Gândirea energo-constantă: Conceptul Caselor Pasive.

Valoarea din ce în ce mai ridicată a purtătorilor de energie şi acţiunile acestora asupra mediului motivează din ce în ce mai mult în industria construcţiilor conceptul de proiectare energo-constantă utilizarea energiei regeneratore şi căutarea altor soluţii şi alternative pentru a asigura funcţionarea construcţiilor cu cât mai puţin consum de energie. Acest concept este valorificat şi de casa pasivă. Aceste construcţii sunt aproape auto-întreţinătoare modelate individual. Scopul lor este de a minimaliza necesarul de energie folosit pentru încălzire –răcire a construcţiilor prin surse de energie alternative şi izolaţie termică. Fără conectarea sa la reţele de energie centrale casa devine pasivă, autonomă, prin capacitatea sa de auto-întreţinere.

Caracteristicile specifice a acestor clădiri sunt relaţiile geometrice proiectate specific, cu scopul de a se putea folosi cât mai eficient de energia introdusă pe lângă atingerea celui mai mare volum. Proiectanţii încearcă să minimalizeze pierderea de energie prin construirea unor pereţi delimitatori cu cu arie cât mai mică.Casele nedelimitate, supraetajate pun accentul pe o  dotare cu o termotehnică caracteristică, şi tâmplărie de mare suprafaţă orientată spre sud. La faza de proiectare aceste principii stau la baza pasivităţii unei clădiri. Deoarece în Ungaria nu există instituţii ce au drept de calificare a acestor construcţii se poate ilustra prin date preluate din Austria şi Germania care sunt criteriile pe baza cărora vecini noştrii din vest îşi clasifică casele pasive.Dacă prin calculul valorilor necesitatea de energie pentru încălzire nu ajunge la valoarea de 10W/m2 atunci casa poate primi clasificarea de „pasiv”.

Ce înseamnă acest fapt?

Ca exemplu: pentru încălzirea unei încăperi de 10m2 este necesar de căldura emisă de un bec de 100W. Rezultatele sunt uimitoare, dacă ne uităm la ce valori calculate ajungem în cazul unei case medii. După estimări necesarul de energie a unei case tradiţionale este de 80 kW/m2/an, faţă de 15KWh/m2/an al unei case passive.

Reprimarea consumului de energie este drept urmare a folosinţei eficiente, în acest scop casele passive au ca şi caracteristică :- izolaţie termică eficientă şi tehnologie fără punţi termici- capaciatatea de izolare a tâmplăriilor şi poziţionarea acestora- aerisirea este asigurată prin nişte ţevi de recirculare a aerului

Esenţial acestea sunt diferenţele prin care o clădire poate deveni pasivă, sau cu folosinţă redusă de energie. Peste caracteristicile de bază , cea mai frecventată întrebare este „de unde au surse de energie casele pasive?” - dacă din cele mai sus amintite reiese că nu există conexiune la reţea centrală de încălzire. În primul rând de la Soare, mai ales din energia produsă de razele solare ce patrunde în încăperi prin geamurile mari, poziţionate spre sud, în mod direct fără sistem de instalaţii, din cea mai curată şi naturală sursă de energie. Energia disponibilă în acest sens este proiectat din timp la aceste tipuri de casă, şi este sursa folosită în condiţii optime. Garanţia izolaţiei termice superioare energia odată intrată nu poate scăpa dintre pereţi.În al doilea rând obţinem căldura necesară din activităţile efectuate în locuinţă ca de exemplu: gătitul, utilizarea aparatelor casnice şi deasemenea căldura produsă de corpul uman. Este uimitor, dar am crede că aceste surse de energie şi căldură nu

sunt esenţiale,dar să ne gândim puţin: ce cantitate de căldură se produce dimineţa în timpul fierberii cafelei, când ne uităm la televizor să nu mai amintim de gătit. În ansamblu astestea sunt sursele secundare de obţinere de căldură care joacă un rol principal în încălzirea casei pasive.

Iar în al treilea rând recâştigarea căldurii utilizate, care este un principiu foarte important pentru casele pasive, căci prin aerisire lăsăm energia si căldura acumulată în încăperi stricând astfel căldura utilă din casă.

Eventuale cheltuieli suplimentare:

O altă întrebare frecventă în legătură cu cheltuielile suplimentare legate de construirea casei pasive: cu cât este mai scump construirea unei case pasive decat celelalte tipuri de case?Răspunsul este evident : într-adevăr este mai scump construirea unei case pasive decât a unei case  obişnuite. Izolarea termică specială, montarea tâmplăriei speciale şi bine-înţeles trebuie să calculăm şi cheltuielile ce provin din montarea schimbătorului de aer.

