Eksistējošo māju modernizācija

Pēc žurnāla Enerģētika un Automatizācija materiāliem
Valstu dzīvojamā fonda efektivitātes vispārējā uzlabošana, pieprasot, lai jaunās ēkas sasniegtu pasīvo māju standartu, nozīmētu enerģijas ietaupījumu par 90% un augsta līmeņa siltuma komforta sasniegšanu tajās. Šajā rakstā tiks skaidrots, kā tas iespaido arī atjaunojamo energoresursu pieaugošo lomu māju celtniecībā.

Daudzās centrālās Eiropas valstīs enerģijas patēriņš apkurei un siltā ūdens sagatavošanai rada ampēram vienu trešdaļu no valsts CO2 emisijām. Šajā sakarā ēku enerģijas pieprasījuma samazināšana spēlē nozīmīgu lomu cīņā par antropogēno siltumnīcgāzu emisiju kontroli.
Kā rāda mērījumi, vairākos simtos dažādu tipu dzīvojamajās mājās, ir iespējams ievērojami samazināt enerģijas patēriņu jaunajās mājās. Piemēram, ja tipiskai jaunai ģimenes mājai Austrijā siltumenerģijas pieprasījums ir 75 kWh/m2 uz aplūkojamās grīdas platības (AGP), tad tā sauktās pasīvās mājas siltuma pieprasījums ir 15 kWh/m2 uz AGP vai pat mazāk.

Turklāt pēdējos gados jauno pasīvo māju tirgus daļa Austrijā ir ievērojami augusi. Pēdējos 10 gados ir uzcelts vairāk nekā 2000 pasīvās mājas. Vīnē pilsētas rajonos ir attīstīta pasīvo māju celtniecība. Rietumaustrijā Forarlbergas reģionā, kopš 2007 gada, celtniecības uzņēmumiem ir obligāta prasība – būvēt sociālās mājas pēc pasīvo māju standarta. Tuvākajā laikā šis māju loks tiks paplašināts, attiecinot pasīvās mājas standartu uz biroju celtnēm, skolām, bērnudārziem, lielveikaliem un citiem. Gan Vācijā, gan Šveicē ir vērojamas līdzīgas tendences. Lai gan pasīvo māju standarts bija vairāk izplatīts vāciski runājošajās zemēs, tas sāk izplatīties arī citur Eiropā. Daļēji tas notiek pateicoties Eiropas izpētes un attīstības projektiem, tādiem kā – Eiropas pasīvo māju veicināšanas programma un/vai programma Passive On.

Šodien pasīvā māja ir skaidri definēts standarts lielākajā daļā Eiropas valstīs ar ļoti augstu enerģētisko izpildi. Pieredze rāda, ka pasīvās mājas definīciju var izmantot no 40-60 platuma grādu robežās un pasīvās mājas definīcija ir testēta gan Skandināvijā, gan Dienvideiropā. Galvenie parametri ir specifiskais telpas siltuma pieprasījums, līdz 15 kWh/m2 uz AGP, specifiskais primārās enerģijas pieprasījums telpas apsildīšanai, atdzesēšanai, vietējam siltajam ūdenim, elektrībai sūkņiem un ventilācijai, mājas iekārtu vajadzībām līdz 120 kWh/m2 uz AGP, maksimālā siltuma slodze 10 kWh/m2 uz AGP, gaisa necaurlaidīgums līdz n50 0,6/h.


Pasīvās mājas

Pasīvo māju komponentu atjaunošana

Lai gan veiksmīga pasīvo māju ieviešana jauno māju celtniecībā spēlē nozīmīgu lomu vispārējā stratēģijā samazināt siltumnīcgāzu emisijas, tomēr esošo māju enerģētiskās kvalitātes uzlabošanai ir pat lielāka nozīme. Austrijā ikgadējais jauno dzīvojamo māju celtniecības apjoms ir apmēram 1% no jau esošā dzīvojamo māju fonda. Atkarībā no vecuma un celtniecības veida, specifiskais telpas apsildes siltuma pieprasījums ir 130-280 kWh/m2. Tā kā, tikai apmēram 1-1,5% no dzīvojamā māju fonda tiek atjaunoti gada laikā un šo apjomu nevar palielināt vairāk par 2,5%, atjaunoto māju enerģētiskās kvalitātes uzlabošana ir būtiska, lai sasniegtu valsts, Eiropas un starptautiskos mērķus siltumnīcgāzu samazināšanā.

Tomēr kopš 2001. gada Austrijā, Vācijā un Šveicē aizvien vairāk un vairāk tiek veiktas renovācijas, izmatojot komponentus, kas iepriekš bijuši testēti jaunajās pasīvajās mājās. Dažādi nosaukumi tiek izmantoti šīm mājām, dažreiz tās sauc par faktora 10-mājām, jo enerģijas pieprasījums pēc renovācijas ir tikai desmitā daļa no iepriekšējā pieprasījuma.

Šajos projektos pēc renovācijas tika sasniegts specifiskais siltuma pieprasījums 15 kWh/m2 uz AGP.

