SlideShare a Scribd company logo
1 of 15
Download to read offline
ADA Projekat "GRAĐEVINSKA AKADEMIJA"
Modul: Green Job – Specijalista za obnovljive izvore
energije
CASE STUDY: Da li istorijska zgrada može postati pasivna ili
niskoenergetska?
IME I PREZIME Lidija Šuljagić
DATUM 19.10.2012.
TRENER Goran Todorović, dipl.inž.arh.
1
1. Kontinuitet upotrebe kao osnovni princip održivog razvoja
Često se može čuti da je „najzelenija“ zgrada ona koja već postoji,
koja je već izgrađena. Važno je razumeti ovaj stav jer se kontinuitet
upotrebe i revitalizacija postojećih arhitektonskih objekata smatraju
ključnim komponentama održivog razvoja sa aspekta građevinske industrije i
najbitniji su deo prakse u očuvanju energije.
U najširem smislu, kontinuitet upotrebe može se posmatrati npr.,
kroz reciklažu. Trudimo se da upotrebni predmeti što duže služe prvobitnoj
nameni. Onoga trenutka kada to više nije moguće kreativnom reciklažom
možemo im promeniti namenu i produžiti životni vek ili, kada je to moguće,
usmeriti ih u reciklažne centre gde će se na adekvatan način zaokružiti
njihov životni ciklus, uz što manji negativan uticaj na životnu sredinu.
U građevinskoj industriji na ceni su materijali koji se mogu reciklirati
i koji se i sami sastoje od visokog procenta recikliranog materijala. Prilikom
sertifikacije zgrada prema vodećim međunarodnim standardima zelene
gradnje dobijaju se dodatni bodovi za njihovu upotrebu (LEED, BREEAM...).
a proizvođači materijala se sve češće obavezuju na besplatno preuzimanje i
reciklažu svojih proizvoda po isteku njihovog životnog veka (kroz programe
tipa Cradle-2-Cradle).
Arhitektonski objekti zauzimaju ključno mesto u našim životima i
društvu u celini. Ipak, energetska efikasnost postojećeg građevinskog fonda
je toliko loša da se zgrade smatraju jednim od glavnih izvora emisije CO2 u
Evropi. Tačnije, postojeći objekti troše preko 40% ukupne energije u
zemljama EU, i glavni su izvor emisija gasova staklene bašte sa 36%1
Sl.1. Finalna potrošnja energije prema sektorima u zemljama EU, 2009.
. Dok
nove zgrade mogu u startu biti izgrađene sa visokim energetskim
performansama, stariji objekti koji predstavljaju veći deo građevinskog
fonda su pretežno niske energetske efikasnosti i neophodna je njihova
sanacija.
1
Izvor: „Europe’s buildings under microscore: A country by country review of the energy
performance of buildings“, Marina Economidou, Building Performance Institute Europe,
2011.
2
2. Zakonski okviri za poboljšanje energetske efikasnosti.
Energetska nesigurnost i nepredvidive klimatske promene uvode nas u
budućnost koja mora dovesti do dramatičnog povećanja energetske
efikasnosti zgrada. Direktivom o energetskoj efikasnosti 27 zemalja članica
Evropske Unije obavezale su se na mere štednje energije kojima će do 2020.
povećati energetsku efikasnost i korišćenje obnovljivih izvora energije za po
20% i u istom procentu smanjiti emisiju ugljen dioksida. Svaka od članica je
obavezna da utvrdi nacionalne ciljeve i donese obavezujuće mere u borbi za
veću energetsku efikasnost.
Obzirom da zgrade trenutno učestvuju sa 40% u ukupnoj potrošnji
energije doprinos koji njihova energetska sanacija može dati može biti bitan
ako ne i ključan faktor za ispunjenje zadatih ciljeva. Pomenutom direktivom
je između ostalog predviđeno i da članice EU renoviraju 3% ukupne površine
javnih zgrada koje poseduju i koriste centralne vlade. Svaka članica biće u
obavezi da napravi plan za povećanje energetske efikasnosti svih zgrada,
uključujući komercijalne, državne i privatne, do 2050. godine.
Sl.2. Struktura postojećeg građevinskog fonda u zemljama EU
Sl.3. Prosečna starost rezidencijalnih objekata u zemljama EU
3
3. Šta je graditeljsko nasleđe a šta istorijska zgrada?
Značajan deo graditeljskog nasleđa predstavljaju i istorijske zgrade.
U najširem smislu, graditeljsko nasleđe je sve ono što je u prošlosti
izgrađeno, što je sačuvano i koristi se i dalje sa originalnom ili izmenjenom
namenom – monumentalno graditeljstvo (profano i sakralno), stari gradovi,
tvrđave, gradske kuće, folklorno nasleđe (sela), inženjerske konstrukcije.
Pojam istorijske zgrade danas ne obuhvata isključivo drevne
spomenike i javne objekte reprezentativnog ranga već i skromnija
arhitektonska ostvarenja sa svakodnevnim funkcijama ali i privredne ili
industrijske objekte. Karakteristike koje svrstavaju jedan objekat u istorijski
jesu pre svega poseban značaj za određeno područje ili razdoblje, bilo
vezom sa nekom istorijskom ličnošću ili događajem, svedočenje o kulturno-
istorijskom ili društveno-ekonomskom razvoju u određenom razdoblju (škole
ili tržnice, železničke stanice), izuzetna umetnička i estetska vrednost ili
unikatnost graditeljskog izraza.
4. Odnos revitalizacije i energetske efikasnosti.
Kako raste pritisak na energetske sisteme da se smanji emisija CO2
tako se povećava potreba za poboljšanjem energetske efikasnosti svih pa
tako i tradicionalno izgrađenih objekata a naročito se ukazuje potreba za
smanjenjem potrošnje fosilnih goriva. Iz ovog razloga, sfere zaštite
graditeljskog nasleđa i energetske efikasnosti međusobno se susreću sve
češće i u većem obimu, čak toliko da se može reći da su konzervacija i
energetska efikasnost postali neki od ključnih aspekata održivog razvoja.
Štaviše, obe oblasti imaju isti zajednički postulat a to je da
budućnost arhitektonskog objekta zavisi od njegove integracije u savremeni
kontekst ljudskog života.
U oblasti energetske efikasnosti ovo znači pretvaranje starih objekata
u pasivne ili niskoenergetske a u zaštiti očuvanje stečenih vrednosti
objekata i produžetak njihovog životnog veka rekonstrukcijom,
revitalizacijom i često prenamenom. U oba slučaja od jednom ovako
unapređenih objekata uključenih u savremene tokove očekuje se da stoje na
raspolaganju budućim korisnicima dugi niz godina.
4
5. Energetska efikasnost istorijskih objekata
Moderne zgrade su najčešće poput zatvorenih jedinica bez prirodnog
strujanja vazduha i zahtevaju mehaničku ventilaciju. Nasuprot njima, način
izgradnje i primenjeni materijali u starim zgradama čine ove objekte.
poroznim i prirodno provetrenim, odnosno omogućuju im da „dišu“. Porozni
materijali poput raznih vrsta maltera koji su karakteristični za stare objekte
reaguju na vlagu sasvim suprotno od savremenih tvrdih i paronepropusnih
materijala, što svakako u velikoj meri utiče na njihovu energetsku
efikasnost.