Dar dacă punem problema altfel şi anume că prin faptul că ne asumăm aceste cheltuieli suplimentare dar în timp vom beneficia de o economie semnificativă, atunci vă putem da un răspuns mult mai compact.Din  soluţiile legate de structură enumerate mai sus rezultă că scad evident cheltuielile de funcţionare a clădirii care pe termen lung înseamnă redobândirea investiţiilor făcute. Problema este că aceste cheltuieli suplimentare trebuie investite de la începerea  construcţiei clădirii.În aceste momente devine foarte important întrebarea “cât este de fapt această cheltuieală suplimentară?” Dacă este accesibilă cu un venit mediu pentru o familie, dacă se pot gândi la o astfel de construcţie?

Pornind de la experienţa noastră de până acum noi zicem că nu este imposibilă, deoarece utilizând o tehnologie specială, dispar părţile principale ale unei case construite din materiale obişnuite de construcţie. Nu vom avea nevoie de horn, cazan, sau alte alternative de încălzire a clădirii. Dispar ţevile, radiatoarele, termostatul. În locul acestora vom avea un sistem de aerisire specială şi un reutilazator de energie alternativă o instalaţie modernă şi eficientă. Rezultatul final este că trebuie să ne aşteptăm la cheltuieli suplimentare cu 30% mai mari.  Să decidem dacă ne putem permite aceste cheltuieli. Toată lumea trebuie să decida pentru el, dar trebuie să ne gândim bine, mai ales acum când preţurile de energie sunt în continuă creştere, şi prin economisirea cheltuielilor de întreţinere putem să ne permitem o rată mai mare.

Protecţia mediului înconjurător

Un alt argument care contează pentru tehnologia casei pasive, nu numai din punct de vedere financiar, dar şi din punct de vedere al viitorului nostru! Consultându-l din punct de vedere a protecţiei mediului înconjurător, conştientizarea energetică este tot mai răspândită ín lume. Oameni de stiinţă ai lumii trag alarma din cauza gazelor ce generează efectul de seră care provine din folosirea în exces a energiei şi care duce la  încălzirea globală care şi pe termen scurt are efecte dezastruoase asupra Pământului.

Dezvoltarea industrială, necesitatea de energie ridicată a omenirii a tras după sine emanarea de cantităţi foarte ridicate de dioxid de carbon deşi Tratatul de la

Kioto încearcă să restricţioneze ţările care au semnat acest act între condiţii de eliminare minimă. Astfel pentru a menţine evoluţia în timp un rol foarte important îl au noile modatlităţi de obţinere a energiei şi utilizării cât mai largă a acestora. De energie , indefernt că este electrică sau termică avem nevoie permanent. Întrebarea este de undeo  procurăm, cumo obţinem! În urma unor cercetări reiese că sursele fosile de energie pot alimenta cu energie lumea pentru o perioadă de zeci de mii de ani. Dar procurarea acestora necesită soluţii tehnice tot mai complicate şi ca urmare a acestui fapt se scumpeste şi costul miritului acestora, iar acest fapt atrage dupa sine mărirea preţului materialului prim necesar obţinerii energiei. Din păcate utilizarea înnoită a purtătorilor de energie faţă de nevoia de energie este o formă mai redusă de utilizare a preparării, producerii acestei forme de energie. Soluţia optimă o reprezintă utilizarea cât mai optimă a energiei deja obţinute.  Prin răspândirea caselor pasive se formează nişte clădiri care din punct de vedere local vor săvârşi cât mai multe din aceste ţeluri.

Gândeşte-te global, acţionează local! – spun organizaţiile pentru protecţia mediului. Au dreptate, fiindcă deciziile actuale ale arhitecţilor vor avea efecte şi peste sute de ani, de aceea este foarte important planificarea conştientă. Trebuie să avem în vedere faptul că tehnologiile şi cunoştinţele actuale ne dau posibilitatea să construim în aşa fel, încât clădirile noastre să fie nu numai confortabile şi frumoase, ci şi ecologice. Nu trebuie să uităm că Globul Pământesc nu este al nostru, l-am primit împrumut de la străbuni şi faptul că în ce condiţii îl vom înapoia lor este responsabilitatea noastră, a  tuturor.