Enerģijas koncepta galvenie elementi ir tipiski pasīvo māju komponenti:

  • teicams necaurlaidīgo ēkas elementu izolācijas līmenis: u-vērtībā apjomā no 0,10 W/m2K sienām un jumtam, līdz 0,18 W/m2K pagraba griestiem;
  • trīskārši stikloti logi ar atbilstošiem rāmjiem un optimālu instalāciju;
  • termālie tilti samazināti līdz minimumam;
  • gaisa necaurlaidīgums uzlabots līdz 6-10 faktoram, tika sasniegta robežvērtība jaunajām pasīvajām mājām;
  • uzstādīta ventilācijas sistēma ar augsti efektīvu siltuma atgūšanu;
  • uzstādīti termālie solārie kolektori, nosedzot 60% no ikgadējā enerģijas pieprasījuma mājas siltā ūdens sagatavošani;
  • uzstādīti augsti efektīvi kondensācijas gāzes katli (kur tas bija iespējams), ļoti augstā līmenī tika izolēti cauruļvadi, citos projektos tika veiksmīgi izmēģināti biomasas katli.

Ieguvumi no atjaunošanas programmas

Pieredze, kas iegūta renovācijās līdz pat pasīvo māju standartam, ir ļoti laba Forarlbergas projektos, kā arī citur Austrijā, Vācijā un Šveicē.

Siltuma komforts tika uzlabots līdz augstākajam iespējamajam līmenim, salīdzinot ar jaunu standarta māju. Pateicoties ventilācijas sistēmai, tika uzlabota gaisa kvalitāte, un ļoti iespaidīgi ir samazinājušies rēķini par patērēto enerģiju. Tā kā tika samazināti termālie tilti, gaisa necaurlaidīgums ir nozīmīgi uzlabojies un gaisa apmaiņa ir virs higiēnas standartiem, pateicoties ventilācijas sistēmai. Strukturālo bojājumu cēloņi un pelējuma problēmas arī ir likvidētas.

Turklāt izmērītais enerģijas patēriņš rāda labu atbilstību pieprasījumam, kas tika iepriekš aprēķināts, izmantojot pasīvo māju plānošanas paketi.

Austriešu un vāciešu izpēte rāda, ka lielākas dzīvokļu mājas renovēšana līdz pasīvās mājas standartiem, vai ļoti tuvu tiem, izmaksā apmēram 450-600 EUR/m2 uz AGP. Papildu izmaksas salīdzinot ar renovāciju, līdz nacionālajam celtniecības standartam, ir 80-150 EUR/m2 uz AGP. Salīdzinājumam – jauna daudzdzīvokļu ēka Rietumaustrijā maksā 1600 EUR/m2 uz AGP.

Detalizētā analīze rāda, ka lielākā daļa no pasākumiem, kas izmantoti atjaunošanā pēc pasīvo māju standarta, ir ekonomiski izdevīgi, piemēram – vispārējās dzīves cikla izmaksas investīcijām un enerģijai, ir zemākas izmantojot pasīvās mājas 26 cm izolāciju, salīdzinot ar celtniecības standarta izolāciju 12 cm. Tā kā lielākās daļas renovāciju dzīves cikla izmaksas nav aprēķinātas, māju īpašnieki un apsaimniekotāju uzņēmumi sliecas realizēt, piemēram – mazāku izolācijas biezumu par optimālo.

Dažos Austrijas reģionos tāpēc reģionālā atbalsta sistēma diferencēti pieiet atbalsta apjomam, saskaņā ar enerģijas kvalitāti mājai pēc renovācijas – jo zemāks enerģijas pieprasījums, jo augstāks finansējums. Pieredze Austrijā, kur tās 9 reģionos pastāv 9 atšķirīgas atbalsta sistēmas, parāda ka šī diferencētā atbalsta sistēma efektīvi veicina augstas kvalitātes standartu ieviešanu.


Ekomājas

Atjaunošanas rīku pieejamība

Pēc renovēto māju tehnisko un ekonomisko iespēju demonstrēšanas, nākošais solis ir izveidot augstas kvalitātes māju renovācijas, kā standartu visās Eiropas valstīs.

E-atjaunošanas rīku projekta, ko līdzfinansē Eiropas Komisijas Eiropas Inteliģentās enerģijas programma, uzdevums ir informēt sociālos mājokļu uzņēmumus visā Eiropā par augstas kvalitātes renovācijas principiem, priekšrocībām un tehniskajām pieejām. Šajā projektā ir iesaistītas 6 institūcijas no 5 valstīm, ieskaitot no Dānijas, Austrijas, Nīderlandes, Spānijas un Lietuvas.

Galvenais projekta elements ir interneta bāzēts rīks, kas dod pamatinformāciju sociālajiem mājokļu uzņēmumiem, dodot tiem iespēju noskaidrot, vai viņu dzīvojamajā fondā ir tādas daudzdzīvokļu mājas, kurām var veikt augsta līmeņa renovāciju. Sociālie mājokļu uzņēmumi tika izvēlēti tāpēc, ka tie pārsvarā ir atbildīgi par lielu skaitu vienādām mājām.