Zbog prirodne ventilacije stare zgrade mogu biti manje sklone pojavi
kondenzacije i sa njom povezanih posledica. Masivni elementi poput zidova
imaju svojstva termalne mase zbog čega zadržavaju toplotu bolje od
savremenih zidnih konstrukcija, što čini ove objekte toplijim zimi a
hladnijim i prijatnijim leti.
Međutim, stare zgrade odlikuje i jedna bitna karakteristika koja se
negativno odražava na njihova energetska svojstva a to je generalno loša
zaptivenost zbog čega se javljaju nepotrebni toplotni gubici. Na ovo svojstvo
naročito utiču veliki prozori čije su staklene površine niske efikasnosti i
potencijalno mesta velikih gubitaka energije.
Pored toga, stare zgrade često imaju velike sobe sa visokim
tavanicama za čije grejanje je potrebna veća količina energije.
Mnoge od ovih zgrada građene su pre nego što su postojali savremeni
standardi, što znači da nemaju dodatnu termoizolaciju. Mnogi elementi koji
ih čine imaju veoma nisku toplotnu efikasnost u poređenju sa savremenim
materijalima zbog čega gubici toplote mogu biti veoma izraženi.
Stariji sistemi grejanja, takođe, imaju tendenciju da budu neefikasni
u poređenju sa savremenim sistemima, koristeći mnogo veću količinu
energije za generaciju iste količine toplote.
Izmena toplotnih performansi stare zgrade nije potpuno bez rizika.
Važno je proceniti na koji način treba intervenisati i koje materijale
upotrebiti. Najznačajniji rizik je pojava kondenzacije. Npr. nepravilna
ugradnja modernih nepropusnih, nehigroskopnih materijala u tradicionalnim
objektima može drastično da promeni kretanje vazduha i vlage kroz
konstrukciju što za posledicu može da ima vlažne zidove, stvaranje buđi i
dugoročne posledice po građevinski materijal ali i korisnike prostora.
5
Sl.4. Šema koja pokazuje karakteristične razlike u kretanju vlage i toplote između
savremene i tradicionalne zgrade
6
6. Principi sanacije i prepravke istorijskih zgrada
Prilikom sanacije, istorijska zgrada bi trebalo da se posmatra kao
celina koju čine njegova konstrukcija, materijali, tehnika izgradnje a
naročito obrasci kretanja vazduha i vlage.
Osnovni princip sanacije je sprovesti minimalne intervencije na
objektu jer, fond istorijskih zgrada je konačan, ograničen i od bitnog
značaja za kulturu, istoriju, umetnost i ekonomiju jednog grada i zato je
bitno da promene u što manjoj meri utiču na njihovu istorijsku vrednost.
Treba imati na umu da u slučaju starih zgrada ne postoji univerzalno
rešenje za sanaciju. U zavisnosti od starosti, materijalizacije, tipa
konstrukcije ali i zaštićenog statusa koji uživa, na objektu će biti ili neće
biti dozvoljene određene intervencije, primena novih materijala i tehnika.
Cilj sanacije zato mora da bude unapređenje stanja objekta na mestima i u
meri u kojoj je to praktično moguće pod uslovom da nema rizika od
dugoročnog negativnog uticaja na materijale i konstrukciju.
Pre uzimanja u obzir bilo kakve izmene, zato bi trebalo razmotriti:
- Istorijsku vrednost zgrade i stepen zaštite koji objekat uživa
- Tip konstrukcije i materijalizaciju i njihovo stanje (pojedini elementi
mogu biti oštećeni do te mere da se moraju menjati)
- Zatečeno stanje i karakter fasadnih elemenata poput dekorativne
plastike, prozora i vrata
- Osnovu i prostornu organizaciju (postojeće stanje bi trebalo da se
zadrži koliko je moguće)
- Zatečeno stanje i materijalizaciju i dekorativne elemente u
enterijeru poput podnih i zidnih obloga, štukatura, fresaka i sl.
Trebalo bi primenjivati sledeće osnovne principe:
- Ne preduzimati nepotrebne mere sanacije
- Ne menjati fizičke i vizuelne karakteristike objekta
- Izbegavati intervencije koje povećavaju rizik od oštećenja u strukturi
objekta
Potrebno je istaći najveće rizike energetske sanacije u istorijskim zgradama:
- Pojava zarobljene vlage u konstrukciji
- Pojava kondenzacije unutar konstrukcije ili u negrejanim
prostorijama
- Pojava kondenzacije na termičkim mostovima (posebno u ćoškovima)
- Nedovoljna provetrenost i grejanje za prirodnu eliminaciju vlage
I, konačno, pristupiti planiranju na osnovu svih prikupljenih parametara:
- Identifikovati delove zgrade kojima treba poboljšanje, odnosno koji
aspekt je potrebno unaprediti (npr. identifikacija termičkih mostova
termografijom, utvrđivanje koeficijenta prolaza toplote U
[W/(m²K)], provera zaptivenosti Blower Door testom i sl.)
- Prikupiti konzervatorske, građevinske i urbanističke uslove
- Razmotriti adekvatna tehnička rešenja
- Razmotriti izbor rešenja sa aspekta isplativosti (cena naspram
efikasnosti)
- Potvrditi konačan izbor tehničkog rešenja
7
7. Neke od mera za poboljšanje energetske efikasnosti istorijskih
zgrada.
7.1. Zaptivanje
Stare zgrade su sklone gubicima toplote kroz pukotine i šupljine koje
nastaju tzv. „radom“ materijala u dužem vremenskom periodu. Ovo je
najčešći slučaj kod prozora i vrata koji mogu biti glavni izvor toplotnih
gubitaka. Manje od četvrtine toplote koja se gubi preko prozora npr., odlazi
kroz staklo, a cele tri četvrtine prolaze kroz šupljine između prozora i
zidova i kroz nedovoljno zaptivena prozorska krila.
Originalni prozori i vrata u velikoj meri doprinose vizuelnom
karakteru objekta i zbog toga je potrebno uložiti maksimalan napor da se
kao takvi i zadrže pre nego da se zamene novim. Oni nam govore o istoriji
zgrade, preovlađavajućim ukusima i arhitektonskim stilovima, društvenoj
hijerarhiji, zanatskim veštinama i tehničkim dostignućima jednog perioda.
Oni su često i ključni element oblikovnog karaktera zgrade.
Poboljšanje zaptivenosti je jedan od najisplativijih i najmanje
nametljivih načina za poboljšanje korisničkog komfora i smanjenje potrebne
količine energije za grejanje, odnosno generalno smanjenje toplotnih
gubitaka pri čemu vizuelno vrlo malo ili čak nimalo ne utiče na karakter
zgrade. Nedavna istraživanja su pokazala da dobra zaptivenost može
smanjiti potrošnju energije za grejanje čak između 33 – 50%.
Pre nego što se krene u ovaj korak, potrebno je utvrditi stvarne
razmere problema i kritične tačke u objektu. Najefektniji način da se utvrde
kritična mesta i ovaj problem kvantifikuje je Blower Door test. Bitno je da
se ispitivanje ponovi i posle sanacije, kako bi se proverili stvarni rezultati.