Construirea , realizarea unei case pasive:

Reîntorcând la industria de construcţii, şi anume la câteva aspecte importante şi sensibile a fazei de execuţie a construcţiilor (clădirilor) cu energie nulă: evidenţiind câteva principii de bază pe plan teoretic, este important să amintim diferenţele de proiectare, indispensabile la construirea caselor pasive, în primul rând procedeurile de izolare şi diferenţele rezultate în urma aplicării tehnologiei punţilor termice (fără punţi termice). Dacă ne-am decis că dorim să construim o astfel de casă şi dacă pe baza unor compromisuri s-au elaborat documentaţiile de proiectare, putem trece la faza de execuţie.

Să începem cu fundaţia!Da, construirea casei chiar se incepe cu fundaţia. Aici ne putem întâlni prima

dată cu soluţiile tehnice de izolare (termică) şi a (lipsei) punţilor termice. Este foarte important izolarea termică a fundaţiei, a pereţilor şi a structurii. La fundaţie trebuie să fim atenţi ca să întrerupem continuitatea fundaţie cu (şi) a pereţii(lor), prin intercalarea (aplicarea) unui strat de izolare termică. Avem nevoie de acesta ca să evităm apariţia punţilor termice care se pot forma  între cele două unităţi cu temperaturi (des) diferite. Există mai multe soluţii (metode) pentru asemenea situaţii, cel mai des folosit fiind aplicarea plăcilor de izolare tip XPS sau PUR, a căror rezistenţă la compresiune este ridicată.

Întrucât am reuşit să formăm/modelăm/elaborăm cu succes fundaţia, putem trece la structura de pereţi. Se poate utiliza multe soluţii/metode,  începând de la pereţii convenţionali de cărămidă, prin sistemul de structuri uşoare la fel de des utilizat, important e: obţinerea unor valori cât mai favorabile a factorului de conductivitate termică. Pornind tot de la exemplele germane: este indicat ca eceste

valori să fie cât mai scăzute (mici), dar să nu depăşească valoarea maximă de U=0.11 W/m2k. Există o tehnologie, încă puţin cunoscută în ţara noastră, pentru formarea rapidă şi fără punţi termice a structurii de pereţi, cu parametrii excepţionali de izolare termică. Este vorba despre sistemul de construcţii cu (din) elemente/corpuri de polistiren cu închidere cu zăvor, care de fapt constituie elementele de construcţie de bază a caselor pasive. Caracteristic acestei tehnologii, „cărămizile” fabricate din polistiren care se cuplează prin sistem „lego”, formează perdeaua de jaluzele, în interiorul caruia (între care) se toarnă betonul, formănd astfel pereţii de rezistenţă. Utilizând elementele suplimentare (complimentare) (Element buiandrug, Element de centură,Element de închidere) este uşor de construit sistemul de pereţi, care asigură izolarea termică şi lipsa punţilor termice, caracteristici indispensabili la utilizarea tehnologiei de case pasive.

Următorul pas, după ridicarea pereţilor, este acoperişul. În caul în care este vorba de o casă fară etaj sau mansardă, izolarea termică este indicată în această etapă/fază, fiindcă este mai simplu şi mai ieftin decât la nivelul podului (acoperişului). Făcând alegerea între diferitele metode, şi la acest nivel trebuie să ne străduim la formarea unui strat de izolare potrivit. Putem alege ori varianta din structuri uşoare, ori cea obişnuită cu grinzide tip E. Dacă ne gândim în sistemul sus menţionat, cea mai potrivită alegere ar fi, acoperişul dezvoltat exclusiv pentru sistemele de polistiren cu parametrii ideali de izolare termică. În acest caz, cu ajutorul elementelor de polistiren se formează planseul de beton armat tip monolit, creând astfel o unitate masivă cu sistemul de pereţi.

În cazul cladirilor cu mai multe etaje, izolarea finală se aplică la ultimul etaj. În cazul acestor case pasive, mansardarea nu este indicată, fiindcă din cauza geamurilor şi a izolaţiilor speciale, necesită soluţii tehnice  mai complexe şi costisitoare.

