Energetski efikasne zgrade u Evropi - trenutno stanje, definicije i najbolji primeri

Predlog izmene Direktive za energetske karakteristike zgrada - EPBD (Directive on the energy performance of buildings) kaže da sve zemlje članice EU iznesu nacionalne planove i ciljeve u svrhu promocije i povećanja broja zero-energy zgrada ili zgrada koje se približavaju ovim karakteristikama.

Visokoenergetski efikasne zgrade (low-energy buildings) štede do 80% operativnih troškova zahvaljujući primeni rešenja integrisanog dizajna (integrated design solutions), ali još uvek nisu u značajnijoj meri prisutne na tržištu.

Do sada je u Evropi sagrađeno samo oko 20.000 zgrada sa izuzetno malom potrošnjom energije, od čega je čak oko 17.000 u Nemačkoj i Austriji (izvor: Bertez J.L., The passive stake. Strategic overview on a global, structured and sustainable way for "efficient building", Zenergie 2009.).

Ovaj tekst je nastao na osnovu dokumenta low-energy Buildings in Europe: Current State of Play, Definitions and Best Practice, Brussels, 25 September 2009 - koji treba da pruži osnovne informacije koje se tiču definicija, metoda proračuna i propisa pojedinih država članica EU, kao i da predstavi najbolja rešenja low-energy zgrada u Evropi (link ka originalnom PDF dokumentu na kraju teksta).

Oglas

Pomenuti dokument sastoji se od četiri osnovne celine:

1. Koncepti i definicije (tekst pred vama)
2. Troškovi u low-energy zgradarstvu (na linku na kraju ovog teksta)
3. Nacionalni propisi u vezi sa low-energy zgradama država članica EU - finansijski stimulansi, sertifikacija, pilot projekti, treninzi (CV i profesionalni treninzi), podrška ovim zgradama kroz regulativu, komunikacija i informacione aktivnosti
4. Najbolji primeri iz prakse low-energy zgrada u državama članicama EU (na linku na kraju ovog teksta)

Ceo dokument predstavljamo vam u četiri odvojena teksta (1. deo - Koncepti i definicije u nastavku, ostala tri potražite uskoro na linkovima na kraju).

1. KONCEPTI I DEFINICIJE

Izrazi, koncepti i metode proračuni korišćeni za sve tipove low-energy zgrada značajno se razlikuju među zemljama članicama EU, ali i šire. Ne postoji globalna definicija za low-energy zgrade, ali mahom se govori o zgradama koje koje imaju bolje energetske karakteristike nego što je zahtevano u važećim građevinskim propisima (standardi za energetsku efikasnost ili upotrebu alternativnih izvora energije).

Low-energy zgrade obično podrazumevaju izuzetnu izolaciju, energetski efikasne prozore, odličnu zaptivenost i primenu izmenjivača toplote radi smanjenja energije neophodne za grejanje i hlađenje prostora.

Takođe, one se mogu koristiti i tehnikama pasivne solarne arhitekture i dizajnerskih rešenja ili aktivnih solarnih sistema za grejanje vode ili proizvodnju električne energije (PV - fotovoltaža).

Effinerge standard, Francuska

Uopšte, one se koriste svim poznatim sistemima i uređajima koji mogu smanjiti potrošnju energije, na primer: sistemima za upravljanje u zgradama (grejanje, hlađenje, osvetljenje, itd), korišćenje toplote vode iz mašina za suđe i tuš kabina za predgrevanje vode koja dolazi do bojlera (potražite na kraju link ka tekstu Vodovodne instalacije i uređaji koji štede vodu - Greenbuild Expo 2009)...

Zapravo, low-energy zgrade su poznate pod različitim imenima širom Evrope. U istraživanju koje je sprovedeno 2008. godine identifikovano je čak 17 različitih termina koji se koriste u Evropi za opis ovih zgrada: low-energy house, high-performance house, passive house/Passivhaus, zero carbon house, zero energy house, energy savings house, energy positive house, 3-litre house, itd, a u relevantnoj literaturi mogu se naći i izrazi kao što je ultra-low-energy kuća.

Dodatno, koncepti koji, između ostalog, podrazumevaju i parametre niske potrošnje energije poznati su pod imenima ekološka ili zelena gradnja (eco-building, odn. green building).