Ipak, propustljivost vazduha i određen stepen prirodne ventilacije
moraju da postoje u određenoj meri u istorijskim zgradama zbog
karakteristika materijala od kojih su napravljeni, jer ovakve zgrade i dalje
treba da „dišu“ odnosno oslobađaju i upijaju vlagu.
7.2. Ugradnja sekundarnih prozora
Kao što smo već saznali, prozori na starim zgradama mogu da budu
kritične tačke za gubljenje toplotne energije. Kod zaštićenih zgrada, prozori
kao bitan vizuelni element često se ne mogu menjati već samo sanirati, kako
se ne bi remetio izgled fasade. I pored svih primenjenih mera za poboljšanje
zaptivenosti, najčešće takve intervencije same po sebi nisu dovoljne da se
spreči gubitak toplotne energije. U ovakvom slučaju kao odlično rešenje u
praksi pokazala se ugradnja sekundarnog prozora.
Sekundarni prozori nisu novost u graditeljstvu. Postoje objekti još iz
19.tog veka koji imaju dvostruke prozore, a poznati su nam i primeri iz
našeg neposrednog okruženja, što znači da je ova praksa primenjivana i na
modernijim objektima. Osnovna svrha dvostrukog prozora bila je da smanji
gubitak toplote ali i da u određenoj meri poveća i zvučnu izolovanost
objekta. Sekundarni prozori su konstruktivno potpuno nezavisni od
originalnog prozora i ugrađuju se sa unutrašnje, sobne strane fasadnog zida.
Njegovom ugradnjom ne narušava se istorijski izgled fasade a ukoliko je
potrebno, može se jednostavno i ukloniti. Postoje slučajevi objekta na
8
kojima je koncept sekundarnih prozora toliko razrađen da se isti skidaju u
toplijim mesecima kada toplotni gubici nisu od primarnog značaja.
Istraživanja su pokazala da se ugradnjom sekundarnih prozora
toplotni gubici mogu smanjiti i do 60%.
7.3. Termoizolacija masivnih zidova
Termoizolacija tradicionalnih masivnih zidova je jedan od
najzahtevnijih postupaka u energetskoj sanaciji a u nekim slučajevima i sa
najmanje efekta na ukupnu efikasnost. Bilo da se radi o spoljnoj ili
unutrašnjoj izolaciji osnovni potencijalni problem je što može doći do
narušavanja vizuelnog karaktera zgrade, uništavanja originalnih materijala i
samim tim ugrožavanja istorijske vrednosti. Ipak, postoji još nekoliko bitnih
aspekata koji se nikako ne smeju zaboraviti.
„Disanje“ konstrukcije. Osim estetskog aspekta, najveću pažnju
prilikom sanacije treba obratiti na funkcionalni aspekt zida. Savremeni
izolacioni materijali mogu da ugroze sposobnost zidova da „dišu“, odnosno
razmenju vlagu sa zatvorenim i otvorenim okruženjem. Nepropusni
materijali, boje i premazi mogu značajno da utiču na ovu bitnu
karakteristiku zbog čega će se vlaga sakupljati u zidovima bez mogućnosti
da prirodnim putem napusti konstrukciju.
Termalna masa. Poznato je da masivni zidovi, pogotovu oni veće
debljine imaju relativno visok toplotni kapacitet, odnosno pokazuju svojstva
termalne mase. Oni apsorbuju toplotu u uslovima veće temperature i zatim
je relativno sporo otpuštaju u okolinu kako se temperatura okruženja
spušta. Ovaj prirodan proces termoregulacije stvara izuzetan komfor u
objektu samo zahvaljujući prirodnim svojstvima materijala. Leti, kada može
doći do pregrevanja, termalna masa masivnih zidova apsorbuje višak toplote
tokom dana čineći unutrašnjost istorijskih zgrada izuzetno prijatnim za
boravak. Pravilnim izborom i primenom savremenih materijala ovo svojstvo
trebalo bi da ostane nepromenjeno, zbog čega treba obratiti posebnu pažnju
na ovaj aspekt.
Termički mostovi. Kada god se termoizolacija naknadno postoji
opasnost od stvaranja termičkih prekida oko kritičnih detalja. Kod izolacije
spolja kritične tačke mogu biti prozori i vrata a kod unutrašnje izolacije to
su najčešće spojevi međuspratne konstrukcije i fasadnih zidova. Delovi bez
izolacije ili sa smanjenom izolacijom ne samo da će biti hladniji već će
postojati i problem kondenzacije što dalje može da rezultira propadanjem
materijala, zbog čega se mora obratiti posebna pažnja prilikom sanacije.
9
8. Studije slučaja
8.1. Studija slučaja: Arhitektonski studio, Sent Etjen, Francuska
Kada je preuzeo u svoje vlasništvo, arhitekta po struci i novi vlasnik
objekta klasifikovanog kao spomenik kulture nije imao običnu zamisao u
pogledu rekonstrukcije. Njegova želja je bila da istorijska zgrada iz 1902.
godine bude renovirana prema standardima pasivne kuće. Na ovoj adresi
sada se nalazi arhitektonski biro čiji korisnici uživaju sve prednosti pasivne
kuće.
Termoizolacija od drvene vune (100+140mm za zidove odnosno
80+200+40mm za krov) i novi energetski efikasni prozori uz superzaptivenost
objekta omogućili su da godišnja specifična potrebna energija za grejanje
ne prelazi 14kWh/m2
(naspram 210kWh/m2
pre rekonstrukcije).
Toplotna pumpa sa
dve sonde koje se
pružaju do dubine
od 90m koristi
geotermalnu
energiju za podno
grejanje a u
objektu postoji i
sistem ventilacije
sa rekuperatorom
toplote.
8.2. Studija slučaja: Vila Kofler, Bolcano, Italija
2007. godine izvedena je obimna energetska rekonstrukcija objekta koji
datira iz 1750. godine, kada je sagrađen kao pomoćni objekat uz plantažu
pomorandži a koji se od 1925. koristi kao stambeni. Trudeći se da ispoštuju
njegove estetske istorijske korene ali i stroge energetske zahteve koji su
postavljeni, autori projekta uspeli su da specifičnu potrebnu energiju za
grejanje smanje sa 450kWh/m2 na nešto manje od 30kWh/m2. Razlog za
ovako veliku potrošnju pre sanacije nalazi se u visokom ukupnom
koeficijentu prolaza toplote kroz termički omotač zgrade koji je iznosio
U=2.1-2.6 W/(m²K), od čega su pojedini prozori na istočnoj i zapadnoj strani
imali koeficijent od čak 3,0 W/(m²K). Pored ovoga bitnu ulogu je igrao i
nešto nepovoljniji faktor oblika koji iznosi 0.8 (1/m).
Prvi cilj rekonstrukcije je bio da se objektu vrati pređašnji istorijski
karakter i da se ponovo privede stambenoj funkciji. Podjednako važno je
bilo da se smanji visoka potrošnja energije, poboljša korisnički komfor i
obezbedi visok stepen održivosti.
10
Visoka energetska efikasnost postignuta je spoljašnjom i unutrašnjom
termoizolacijom od mineralne vune na spoljnim zidovima u debljini 180-
200mm, termoizolacijom krova od mineralne vune, ugradnjom trostrukih
prozora (u ravni termoizolacije da bi se izbeglo stvaranje toplotnih mostova)
sa vrednostima U=0.93-1.25 W/(m²K), dok su ukupne postignute vrednosti
koeficijenta prolaza toplote 0.16 W/(m²K) za spoljne zidove i 0.17 W/(m²K)
za podove i krov. Pod je u potpunosti rekonstruisan pošto je prethodno
dodat sloj termoizolacije od 20cm XPS-a.