Tehnica instalaţiei:

La o casă cu consum de energie nulă pe lângă izolaţie, orientare tâmplărie şi alte metode tehnice de construcţie un rol foarte important îl au şi diferitele metode ale tehnicii de instalare utilizate. Poate în cazul casei pasive putem întâlni intercalarea celor două meserii, bazându-se una pe soluţiile celeilalte, completându-se una pe cealaltă şi asigurând soluţiile optime în interesul realizării unei case cu consum de energie minimalizată. Prin orientarea potrivită a casei, prin proiectare potrivită(optimă) a dimensiunulor (volumului) şi a suprafeţei încăperilor, izolarea termică potrivită realizată pentru pereţii despărţitori din interior şi a tâmplăriei în sine ne ajută să obţinem o clădire cu un sistem de consum de energie redusă. Pentru a realizara un habitat sănătos şi un microclimat potrivit trebuie să utilizăm o tehnică de instalare modernă! Primul şi în acelaş timp cel mai important lucru este rezolvarea problemei aerisirii (schimbului de aer în încăpere) ce provine din cauza bunei izolări termice a casei. Cum putem păstra în interiorul clădirii căldura necesară obţinută cu greu în timp ce trebuie să asigurăm aerul curat în încăpere? Bine înţeles şi la acest paradox există un răspuns. Clădirea trebuie prevăzută cu un sistem de schimbare a aerului care funcţionează pe baza unui principiu foarte simplu şi prin investirea unei cantităţi de energie mică putem depăşi această problemă. Esenţa acestei tehnologii este simplă, aerul cald din interior trebuie pompat prin nişte lamele, aerul rece şi curat ce vine din exterior trebuie să se întâlnească pe drum cu cel cald, astfel trebuie obţinut aerisirea, răcirea şi încălzirea aerului. Cu ajutorul unor ventilatoare şi strecurătoare problema se poate rezolva cu mare uşurinţă. Pentru intensificarea

efectului acestui sistem putem utiliza registri de sol, care, de asemenea, simplifică şi ne dă o soluţie optimă în răcirea-încălzirea aerului care intră. Acest sistem nu este ceva nou pe piaţă. Importanţa: sistemul de ţevi aşezat în sol iar aerul care trece prin el se încălzeşte sau se răceşte cu ajutorul energiei solului, depinzând doar de diferenţa de temperatură din exterior, care la o adâncime de 3m este constatntă atât iarna cât şi vara, având o temperatură de 14-16C. În perioada de vară aerul care ajunge în încăpere astfel răcit este potrivit pentru crearea unui microclimat ideal în încăperile bine izolate şi dotate cu sistem de umbrire ca atare. Iarna aerul de 0C care pătrunde în încăpere prin acest sistem de ţevi se se încălzeşte automat ce pătrunde în încăpere oprind astfel îngheţarea stropilor de apă pe lamele, acest fenomen este cauzat de condens. Dacă utilizăm acest sistem, nu trebuie să creăm un sistem de preâncălzire deasemenea vom utiliza soarele ca sursă principală de energie cu care încălzim încăperea, căldura astfel obţinută este gratis.Şi dacă tot vorbim de energia obţinută cu ajutorul soarelui şi tehnica instalării moderne atunci trebuie să amintim neapărat colectoarele de raze solare, a căror utilizare începe să se răspândească şi în ţara noastră. Cea mai uşoară metodă de utilizare este metoda legării a acestor colectoare de un sistem de apă caldă, orice altă metodă de utilizare în afară de aceasta este una mult mai costisitoare dar totuşi ne prezintă o alternativă pentru sistemul de încălzire. În timp ce pentru un sistem de apă caldă nu avem nevoie de o tehnică de instalaţie specială sau foarte complicată în cazul în care acesta este doar un sistem auxiliar (ajutător) de încălzire suntem nevoiţi să proiectăm un sistem mai diferit, totuşi cheltuielile suplimentare sunt ridicate nu din cauza distribuitorului(reglajului) ci din cauza rezervorului buffer ce ce funcţionează ca un acumulator. Totuşi nu recomandăm să economisiţi pe spinarea acestuia, căci dacă vă gândiţi pe termen lung această investiţie vă va aduce înapoi banii şi astfel puteţi să vă infruptaţi de căldura obţinută gratis prin captivarea razelor solare. Sfera de efect a acestora diferă de la tip la tip. Pe lângă colectoare obişnuite de până acum au apărut şi variante moderne cu ţevi sub presiune (vidă) sau chiar mai mult au apărut sisteme de funcţionare noi care ies în evidenţă. În prezent avem a gamă largă la dispoziţie şi putem alege tipul cel mai potrivit pentru nevoile noastre, ştiind exact la ce anume dorim să utilizăm aceste colectoare.O altă posibilitate de soluţionare o prezintă pompa de aer. Principiul de funcţionare este asemenea unui frigider. Cu ajutorul unui compresor pneumatic aerul capătă o formă aşa zis lichidă. În acel moment îl lasăm să se dilate printr-o supapă. În partea cu densitatea ridicată se formează căldură iar în partea cu dilatare apare scăderea temperaturii. Şi în cazul acestei tehnici producătorii ne oferă soluţii multiple. În cazul oricărui sistem utilizăm energia ce provine din mediul înconjurător, având ca scop câştigarea de energie cât mai ieftină. Cu cât câştigul de energie este mai perfectă cu atât este sistemul mai economic. Pentru a obţine sau elimina cât mai eficient şi rapid trebuie să utilizăm registre. Aplicarea(depunerea) registrelor (în pamânt, apă, pe teren liber) determină o caracteristică a pompei termice pe care producătorii îl notează prescurtat COP (valoarea COP ne prezintă 1kW de energie electrică câţi kilowaţi de încălzire termică poate produce pompa). Din păcate instalarea acestor sisteme atât în Ungaria cât şi la noi în ţară sunt destul de costisitoare, totuşi merită luate în considerare deoarece putem calcula că în timp - datorită lui - vom putea economisi preţul acestuia. Peste tot în lume creşte interesul pentru casele pasive. Oameni din întreaga lume fac schimburi de experienţă, ţin conferinţe legate de rezultatele obţinute pe această temă, punerea bazei unei lumi cu o economie de energie ridicată. În Europa de Vest parţial mulţumită ajutorului primit de la stat s-a ridicat numărul clădirilor şi caselor cu consumul de energie redusă. În fruntea topului

