Sestav poševne strehe tako ne bo obremenjen z instalacijami za prezračevanje. Kanalske povezave bodo zato tudi krajše, kar je prednost z vidika porabe materiala in pozneje energije za transport zraka.

Izbira opeke in izolacija fasade

Za zunanje stene je predviden sistem grad­nje z modularno opeko. Za dobre nizkoenergijske in pasivne hiše običajno vedno uporabljamo sistemske rešitve ponudnikov, ki so energijsko učinkovitejše in so namenjene za gradnjo stavb tega energijskega razreda. Za zunanje stene bi tako morali uporabiti sistem gradnje s toplotnoizolacijsko opeko, ki ima nizko toplotno prevodnost. V primerjavi s klasičnim modularnim blokom, ki je namenjen predvsem za enostavne in pomožne objekte, ima predlagana sodobna opeka tudi za faktor 3 do 4 manjšo toplotno prevodnost ter s tem boljšo toplotno zaščito. Za kritična mesta v toplotnem ovoju je treba uporabiti tudi druge enostavne sistemske rešitve, predvsem za zmanjševanje linijskih toplotnih mostov. Fasadna toplotna izolacija je lahko mineralna volna, vendar je treba za ciljni energijski razred hiše – ob izbrani debelini fasadne izolacije – uporabiti izolacijski material z manjšo toplotno prevodnostjo. Na primer, namesto izolacijskih lamel s toplotno prevodnostjo približno 0,04 W/mK bi tako uporabili izolacijske plošče z nižjo toplotno prevodnostjo 0,035 W/mK, ki se na opečne stene lepijo in sidrajo. V predlaganem primeru to pomeni energijsko učinkovitejšo rešitev, ki jo lahko ponazori prihranek v debelini dodatne toplotne izolacije med 2 do 3 cm. Da bo finančno lažje obvladovati investicijo, se lahko fasadni sistem toplotne zaščite izvede tudi s polistirenom, na primer ploščami z dodatkom grafita in toplotno prevodnostjo 0,032 W/mK. V takšnem primeru se strošek sicer nekoliko zmanjša, upoštevati pa je treba tudi manjšo subvencijo Eko sklada za takšno novograd­njo, zato je nujno narediti kalkulacijo in oceniti eventualne finančne koristi. Toplot­na zaščita zunanje stene proti sosednjemu stanovanjskemu objektu na prvi pogled v energijskem smislu ni tako pomembna, saj se ta hiša uporablja. Predlagana debelina je po našem mnenju ustrezna oziroma bi jo v primeru drugih okoliščin, na primer odmik stavbe, povečali na največ 15 cm.

Enokrilno okno – več toplotnih dobitkov

Optimizacija je potrebna tudi pri zunanjem stavbnem pohištvu. Pri predvideni majhni širini okenskih odprtin in dvokrilni izvedbi lesenih oken je treba oceniti razmerje med površinskim deležem okenskih profilov in steklom. Za okna tako predlagamo enokrilno izvedbo z dodatno nameščenimi križi, s čimer bo videz v okviru pričakovanega učinka, steklena površina pa ne bo po nepotrebnem manjša. Leseni okenski profili s toplotno prehodnostjo okoli vrednosti 1,0 W/m2K so dovolj učinkovita rešitev. Za zasteklitev pa bi ob upoštevanju relativno majhnih steklenih površin in želje po boljši naravni osvetljenosti izbrali tehnologijo s povečanim prehodom energije sončnega obsevanja. Izbrana zasteklitev bi lahko imela toplotno prehodnost v razredu 0,6 W/m2K, energijsko prepustnost za sončno obsevanje pa v razredu 60 odstotkov, kar pomeni kar za petino večji prehod sončnega obsevanja in s tem boljšo naravno osvetljenost prostorov v zimskem času. Pravočasno je treba uskladiti tudi način vgrad­nje oziroma pritrjevanja polken.

Temeljenje z manj toplotnimi mostovi

Temeljenje stavbe je del toplotnega ovoja, ki v izhodiščnem predlogu ni najbolje rešen. Klasični pasovni temelji ne glede na dodat­no toplotno zaščito z zunanje in notranje strani predstavljajo večji linijski toplotni most. Če so dobro izvedeni, prav tako ne prinesejo bistvenega prihranka v primerjavi z armiranobetonsko temeljno ploščo, pri kateri je večina toplotne izolacije običajno na spodnji strani. Statika bo treba povprašati o sprejemljivosti takšne spremembe v rešitvi in morebitnih pozitivnih vplivih glede na izvajanje del ob sosednjem objektu. Običajno je pri izvedbi temeljne plošče večina toplotne izolacije, na primer 15 cm, pod njo, preostanek pa med ploščo in estrihi, na primer 10 cm, kar pomeni tudi zvočno in toplot­no zaščito, ob upoštevanju talnega sistema ogrevanja.

Za ogrevanje dovolj prezračevalni sistem?

Dobro rešenemu toplotnemu ovoju moramo dodati še ustrezne strojne instalacije. Prostor za tehniko bo pod stopnicami oziroma ob njih. V njem bodo nameščeni naprava za prezračevanje, toplotna črpalka in bojler za sanitarno vodo. Zunanji del toplotne črpalke naj stoji na severni ali zahodni strani tako, da ne bo oviral prehoda ob stavbi oziroma drugače motil stanovalcev. V dnevno sobo je mogoče vgraditi kamin na polena, vendar mora biti izredno majhne toplotne moči, drugače bi bila vprašljiva njegova praktična uporaba. Tudi dovod zraka za njegovo delovanje naj bo speljan ločeno. Štedilnik na drva v kuhinji odsvetujemo iz enakega razloga, saj bi prostor s svojim delovanjem toplotno preveč obremenjeval. Ga pa je mogoče vezati na isti dimnik, vendar postaviti zunaj hiše, za uporabo v letni kuhinji. Za tako optimirano hišo naj projektant strojnih instalacij oceni, ali je sistem talnega ogrevanja sploh še potreben, saj tudi ta del investicije ni zanemarljiv. Lahko se namreč izkaže, da bo potrebno količino toplote mogoče dovesti v prostore že s sistemom centralnega prezračevanja, kjer toplotna črpalka po rekuperaciji dodatno segreje zrak.

S svetovanjem za pasivno novogradnjo smo družini Meško - Kavrečič predstavili najbolj očitne tehnične rešitve, s katerimi se povečuje energijska učinkovitost hiše, vrednost investicije pa ostaja enaka.