Uvedena je centralna ventilacija sa rekuperatorom toplote.
Sve potrebe za toplom vodom zadovoljavaju se preko bojlera na
pelete koji je zamenio stari bojler na gas.
Blower door testom potvrđena je izuzetna zaptivenost od 0.66/1h.
8.3. Studija slučaja: Višeporodična stambena zgrada, Modena, Italija
Kada je 2003. godine vlaga izazvana toplotnim mostovima pretila da u
potpunosti uništi freske i dekorativnu plastiku u enterijeru ovog zakonom
zaštićenog objekta, vlasnici su se opredelili za sistemsku rekonstrukciju.
Njihovi ciljevi bili su da objekat postane održiv i energetski efikasan i da se
ujedno trajno oslobode vlage koja je smetala kako freskama tako i
stanarima.
Ograničavajuća okolnost bila je ta što objekat uživa status spomenika
kulture zbog čega nisu bile dozvoljene intervencije na fasadi a samim tim ni
spoljna termoizolacija.
Termoizolacija ovog ugaonog objekta sa severozapadnom
orijentacijom urađena je na sledeći način - krov je dodatno izolovan sa
180mm termoizolacije od drvene vune – heraklita i panela na bazi konoplje
pri čemu je koeficijent prolaza toplote smanjen sa U=3.07 W/(m²K) na
U=0.11 W/(m²K). Termoizolacija zidova urađena je panelima od plute u
debljini od 100mm što je koeficijent U smanjio sa 1.42, odnosno 1.75
W/(m²K) na 0.26 i 0.24 W/(m²K).
Prozori su sanirani i dodato im je još jedno staklo, a u pojedinim
slučajevima ugrađen i sekundarni prozor. Njihov koeficijent U je time
smanjen sa prosečnih 4.63 W/(m²K) na 1.5 W/(m²K).
11
Ukupna specifična potrebna energija za grejanje smanjena je sa
početnih 367 kWh/m2
na 70.5 kWh/m2
, što čini uštedu od 81%.
Pre renoviranja za grejanje prostora služio je gasni kotao snage
103.5kW koji je zamenjen kondenzacionim kotlom snage 35kW, što takođe
predstavlja značajnu uštedu.
Na kraju, kao specifičan dodatak ugrađeni su solarni kolektori sa
vakuumskim cevima za grejanje vode ukupne površine 12 m2
.
8.4. Studija slučaja: Porodična kuća u istorijskom centru, Günzburg,
Nemačka
Vlasnik ove četvorospratnice izgrađene 18.-tom veku u istorijskom centru
grada Günzburga u Nemačkoj poželeo je da istovremeno uživa prednosti
života u starom gradskom jezgru i komfora prema standardima pasivne kuće.
Obzirom da se radi o objektu zaštićenom zakonom i sa statusom spomenika
kulture trebalo je postići sve uslove energetske efikasnosti, implementirati
moderne elemente dizajna i stvoriti funkcionalni objekat istovremeno
imajući u vidu i konzervatorske uslove.
Mere kao što su eliminacija toplotnih mostova, pažljivo zaptivanje svih
prodora kroz termički omotač, ugradnja prozora u skladu sa standardom
pasivne kuće, omogućile su vlasniku, istovremeno arhitekti da ostvari svoju
zamisao, a to je specifična potrebna energija za grejanjem koja je manja od
15 kWh/m2
, što ovu porodičnu kuću čini pasivnom.
12
Neke od intervencija koje su podigne energetsku efikasnost objekta
su i termoizolacija podruma penastim staklom (pošto je nivo poda najpre
spušten i podrumski zidovi ojačani), termoizolacija podrumskih zidova EPS
pločama u debljini od 16cm sa spoljne i 8cm sa unutrašnje strane,
termoizolacija zidova perlitom i OSB pločama (za U=0.14 W/(m²K)),
termoizolacija krova poliuretanskim pločama (vrednost koeficijenta U posle
sanacije iznosi 0.13 W/(m²K)), i ugradnja dvostrukih prozora (sanacija
originalne stolarije i ugradnja dodatnog prozora sa unutrašnje strane zida,
čime je postignut koeficijent prolaza toplote U=0.80 W/(m²K).
8.5. Studija slučaja: Evropska kuća obnovljive energije, Brisel,
Belgija
2000. godine nekoliko evropskih agencija koje se bave obnovljivim
izvorima energije odlučile su da se usele u istu zgradu, istorijski objekat
podignut 1868. godine u Briselu, sa namenom višeporodičnog stanovanja za
višu klasu.
Tako je nastala „Evropska kuća obnovljive energije“ koja je danas
jedna od fokus tačaka evropskog održivog razvoja.
Po prvi put u Belgiji jedan objekat koji uživa status spomenika kulture je do
te mere rekonstruisan da je potrošnja energije svedena na minimum dok
istovremeno predstavlja izuzetan primer integracije obnovljivih izvora u
istorijskoj zgradi, koji danas služi kao svojevrstan muzej energetske
efikasnosti, otvoren za posetioce iz celog sveta.
Primenjene mere energetske efikasnosti bile su:
Termoizolacija krova mineralnom vunom u debljini 15cm
Termoizolacija zidova dvorišne fasade ekspandiranim polistirenom
(EPS) u debljini 8cm
13
Zamena prozora na dvorišnoj fasadi novim sa koeficijentom prolaza
toplote U=1.5 W/(m²K).
Ugradnja sekundarnih prozora sa dvostrukim staklom iza primarnih
prozora na glavnoj fasadi (zaštićeni zakonom i restaurirani) što daje ukupan
koeficijent prolaza toplote kroz ovakav sklop od 1.3 W/(m²K).
Ugradnja visoko efikasnog sistema mehaničke ventilacije sa
rekuperatorom toplote sa senzorima za detekciju prisustva korisnika i
količine CO2
Ugradnja stakla sa niskom emisijom sunčevog zračenja na krovnim
prozorima, sa solarnim faktorom 0.35
Upotreba visoko efikasnih i štedljivih rasvetnih tela za spoljno i
unutrašnje osvetljenje objekta
Kompletnu energiju za grejanje, hlađenje ali i električnu energiju
ovaj objekat dobija iz obnovljivih izvora energije, čiji najbitniji elementi
jesu: Fotonaponski paneli za generaciju električne energije
2 kotla na biomasu snage 85kW i 15kW
60m2 solarnih kolektora
4 geotermalne sonde koje se spuštaju na dubinu do 115m u
kombinaciji sa toplotnom pumpom, zimi za grejanje, leti za hlađenje.
14
Literatura:
1. Energy performance of the existing stock in Europe: current situation,
challenges and ways forward, Marina Economidou, World Sustainable Energy
Days 2012, Wels/Austria
2. Refurbishment and monitoring of an historic building, H. Mahlknecht, D. Exner,
S.Avesani, A.Troi, W. Sparber, 2009.
3. Options for energy efficient renovation of historic building stock, Alexandra
Troi, 2009.