Varijacije nisu vezane samo u odnosu na termine koji se koriste, već i u smislu vrste energije koja se podrazumeva u definiciji. U idealnom slučaju minimalni zahtevi trebalo bi da se odnose na sve tipove energije koju zgrada zahteva za grejanje i hlađenje unutrašnjeg prostora, zagrevanje vode, ventilaciju i ukupnu potrošnju energije (električni uređaji i kućni aparati, osvetljenje, itd).

Međutim, ovo najčešće nije slučaj. Naprotiv - definicije se često odnose samo na energiju potrebnu za zagrevanje prostora, pritom ignorišući druge oblike potrošnje energije koji čak mogu preći potrebe zgrade za energijom za grejanje (na primer, u poslovnoj zgradi).

Različite vrste zahteva u vezi sa potrošnjom energije prisutne su širom Evrope, primeri:

DK low-energy class 1 (Danska) - 35+1100/AkWh/m²/godišnje (energija za grejanje, hlađenje, ventilaciju i zagrevanje vode (A je površina poda grejanog dela zgrade))
Minergie (Švajcarska) - 42kWh/m²/godišnje (energija za grejanje, hlađenje, ventilaciju i zagrevanje vode)
Effinergie (Francuska) - 50kWh/m²/godišnje (energija za grejanje, hlađenje, ventilaciju, zagrevanje vode i osvetljenje)
Passivhaus (Nemačka) - 120kWh/m²/godišnje (energija za grejanje, hlađenje, ventilaciju, zagrevanje vode, osvetljenje i aparate za domaćinstvo)

Napomena: Passivhaus ima dodatno ograničenje potrošnje od 15kWh/m²/godišnje samo za grejanje (izvor podataka: Thomsen/Wittchen, European national strategies to move towards very low-energy buildings, SBI (Danish Building Research Institute) 2008).

Trenutno, sedam država članica EU definisalo je šta to jednu zgradu čini low-energy zgradom: Austrija, Švajcarska, Danska, Velika Britanija, Finska, Francuska, Nemačka i Belgija (flamanski deo zemlje). Još četiri zemlje planiraju ovo: Luksemburg, Rumunija, Slovačka, Švedska.

Minergie standard, Švajcarska.

Definicije se uglavnom odnose na nove zgrade, ali, u nekim slučajevima (Austrija, Češka, Danska, Nemačka, Luksemburg) takođe pokrivaju i postojeće zgrade i mogu se primeniti na sve tipove zgrada (stambenih, poslovnih, itd).

Prosečni zahtevi za manjom potrošnjom energije kreću se od 30 do 50% od standardnih zahteva u tim državama za nove zgrade. Ovo uglavnom dovodi do prosečne potrošnjom od 40 do 60kWh/m² u zemljama Centralne Evrope.

U nekim zemljama postoje i sertifikati - Minergie u Švajcarskoj i Effinergie u Francuskoj. Ovi sertifikati služe kupcima i korisnicima prostora da prepoznaju zgrade koje ispunjavaju low-energy nacionalne standarde.

Tabela ispod daje pregled definicija za low-energy zgrade širom Evrope
The table below gives an overview of the definitions for low-energy buildings used across Europe:

država	definicija za low-energy zgrade širom Evrope
Austrija	low-energy zgrada - godišnja potrošnja za grejanje 60-40 KWh/m² (oko 30% ispod standardne) Passivhaus standard - 15kWh/m² po kvadratu korisnog prostora (u oblasti Stirija) ili po kvadratu grejane površine (u oblasti Tirol)
Belgija(flamanska)	low-energy Class 1: za kuće 40% niža potrošnja od standarda, za kancelarijske prostore i škole 30% niža potrošnja Very low-energy class (very - veoma): 60% smanjenje potrošnje za kuće, 45% za škole i kancelarijske prostore
Češka	low-energy: od 51 do 97kWh/m²/godišnje very low-energy: ispod 51kWh/m²/godišnje koristi se i Passivehaus standard od 15kWh/m²/godišnje
Danska	low-energy Class 1 - energetske karakteristike za 50% bolje od minimalnih zahteva za nove zgrade: 35+1100/AkWh/m²/godišnje (energija za grejanje, hlađenje, ventilaciju i zagrevanje vode (A je površina poda grejanog dela zgrade)) low-energy Class 2 - energetske karakteristike za 25% bolje od minimalnih zahteva za nove zgrade: za stambene zgrade - 70+2200/AkWh/m²/godišnje, i za druge zgrade 95+2200/A kWh/m²/godišnje (uključujući električnu energiju za osvetljenje)
Finska	low-energy standard - 40% bolje od standardnih zgrada
Francuska	novi stanovi - prosečni godišnji zahtevi za grejanje, hlađenje, ventilaciju, toplu vodu i osvetljenje moraju biti manji od oko 50 kWh/m² (primarne energije) - u zavisnosti od klimatskog područja i nadmorske visine ovaj zahtev varira od 40 do 65kWh/m² ostale zgrade: rosečni godišnji zahtevi za grejanje, hlađenje, ventilaciju, toplu vodu i osvetljenje moraju biti 50% manji od važećih standarda za nove zgrade rekonstrukcije: 80kWh/m² od 2009. godine
Nemačka	stambene zgrade kfW60 (60kWh/m²/godišnje) ili KfW40 (40 kWh/m²/godišnje) maksimalne potrošnje energije Passivhause KfW-40 zgrade sa godišnjim zahtevima za grejanje manjim od 15kWh/m² i ukupnim zahtevima manjim od 120 kWh/m²
Engleska i Vels	Minimalni zahtevi menjaće se tokom vremena: 2010. godina - nivo 3 (25% bolje od sadašnjih standarda) 2013. godina - nivo 4 (44% bolje od sadašnjih standarda i nadomak Passivhaus standarda) 2016. godina - nivo 5 (zero-carbon za grejanje i osvetljenje (zero-carbon - nulta emisija ugljenika)) 2016. godina - nivo 6 (zero-carbon for all uses and appliances)
Izvor:	SBI (Danish Building Institute), European Strategies to move towards very low-energy buildings, 2008

Uzimajući u obzir varijacije klimatskih uslova i važećih građevinskih standarda širom Evrope, teško je definisati jedan koncept low-energy zgrade za čitavu Evropsku uniju. Nacionalni standardi i metodologije variraju toliko da razvoj propisa za low-energy zgrade u jednoj državi mogu čak i da ne ispunjavaju osnovne standarde u drugoj.

Na primer, u SAD, Energy Star etiketa označava da zgrade troše samo 15% manje energije od važećih standarda.

Pasivne kuće i Passivhaus kuče

Definicije za pasivne kuće su još heterogenije jer se ovde pod istim pojmom podrazumevaju dve potpuno različita tipa zgrada u Centralnoj i Severnoj Evropi (Nemačka, Austrija, Švedska, itd), odnosno u Južnoj Evropi (Španija, Italija, Portugal, Grčka).

U Južnoj Evropi termin pasivna kuća (eng. passive house) znači da je kuća projektovana u skladu sa konceptom pasivnog dizajna (Passive Design), tj. korišćenja pasivnih tehnologija (velike staklene površine za propuštanje sunčeve energije, štitnici od Sunca kao zaštita od pregrevanja tokom leta, itd).

Passivhaus standard, Institut u Darmštatu, Nemačka

U Centralnoj Evropi termin pasivna kuća / Pasivna kuća (eng. - Passive House, nem. - Passivehaus) odnosi se na objekte koji su izgrađeni po istoimenom standardu koji je postavljen u Institutu u Darmštatu, Nemačka (ova zabuna česta je u celom svetu pa se često pojavljuju i brošure koje treba da razjasne šta je pasivna kuća a šta Passivhaus, jednu takvu brošuru možete pronaći prevedenu i na ovom sajtu u tekstu PassivHaus – osnovni saveti i alati za projektovanje pasivne kuće - link na kraju ovog teksta).

Passivehaus je zgrada izgrađena po posebnom standardu u kom se temperatura unutrašnjeg vazduha postiže bez aktivnog sistema za grejanje, već temperaturom vazduha iz KGH sistema. Kako bi ovo bilo moguće koriste se i sva druga rešenja pasivnog dizajna ali i najsavremenija tehnološka dostignuća: orijentacija ka jugu, odlično izolovane staklene površine - U-vrednosti 0.75 W/(m²K), odlična zaptivenost, odsustvo konzola i hladnih mostova...