este Austria dar mai ales cantonul Karinthia. Aici în zilele noastre găsim peste 1000 de case pasive iar până în 2010 numărul acestora se prezice ca va creşte la 12000. Din întreaga lume vin aici curioşi, oameni interesaţi să înţeleagă cum funcţioneză aceste clădiri care chiar şi pe timpul iernilor foarte reci nu necesită un sistem de încălzire tradiţionale. Cel mai important este diminuarea cantităţii de energie importată, sau chiar dispariţia acestuia pentru a putea forma un stat mai puternic, autonom, mai puternic industrial.Şi pe teritoriul Ungariei numărul celor care sunt interesaţi de acele tehnologii care permit construirea unei clădiri cu consum de energie redus, protectore ale mediului înconjurător şi nu în ultimul rând economice din punct de vedere financiar este din ce în ce mai mare.

De ce nu există 1000 de case pasive pe teritoriul Ungariei?

Putem răspunde foarte greu la această întrebare deoarece cauzele sunt multiple. Prima şi cea mai imporatantă fiind lipsa sprijinului financiar din partea statului. În Europa de Vest marea parte a cheltuielilor pentru construirea unei case pasive sunt obţinute din proiecte de finanţare, iar în Ungaria încă nu s-a realizat un astfel de sistem. Preţul gazului care a fost mentinut la nivel relativ scăzut (totuşi în prezent prezintă o uşoară creştere permanentă) nu a stimulat populaţia să profite de noile surse de energie apărute.

Ca exemplu în Austria preţul gazului este de 4 ori mai mare decât în Ungaria. De aceea oameni au căutat alte surse de obţinere a energiei. Un alt motiv este lipsa oamenilor de specialitate, lipsa posibilităţilor de instruire. Şi nu în ultimul rând problema lipsei revistelor şi ziarelor de specialitate.

Pe lângă motivele amintite mai sus pe teritoriul Ungariei deabia în prezent s-a început formarea unui comitet de avizare şi consultare a clădirilor de acest tip. Această posibilitate se poate realiza doar cu reprezentanţi din străinătate de exemplu din Germania.

Aceştia pot emite actele necesare pentru o astfel de casă dar acest gest prevede nişte cheltuieli foarte ridicate şi astfel, din cauza lipsei banilor necesari pentru acesta este inutil incercarea obţinerii unui astfel de act.

Viitorul:

Sperăm că situaţia din prezent se schimbă, populaţia începe să perceapă, să înţeleagă importanţa caselor pasive şi posibilităţile pe care acesta le oferă. În timp ce noi deja  ne gândim la clădiri cu capacitate de de consum al energiei redusă în timp şi inginerii constructori vor face cunoştinţă cu acest sistem şi îşi vor da seama de importanţa acestora; Astfel în timp şi ei vor dori să construiască cât mai multe case cu consum de energie redusă.