4. Building Regulations and Historic Buildings, English Heritage, 2004.
5. Energy Efficiency and Historic Buildings - Insulating solid walls, English
Heritage, 2009.
6. Energy Efficiency and Historic Buildings - Secondary glazing for windows,
English Heritage, 2009.
7. Energy Heritage – A guide to improving energy efficiency in traditional and
historic homes, Edinburgh World Heritage, 2008.

Seminarski_II deo edukacije_LSuljagic

  • 1. ADA Projekat "GRAĐEVINSKA AKADEMIJA" Modul: Green Job – Specijalista za obnovljive izvore energije CASE STUDY: Da li istorijska zgrada može postati pasivna ili niskoenergetska? IME I PREZIME Lidija Šuljagić DATUM 19.10.2012. TRENER Goran Todorović, dipl.inž.arh.
  • 2. 1 1. Kontinuitet upotrebe kao osnovni princip održivog razvoja Često se može čuti da je „najzelenija“ zgrada ona koja već postoji, koja je već izgrađena. Važno je razumeti ovaj stav jer se kontinuitet upotrebe i revitalizacija postojećih arhitektonskih objekata smatraju ključnim komponentama održivog razvoja sa aspekta građevinske industrije i najbitniji su deo prakse u očuvanju energije. U najširem smislu, kontinuitet upotrebe može se posmatrati npr., kroz reciklažu. Trudimo se da upotrebni predmeti što duže služe prvobitnoj nameni. Onoga trenutka kada to više nije moguće kreativnom reciklažom možemo im promeniti namenu i produžiti životni vek ili, kada je to moguće, usmeriti ih u reciklažne centre gde će se na adekvatan način zaokružiti njihov životni ciklus, uz što manji negativan uticaj na životnu sredinu. U građevinskoj industriji na ceni su materijali koji se mogu reciklirati i koji se i sami sastoje od visokog procenta recikliranog materijala. Prilikom sertifikacije zgrada prema vodećim međunarodnim standardima zelene gradnje dobijaju se dodatni bodovi za njihovu upotrebu (LEED, BREEAM...). a proizvođači materijala se sve češće obavezuju na besplatno preuzimanje i reciklažu svojih proizvoda po isteku njihovog životnog veka (kroz programe tipa Cradle-2-Cradle). Arhitektonski objekti zauzimaju ključno mesto u našim životima i društvu u celini. Ipak, energetska efikasnost postojećeg građevinskog fonda je toliko loša da se zgrade smatraju jednim od glavnih izvora emisije CO2 u Evropi. Tačnije, postojeći objekti troše preko 40% ukupne energije u zemljama EU, i glavni su izvor emisija gasova staklene bašte sa 36%1 Sl.1. Finalna potrošnja energije prema sektorima u zemljama EU, 2009. . Dok nove zgrade mogu u startu biti izgrađene sa visokim energetskim performansama, stariji objekti koji predstavljaju veći deo građevinskog fonda su pretežno niske energetske efikasnosti i neophodna je njihova sanacija. 1 Izvor: „Europe’s buildings under microscore: A country by country review of the energy performance of buildings“, Marina Economidou, Building Performance Institute Europe, 2011.
  • 3. 2 2. Zakonski okviri za poboljšanje energetske efikasnosti. Energetska nesigurnost i nepredvidive klimatske promene uvode nas u budućnost koja mora dovesti do dramatičnog povećanja energetske efikasnosti zgrada. Direktivom o energetskoj efikasnosti 27 zemalja članica Evropske Unije obavezale su se na mere štednje energije kojima će do 2020. povećati energetsku efikasnost i korišćenje obnovljivih izvora energije za po 20% i u istom procentu smanjiti emisiju ugljen dioksida. Svaka od članica je obavezna da utvrdi nacionalne ciljeve i donese obavezujuće mere u borbi za veću energetsku efikasnost. Obzirom da zgrade trenutno učestvuju sa 40% u ukupnoj potrošnji energije doprinos koji njihova energetska sanacija može dati može biti bitan ako ne i ključan faktor za ispunjenje zadatih ciljeva. Pomenutom direktivom je između ostalog predviđeno i da članice EU renoviraju 3% ukupne površine javnih zgrada koje poseduju i koriste centralne vlade. Svaka članica biće u obavezi da napravi plan za povećanje energetske efikasnosti svih zgrada, uključujući komercijalne, državne i privatne, do 2050. godine. Sl.2. Struktura postojećeg građevinskog fonda u zemljama EU Sl.3. Prosečna starost rezidencijalnih objekata u zemljama EU
  • 4. 3 3. Šta je graditeljsko nasleđe a šta istorijska zgrada? Značajan deo graditeljskog nasleđa predstavljaju i istorijske zgrade. U najširem smislu, graditeljsko nasleđe je sve ono što je u prošlosti izgrađeno, što je sačuvano i koristi se i dalje sa originalnom ili izmenjenom namenom – monumentalno graditeljstvo (profano i sakralno), stari gradovi, tvrđave, gradske kuće, folklorno nasleđe (sela), inženjerske konstrukcije. Pojam istorijske zgrade danas ne obuhvata isključivo drevne spomenike i javne objekte reprezentativnog ranga već i skromnija arhitektonska ostvarenja sa svakodnevnim funkcijama ali i privredne ili industrijske objekte. Karakteristike koje svrstavaju jedan objekat u istorijski jesu pre svega poseban značaj za određeno područje ili razdoblje, bilo vezom sa nekom istorijskom ličnošću ili događajem, svedočenje o kulturno- istorijskom ili društveno-ekonomskom razvoju u određenom razdoblju (škole ili tržnice, železničke stanice), izuzetna umetnička i estetska vrednost ili unikatnost graditeljskog izraza. 4. Odnos revitalizacije i energetske efikasnosti. Kako raste pritisak na energetske sisteme da se smanji emisija CO2 tako se povećava potreba za poboljšanjem energetske efikasnosti svih pa tako i tradicionalno izgrađenih objekata a naročito se ukazuje potreba za smanjenjem potrošnje fosilnih goriva. Iz ovog razloga, sfere zaštite graditeljskog nasleđa i energetske efikasnosti međusobno se susreću sve češće i u većem obimu, čak toliko da se može reći da su konzervacija i energetska efikasnost postali neki od ključnih aspekata održivog razvoja. Štaviše, obe oblasti imaju isti zajednički postulat a to je da budućnost arhitektonskog objekta zavisi od njegove integracije u savremeni kontekst ljudskog života. U oblasti energetske efikasnosti ovo znači pretvaranje starih objekata u pasivne ili niskoenergetske a u zaštiti očuvanje stečenih vrednosti objekata i produžetak njihovog životnog veka rekonstrukcijom, revitalizacijom i često prenamenom. U oba slučaja od jednom ovako unapređenih objekata uključenih u savremene tokove očekuje se da stoje na raspolaganju budućim korisnicima dugi niz godina.