Samo ovako je moguće smanjiti godišnje zahteve za grejanje na 15kWh/m² što znači da prosečno godišnje za grejanje troše samo oko 15% ukupnih svojih zahteva (120kWh/m²). U Švajcarskoj postoji sličan standard - MINERGIE^®-P (P - Passivhaus).

Trenutno, preko 12.000 ovakvih kuća izgrađeno je u Evropi, pre svega u Nemačkoj, Austriji i Skandinaviji.

U SAD, kuća koja je sagrađena po Passivehaus standardu troši od 75 do 95% manje energije za grejanje i hlađenje od novih zgrada koje su postigle enegetski efikasni standard u SAD (Energy Star). Međutim, primena Passivehaus standarda ima izvesna ograničenja u južnim državama u SAD. Ovde su daleko veća opterećenja potrošnje tokom leta kada je potrebno hlađenje.

Tako definicija Passivehaus standarda ovde mora biti modifikovana u odnosu na onu iz Centralne Evrope. Zato je Intelligent Energy for Europe SAVE pokrenuo projekat Passive-on, kako bi primenio Passivehaus standarde u zemljama sa toplijom klimom. Passive-on malo opštije definiše energetske zahteve tako što postavlja potrošnju za grejanje i hlađenje na oko 15-20kWh/m²/godišnje (više na linku na kraju teksta).

Zero-energy i zero-carbon kuće

Specifičnost zero-carbon (zero - nula) kuća je u tome što svoje dodatne energetske potrebe, koje ne mogu same da proizvedu iz sopstvenih izvora (solarna energija, toplotne pumpe, itd), nadokađuju iz mreže koja se u potpunosti iz obnovljivih izvora (na primer iz distributivne mreže koja se napaja vetrogeneratorima na farmama).

Kuća sa zero-energy (ili net-zero-energy) potrošnjom, posmatrano na godišnjem nivou, može biti energetski nezavisna, ali, u praksi ovo znači da će u nekom periodu proizvoditi više energije nego što troši i vraćati je u mrežu, dok će u nekim periodima imati veće potrebe koje će nadoknađivati iz mreže. Ovo se dešava pre svega iz tog razloga što su obnovljivi izvori energije na parceli najčešće zavisni od doba godine.

U SAD se koriste različite definicije zero-energy zgrada (Build magazin je pisao na ovu temu još u junu 2008. godine, taj članak možete pogledati i na ovom sajtu u tekstu Kalifornijski snovi – Net Zero Energy - nulta potrošnja energije na godišnjem nivou - potražiti na linku na kraju teksta).

Japan je u procesu definisanja koncepta zero-energy zgrada, i zvanični standard očekuje se već tokom 2010. godine.

Energy-positive kuće

Energy-positive, ili plus energy (energetski pozitivne) kuće, su one kuće koje na godišnjem nivou proizvedu više energije iz obnovljivih izvora nego što potroše iz spoljašnjih izvora (toplotne pumpe, grejanje vode solarnim pločama, fotovoltaža/PV).

Ovo se postiže kobinacijom generatora električne energije male snage i energetski efikasnih rešenja kao što su pasivni solarni dizajn, izolacija, odabir parcele i orjentacija objekta, toplotne pumpe, izmenjivači toplote, grejanje vode solarnim pločama, fotovoltaža/PV... (primer jedne takve kuće potražite na linkovima ispod - Home for Life - energetski pozitivna kuća trenutno prolazi celogodišnje ispitivanje)

Linkovi:

2. Troškovi u low-energy zgradarstvu (drugi deo dokumenta na srpskom) - klikni na link
4. Najbolji primeri energetski efikasne gradnje u državama članicama EU (četvrti deo dokumenta na srpskom) - klikni na link
original kompletnog teksta (eng. PDF) - klikni na link
Vodovodne instalacije i uređaji koji štede vodu - Greenbuild Expo 2009 klikni na link
PassivHaus – osnovni saveti i alati za projektovanje pasivne kuće - klikni na link
Passive-on - www.passive-on.org
Kalifornijski snovi – Net Zero Energy - nulta potrošnja energije na godišnjem nivou - klikni na link
Više od zero-energy zgradama - klikni na link
Home for Life - energetski pozitivna kuća trenutno prolazi celogodišnje ispitivanje - klikni na link