Sākotnēji ir nepieciešama vienota definīcija terminiem – renovācija pēc pasīvās mājas standartiem vai augstas kvalitātes renovācija. Pēc detalizētas analīzes, tika atrasta sekojoša definīcija: atjaunošana pēc pasīvās mājas standarta ir renovācija, kas uzlabo specifisko pieprasījumu pēc siltuma un atdzesēšanas dienvidu valstīs līdz 30 kWh/m2 uz AGP.

Pieprasījuma aprēķins tika veikts, izmantojot Pasīvās mājas plānošanas paketi. Nākošajā solī šai definīcijai tiks pievienota vispārējās primārās enerģijas maksimālā vērtība, kas tika fiksēta kā 30 kWh/m2 uz AGP vērtība. Šī vērtība tika izraudzīta tāpēc, ka dažos gadījumos ļoti dārgi izmaksātu sasniegt 15 kWh/m2 uz AGP. Neskatoties uz to, ka daudzi projekti, kas jau ir realizēti līdz šim, ir sasnieguši specifisko siltuma pieprasījumu 25 kWh/m2 uz AGP.

Tika attīstīts interneta rīks, kas apvieno kopējo informāciju priekš visām Eiropas valstīm, izdalot katrai valstij specifisko informāciju. Kopējās rīka daļas ir dažādo enerģijas standartu pasīvajām mājām un atjaunošanas pēc pasīvo māju standarta skaidrojums, principu apraksts, tās iespējas un apmēram 35 pasākumu apraksts, ko ir iespējams realizēt atjaunošanas pēc pasīvo māju standarta programmas ietvaros.

Lai gan šie pasākumi atšķiras katrai valstij atkarībā no tās klimatiskajām vai celtniecības tradīciju atšķirībām, galvenie elementi ir vienādi.

Rīka otrajā daļā tiek demonstrēta atjaunošana pēc pasīvo māju standarta ieviešana katrai projektā iesaistītajai valstij atkarībā no tās celtņu tipa.

Katrai valstij tika identificēts viens no 3-9 celtņu tipiem, atkarībā no tās dzīvojamā fonda un karam tipam tika aprēķināts pats piemērotākais veids, kā sasniegt maksimums 30 kWh/m2 uz AGP mērķi. Lielākajā daļā gadījumu dažādu vecumu mājas tika analizētas un aprēķini izdarīti, izmantojot pasīvās mājas plānošanas paketi kopā ar reģionālajiem laika apstākļu datiem. Katram celtnes tipam tika dots ieteikums atjaunošanai pēc pasīvo māju standarta, norādot pasākumus, kas atlasīti no 35 pasākumu saraksta, aprēķināts specifiskais enerģijas pieprasījums apkurei un atdzesēšanai 3 standartiem: pašreizējais stāvoklis, pēc renovācijas saskaņā ar nacionālo celtniecības standartu un pēc atjaunošanas pēc pasīvo māju standarta. No šiem skaitļiem tika aprēķināts gala enerģijas pieprasījums apkurei, atdzesēšanai, ventilācijai un sūkņiem, kā arī enerģijas izmaksas. Tika noteikts arī enerģijas pieprasījums nepabeigtai atjaunošanai pēc pasīvo māju standarta, parādot individuālo pasākumu iespaidu uz enerģijas pieprasījumu.

Labākie piemēri no 10 Eiropas valstīm tika arī iestrādāti rīkā ne tikai 5 dalībvalstīm, bet arī 9 pārējām valstīm. Šīm valstīm, ieskaitot Itāliju, Franciju, Portugāli, Slovēniju un Čehiju, tika izmantoti dalībvalstu celtņu tipi. Pēc sekojošas izmēģināšanas un optimizācijas ar sociālajiem mājokļu uzņēmumiem, arhitektiem un inženieriem, kā pēdējais projekta solis – tika iesaistīti 60 sociālie mājokļu uzņēmumi vairāk nekā 20 Eiropas valstīs un tika dotas vadlīnijas 3 līmeņos.

Sociālie mājokļu uzņēmumi izrādīja lielu interesi gan par rīku, gan par atjaunošanas koncepciju pēc pasīvo māju standarta. Daudzos gadījumos bija nepieciešama plašāka skaidrošana par ventilācijas sistēmas integrāciju jau esošā ēkā.

Valstīm, kurām nav pieredzes atjaunošanā pēc pasīvo māju standarta, būtu ļoti lietderīgi attīstīt izpētes projektus ar detalizētu plānošanu, izmaksu, papildu izmaksu un iespēju analīzi. Šos projektus varētu izmantot, lai definētu visefektīvāko atbalsta sistēmu, kā arī, kā rāda jauno pasīvo māju ieviešanas pieredze, nepieciešams izglītot arhitektus, inženierus un celtniekus, jo no tiem ir ļoti daudz kas atkarīgs.