  • 5. 4 5. Energetska efikasnost istorijskih objekata Moderne zgrade su najčešće poput zatvorenih jedinica bez prirodnog strujanja vazduha i zahtevaju mehaničku ventilaciju. Nasuprot njima, način izgradnje i primenjeni materijali u starim zgradama čine ove objekte. poroznim i prirodno provetrenim, odnosno omogućuju im da „dišu“. Porozni materijali poput raznih vrsta maltera koji su karakteristični za stare objekte reaguju na vlagu sasvim suprotno od savremenih tvrdih i paronepropusnih materijala, što svakako u velikoj meri utiče na njihovu energetsku efikasnost. Zbog prirodne ventilacije stare zgrade mogu biti manje sklone pojavi kondenzacije i sa njom povezanih posledica. Masivni elementi poput zidova imaju svojstva termalne mase zbog čega zadržavaju toplotu bolje od savremenih zidnih konstrukcija, što čini ove objekte toplijim zimi a hladnijim i prijatnijim leti. Međutim, stare zgrade odlikuje i jedna bitna karakteristika koja se negativno odražava na njihova energetska svojstva a to je generalno loša zaptivenost zbog čega se javljaju nepotrebni toplotni gubici. Na ovo svojstvo naročito utiču veliki prozori čije su staklene površine niske efikasnosti i potencijalno mesta velikih gubitaka energije. Pored toga, stare zgrade često imaju velike sobe sa visokim tavanicama za čije grejanje je potrebna veća količina energije. Mnoge od ovih zgrada građene su pre nego što su postojali savremeni standardi, što znači da nemaju dodatnu termoizolaciju. Mnogi elementi koji ih čine imaju veoma nisku toplotnu efikasnost u poređenju sa savremenim materijalima zbog čega gubici toplote mogu biti veoma izraženi. Stariji sistemi grejanja, takođe, imaju tendenciju da budu neefikasni u poređenju sa savremenim sistemima, koristeći mnogo veću količinu energije za generaciju iste količine toplote. Izmena toplotnih performansi stare zgrade nije potpuno bez rizika. Važno je proceniti na koji način treba intervenisati i koje materijale upotrebiti. Najznačajniji rizik je pojava kondenzacije. Npr. nepravilna ugradnja modernih nepropusnih, nehigroskopnih materijala u tradicionalnim objektima može drastično da promeni kretanje vazduha i vlage kroz konstrukciju što za posledicu može da ima vlažne zidove, stvaranje buđi i dugoročne posledice po građevinski materijal ali i korisnike prostora.
  • 6. 5 Sl.4. Šema koja pokazuje karakteristične razlike u kretanju vlage i toplote između savremene i tradicionalne zgrade
  • 7. 6 6. Principi sanacije i prepravke istorijskih zgrada Prilikom sanacije, istorijska zgrada bi trebalo da se posmatra kao celina koju čine njegova konstrukcija, materijali, tehnika izgradnje a naročito obrasci kretanja vazduha i vlage. Osnovni princip sanacije je sprovesti minimalne intervencije na objektu jer, fond istorijskih zgrada je konačan, ograničen i od bitnog značaja za kulturu, istoriju, umetnost i ekonomiju jednog grada i zato je bitno da promene u što manjoj meri utiču na njihovu istorijsku vrednost. Treba imati na umu da u slučaju starih zgrada ne postoji univerzalno rešenje za sanaciju. U zavisnosti od starosti, materijalizacije, tipa konstrukcije ali i zaštićenog statusa koji uživa, na objektu će biti ili neće biti dozvoljene određene intervencije, primena novih materijala i tehnika. Cilj sanacije zato mora da bude unapređenje stanja objekta na mestima i u meri u kojoj je to praktično moguće pod uslovom da nema rizika od dugoročnog negativnog uticaja na materijale i konstrukciju. Pre uzimanja u obzir bilo kakve izmene, zato bi trebalo razmotriti: - Istorijsku vrednost zgrade i stepen zaštite koji objekat uživa - Tip konstrukcije i materijalizaciju i njihovo stanje (pojedini elementi mogu biti oštećeni do te mere da se moraju menjati) - Zatečeno stanje i karakter fasadnih elemenata poput dekorativne plastike, prozora i vrata - Osnovu i prostornu organizaciju (postojeće stanje bi trebalo da se zadrži koliko je moguće) - Zatečeno stanje i materijalizaciju i dekorativne elemente u enterijeru poput podnih i zidnih obloga, štukatura, fresaka i sl. Trebalo bi primenjivati sledeće osnovne principe: - Ne preduzimati nepotrebne mere sanacije - Ne menjati fizičke i vizuelne karakteristike objekta - Izbegavati intervencije koje povećavaju rizik od oštećenja u strukturi objekta Potrebno je istaći najveće rizike energetske sanacije u istorijskim zgradama: - Pojava zarobljene vlage u konstrukciji - Pojava kondenzacije unutar konstrukcije ili u negrejanim prostorijama - Pojava kondenzacije na termičkim mostovima (posebno u ćoškovima) - Nedovoljna provetrenost i grejanje za prirodnu eliminaciju vlage I, konačno, pristupiti planiranju na osnovu svih prikupljenih parametara: - Identifikovati delove zgrade kojima treba poboljšanje, odnosno koji aspekt je potrebno unaprediti (npr. identifikacija termičkih mostova termografijom, utvrđivanje koeficijenta prolaza toplote U [W/(m²K)], provera zaptivenosti Blower Door testom i sl.) - Prikupiti konzervatorske, građevinske i urbanističke uslove - Razmotriti adekvatna tehnička rešenja - Razmotriti izbor rešenja sa aspekta isplativosti (cena naspram efikasnosti) - Potvrditi konačan izbor tehničkog rešenja
  • 8. 7 7. Neke od mera za poboljšanje energetske efikasnosti istorijskih zgrada. 7.1. Zaptivanje Stare zgrade su sklone gubicima toplote kroz pukotine i šupljine koje nastaju tzv. „radom“ materijala u dužem vremenskom periodu. Ovo je najčešći slučaj kod prozora i vrata koji mogu biti glavni izvor toplotnih gubitaka. Manje od četvrtine toplote koja se gubi preko prozora npr., odlazi kroz staklo, a cele tri četvrtine prolaze kroz šupljine između prozora i zidova i kroz nedovoljno zaptivena prozorska krila. Originalni prozori i vrata u velikoj meri doprinose vizuelnom karakteru objekta i zbog toga je potrebno uložiti maksimalan napor da se kao takvi i zadrže pre nego da se zamene novim. Oni nam govore o istoriji zgrade, preovlađavajućim ukusima i arhitektonskim stilovima, društvenoj hijerarhiji, zanatskim veštinama i tehničkim dostignućima jednog perioda. Oni su često i ključni element oblikovnog karaktera zgrade. Poboljšanje zaptivenosti je jedan od najisplativijih i najmanje nametljivih načina za poboljšanje korisničkog komfora i smanjenje potrebne količine energije za grejanje, odnosno generalno smanjenje toplotnih gubitaka pri čemu vizuelno vrlo malo ili čak nimalo ne utiče na karakter zgrade. Nedavna istraživanja su pokazala da dobra zaptivenost može smanjiti potrošnju energije za grejanje čak između 33 – 50%. Pre nego što se krene u ovaj korak, potrebno je utvrditi stvarne razmere problema i kritične tačke u objektu. Najefektniji način da se utvrde kritična mesta i ovaj problem kvantifikuje je Blower Door test. Bitno je da se ispitivanje ponovi i posle sanacije, kako bi se proverili stvarni rezultati. Ipak, propustljivost vazduha i određen stepen prirodne ventilacije moraju da postoje u određenoj meri u istorijskim zgradama zbog karakteristika materijala od kojih su napravljeni, jer ovakve zgrade i dalje treba da „dišu“ odnosno oslobađaju i upijaju vlagu. 7.2. Ugradnja sekundarnih prozora Kao što smo već saznali, prozori na starim zgradama mogu da budu kritične tačke za gubljenje toplotne energije. Kod zaštićenih zgrada, prozori kao bitan vizuelni element često se ne mogu menjati već samo sanirati, kako se ne bi remetio izgled fasade. I pored svih primenjenih mera za poboljšanje zaptivenosti, najčešće takve intervencije same po sebi nisu dovoljne da se spreči gubitak toplotne energije. U ovakvom slučaju kao odlično rešenje u praksi pokazala se ugradnja sekundarnog prozora. Sekundarni prozori nisu novost u graditeljstvu. Postoje objekti još iz 19.tog veka koji imaju dvostruke prozore, a poznati su nam i primeri iz našeg neposrednog okruženja, što znači da je ova praksa primenjivana i na modernijim objektima. Osnovna svrha dvostrukog prozora bila je da smanji gubitak toplote ali i da u određenoj meri poveća i zvučnu izolovanost objekta. Sekundarni prozori su konstruktivno potpuno nezavisni od originalnog prozora i ugrađuju se sa unutrašnje, sobne strane fasadnog zida. Njegovom ugradnjom ne narušava se istorijski izgled fasade a ukoliko je potrebno, može se jednostavno i ukloniti. Postoje slučajevi objekta na
  • 9. 8 kojima je koncept sekundarnih prozora toliko razrađen da se isti skidaju u toplijim mesecima kada toplotni gubici nisu od primarnog značaja. Istraživanja su pokazala da se ugradnjom sekundarnih prozora toplotni gubici mogu smanjiti i do 60%. 7.3. Termoizolacija masivnih zidova Termoizolacija tradicionalnih masivnih zidova je jedan od najzahtevnijih postupaka u energetskoj sanaciji a u nekim slučajevima i sa najmanje efekta na ukupnu efikasnost. Bilo da se radi o spoljnoj ili unutrašnjoj izolaciji osnovni potencijalni problem je što može doći do narušavanja vizuelnog karaktera zgrade, uništavanja originalnih materijala i samim tim ugrožavanja istorijske vrednosti. Ipak, postoji još nekoliko bitnih aspekata koji se nikako ne smeju zaboraviti. „Disanje“ konstrukcije. Osim estetskog aspekta, najveću pažnju prilikom sanacije treba obratiti na funkcionalni aspekt zida. Savremeni izolacioni materijali mogu da ugroze sposobnost zidova da „dišu“, odnosno razmenju vlagu sa zatvorenim i otvorenim okruženjem. Nepropusni materijali, boje i premazi mogu značajno da utiču na ovu bitnu karakteristiku zbog čega će se vlaga sakupljati u zidovima bez mogućnosti da prirodnim putem napusti konstrukciju. Termalna masa. Poznato je da masivni zidovi, pogotovu oni veće debljine imaju relativno visok toplotni kapacitet, odnosno pokazuju svojstva termalne mase. Oni apsorbuju toplotu u uslovima veće temperature i zatim je relativno sporo otpuštaju u okolinu kako se temperatura okruženja spušta. Ovaj prirodan proces termoregulacije stvara izuzetan komfor u objektu samo zahvaljujući prirodnim svojstvima materijala. Leti, kada može doći do pregrevanja, termalna masa masivnih zidova apsorbuje višak toplote tokom dana čineći unutrašnjost istorijskih zgrada izuzetno prijatnim za boravak. Pravilnim izborom i primenom savremenih materijala ovo svojstvo trebalo bi da ostane nepromenjeno, zbog čega treba obratiti posebnu pažnju na ovaj aspekt. Termički mostovi. Kada god se termoizolacija naknadno postoji opasnost od stvaranja termičkih prekida oko kritičnih detalja. Kod izolacije spolja kritične tačke mogu biti prozori i vrata a kod unutrašnje izolacije to su najčešće spojevi međuspratne konstrukcije i fasadnih zidova. Delovi bez izolacije ili sa smanjenom izolacijom ne samo da će biti hladniji već će postojati i problem kondenzacije što dalje može da rezultira propadanjem materijala, zbog čega se mora obratiti posebna pažnja prilikom sanacije.
  • 10. 9 8. Studije slučaja 8.1. Studija slučaja: Arhitektonski studio, Sent Etjen, Francuska Kada je preuzeo u svoje vlasništvo, arhitekta po struci i novi vlasnik objekta klasifikovanog kao spomenik kulture nije imao običnu zamisao u pogledu rekonstrukcije. Njegova želja je bila da istorijska zgrada iz 1902. godine bude renovirana prema standardima pasivne kuće. Na ovoj adresi sada se nalazi arhitektonski biro čiji korisnici uživaju sve prednosti pasivne kuće. Termoizolacija od drvene vune (100+140mm za zidove odnosno 80+200+40mm za krov) i novi energetski efikasni prozori uz superzaptivenost objekta omogućili su da godišnja specifična potrebna energija za grejanje ne prelazi 14kWh/m2 (naspram 210kWh/m2 pre rekonstrukcije). Toplotna pumpa sa dve sonde koje se pružaju do dubine od 90m koristi geotermalnu energiju za podno grejanje a u objektu postoji i sistem ventilacije sa rekuperatorom toplote. 8.2. Studija slučaja: Vila Kofler, Bolcano, Italija 2007. godine izvedena je obimna energetska rekonstrukcija objekta koji datira iz 1750. godine, kada je sagrađen kao pomoćni objekat uz plantažu pomorandži a koji se od 1925. koristi kao stambeni. Trudeći se da ispoštuju njegove estetske istorijske korene ali i stroge energetske zahteve koji su postavljeni, autori projekta uspeli su da specifičnu potrebnu energiju za grejanje smanje sa 450kWh/m2 na nešto manje od 30kWh/m2. Razlog za ovako veliku potrošnju pre sanacije nalazi se u visokom ukupnom koeficijentu prolaza toplote kroz termički omotač zgrade koji je iznosio U=2.1-2.6 W/(m²K), od čega su pojedini prozori na istočnoj i zapadnoj strani imali koeficijent od čak 3,0 W/(m²K). Pored ovoga bitnu ulogu je igrao i nešto nepovoljniji faktor oblika koji iznosi 0.8 (1/m). Prvi cilj rekonstrukcije je bio da se objektu vrati pređašnji istorijski karakter i da se ponovo privede stambenoj funkciji. Podjednako važno je bilo da se smanji visoka potrošnja energije, poboljša korisnički komfor i obezbedi visok stepen održivosti.
  • 11. 10 Visoka energetska efikasnost postignuta je spoljašnjom i unutrašnjom termoizolacijom od mineralne vune na spoljnim zidovima u debljini 180- 200mm, termoizolacijom krova od mineralne vune, ugradnjom trostrukih prozora (u ravni termoizolacije da bi se izbeglo stvaranje toplotnih mostova) sa vrednostima U=0.93-1.25 W/(m²K), dok su ukupne postignute vrednosti koeficijenta prolaza toplote 0.16 W/(m²K) za spoljne zidove i 0.17 W/(m²K) za podove i krov. Pod je u potpunosti rekonstruisan pošto je prethodno dodat sloj termoizolacije od 20cm XPS-a. Uvedena je centralna ventilacija sa rekuperatorom toplote. Sve potrebe za toplom vodom zadovoljavaju se preko bojlera na pelete koji je zamenio stari bojler na gas. Blower door testom potvrđena je izuzetna zaptivenost od 0.66/1h. 8.3. Studija slučaja: Višeporodična stambena zgrada, Modena, Italija Kada je 2003. godine vlaga izazvana toplotnim mostovima pretila da u potpunosti uništi freske i dekorativnu plastiku u enterijeru ovog zakonom zaštićenog objekta, vlasnici su se opredelili za sistemsku rekonstrukciju. Njihovi ciljevi bili su da objekat postane održiv i energetski efikasan i da se ujedno trajno oslobode vlage koja je smetala kako freskama tako i stanarima. Ograničavajuća okolnost bila je ta što objekat uživa status spomenika kulture zbog čega nisu bile dozvoljene intervencije na fasadi a samim tim ni spoljna termoizolacija. Termoizolacija ovog ugaonog objekta sa severozapadnom orijentacijom urađena je na sledeći način - krov je dodatno izolovan sa 180mm termoizolacije od drvene vune – heraklita i panela na bazi konoplje pri čemu je koeficijent prolaza toplote smanjen sa U=3.07 W/(m²K) na U=0.11 W/(m²K). Termoizolacija zidova urađena je panelima od plute u debljini od 100mm što je koeficijent U smanjio sa 1.42, odnosno 1.75 W/(m²K) na 0.26 i 0.24 W/(m²K). Prozori su sanirani i dodato im je još jedno staklo, a u pojedinim slučajevima ugrađen i sekundarni prozor. Njihov koeficijent U je time smanjen sa prosečnih 4.63 W/(m²K) na 1.5 W/(m²K).
  • 12. 11 Ukupna specifična potrebna energija za grejanje smanjena je sa početnih 367 kWh/m2 na 70.5 kWh/m2 , što čini uštedu od 81%. Pre renoviranja za grejanje prostora služio je gasni kotao snage 103.5kW koji je zamenjen kondenzacionim kotlom snage 35kW, što takođe predstavlja značajnu uštedu. Na kraju, kao specifičan dodatak ugrađeni su solarni kolektori sa vakuumskim cevima za grejanje vode ukupne površine 12 m2 . 8.4. Studija slučaja: Porodična kuća u istorijskom centru, Günzburg, Nemačka Vlasnik ove četvorospratnice izgrađene 18.-tom veku u istorijskom centru grada Günzburga u Nemačkoj poželeo je da istovremeno uživa prednosti života u starom gradskom jezgru i komfora prema standardima pasivne kuće. Obzirom da se radi o objektu zaštićenom zakonom i sa statusom spomenika kulture trebalo je postići sve uslove energetske efikasnosti, implementirati moderne elemente dizajna i stvoriti funkcionalni objekat istovremeno imajući u vidu i konzervatorske uslove. Mere kao što su eliminacija toplotnih mostova, pažljivo zaptivanje svih prodora kroz termički omotač, ugradnja prozora u skladu sa standardom pasivne kuće, omogućile su vlasniku, istovremeno arhitekti da ostvari svoju zamisao, a to je specifična potrebna energija za grejanjem koja je manja od 15 kWh/m2 , što ovu porodičnu kuću čini pasivnom.
  • 13. 12 Neke od intervencija koje su podigne energetsku efikasnost objekta su i termoizolacija podruma penastim staklom (pošto je nivo poda najpre spušten i podrumski zidovi ojačani), termoizolacija podrumskih zidova EPS pločama u debljini od 16cm sa spoljne i 8cm sa unutrašnje strane, termoizolacija zidova perlitom i OSB pločama (za U=0.14 W/(m²K)), termoizolacija krova poliuretanskim pločama (vrednost koeficijenta U posle sanacije iznosi 0.13 W/(m²K)), i ugradnja dvostrukih prozora (sanacija originalne stolarije i ugradnja dodatnog prozora sa unutrašnje strane zida, čime je postignut koeficijent prolaza toplote U=0.80 W/(m²K). 8.5. Studija slučaja: Evropska kuća obnovljive energije, Brisel, Belgija 2000. godine nekoliko evropskih agencija koje se bave obnovljivim izvorima energije odlučile su da se usele u istu zgradu, istorijski objekat podignut 1868. godine u Briselu, sa namenom višeporodičnog stanovanja za višu klasu. Tako je nastala „Evropska kuća obnovljive energije“ koja je danas jedna od fokus tačaka evropskog održivog razvoja. Po prvi put u Belgiji jedan objekat koji uživa status spomenika kulture je do te mere rekonstruisan da je potrošnja energije svedena na minimum dok istovremeno predstavlja izuzetan primer integracije obnovljivih izvora u istorijskoj zgradi, koji danas služi kao svojevrstan muzej energetske efikasnosti, otvoren za posetioce iz celog sveta. Primenjene mere energetske efikasnosti bile su: Termoizolacija krova mineralnom vunom u debljini 15cm Termoizolacija zidova dvorišne fasade ekspandiranim polistirenom (EPS) u debljini 8cm
  • 14. 13 Zamena prozora na dvorišnoj fasadi novim sa koeficijentom prolaza toplote U=1.5 W/(m²K). Ugradnja sekundarnih prozora sa dvostrukim staklom iza primarnih prozora na glavnoj fasadi (zaštićeni zakonom i restaurirani) što daje ukupan koeficijent prolaza toplote kroz ovakav sklop od 1.3 W/(m²K). Ugradnja visoko efikasnog sistema mehaničke ventilacije sa rekuperatorom toplote sa senzorima za detekciju prisustva korisnika i količine CO2 Ugradnja stakla sa niskom emisijom sunčevog zračenja na krovnim prozorima, sa solarnim faktorom 0.35 Upotreba visoko efikasnih i štedljivih rasvetnih tela za spoljno i unutrašnje osvetljenje objekta Kompletnu energiju za grejanje, hlađenje ali i električnu energiju ovaj objekat dobija iz obnovljivih izvora energije, čiji najbitniji elementi jesu: Fotonaponski paneli za generaciju električne energije 2 kotla na biomasu snage 85kW i 15kW 60m2 solarnih kolektora 4 geotermalne sonde koje se spuštaju na dubinu do 115m u kombinaciji sa toplotnom pumpom, zimi za grejanje, leti za hlađenje.
  • 15. 14 Literatura: 1. Energy performance of the existing stock in Europe: current situation, challenges and ways forward, Marina Economidou, World Sustainable Energy Days 2012, Wels/Austria 2. Refurbishment and monitoring of an historic building, H. Mahlknecht, D. Exner, S.Avesani, A.Troi, W. Sparber, 2009. 3. Options for energy efficient renovation of historic building stock, Alexandra Troi, 2009. 4. Building Regulations and Historic Buildings, English Heritage, 2004. 5. Energy Efficiency and Historic Buildings - Insulating solid walls, English Heritage, 2009. 6. Energy Efficiency and Historic Buildings - Secondary glazing for windows, English Heritage, 2009. 7. Energy Heritage – A guide to improving energy efficiency in traditional and historic homes, Edinburgh World Heritage, 2008.