eneregetska učinkovitost

Adaptacija stana prema standardima pasivne kuće

Energijska obnova stana na četvrtome katu višestambene zgrade u Beču. Posebno se pazilo na smanjenje toplinskih mostova. Potpuna energijska obnova zgrade s izolacijom na vanjskoj strani, što je najučinkovitije, nije bila moguća zbog neslaganja stanara drugih stanova.

Vlasnik stana odlučio je svoj stan toplinski izolirati s unutarnje strane, a obnovu je izveo u standardu pasivne kuće.  Kada je toplinska izolacija na unutarnjoj strani vanjskoga plašta, na spoju međukatne ploče i zida dolazi do sniženja temperature. Na tome mjestu može doći do kondenzacije i time do oštećenja građevne konstrukcije posebno ako je ona drvena. Unutarnja izolacija vanjskih zidova stvara područja nižih temperatura na spoju zida i međukatne ploče. Samo dodatno izoliranje međukatne ploče sprječava kondenzaciju vlage. 

Pripreme

Projekt je izrađen stručno, proračunom prema standardima pasivnih kuća i brojnim simulacijama optimiziranja toplinskih mostova koji bi se mogli pojaviti na konstrukciji. U svaki je prozorski otvor uz postojeće prozore s dvostrukim ostakljenjem ugrađen prozor s trostrukim ostakljenjem za dobru akustiku i odlično smanjivanje vanjske buke  čak i nižih frekvencija. Ugrađen je suvremeni sustav ventilacije s izmjenom topline (otpadni zrak na izlazu iz sustava predaje svoju toplinu čistom zraku na ulazu u sustav) i zračno-vodena pumpa za grijanje prostora i tople vode. Zrakonepropusnost obnovljenog stana odgovara standardu pasivne kuće. Zahtjevi  energije za grijanje smanjeni su s 126 kWh/m2 na 13,9 kWh/m2.

Stan se nalazi u višekatnoj stambenoj građevini koja je izgrađena 1960. i ima šest katova zajedno s potkrovljem. Stan koji se obnavljao na četvrtom je katu. Nad njim je, na petome katu, još jedan stan. Na sjevernoj su strani zidovi vertikalni, a na jugu je kosi krov s krovnim prozorima. Na istoku je stan povezan sa susjednom zgradom, a dijeli ih protupožarni zid. Na zapadnoj je strani stubište s dizalom i susjedni stan s ulaznim vratima. Orijentacija stana je jug – jugozapad što omogućava ugradnju sunčane elektrane snage 2 kW u skoroj budućnosti. Stan ima 70 m2 uporabne stambene površine i faktor oblika A/V 0,37 (odnos oplošja zgrade (A) i grijanog volumena zgrade (V)). Takav faktor izražava dobru kompaktnost stana. 

Konstruktivni elementi 

Zgrada je izgrađena od opeke, bez toplinske izolacije. Zid jug – jugozapad je od armiranoga betona debljine 22 cm prekrivenog s 5 cm debelim panelima heraklita na kojima je 2 cm pročeljne žbuke. Međukatne ploče su od betona. Dnevni prostor i prostor za spavanje su na strani sjever – sjeverozapad, a kuhinja i kupaonica su orijentirani na jug – jugozapad. Stan su grijala tri plinska konvektora na vanjskim zidovima. Za pripremu tople vode upotrebljavali su se protočni grijači. 

Izolacija vanjskog zida sastojala se od 25 cm unutarnje izolacije s Difunorm VARIO klimatskom membranom (parna brana). Uz postojeće dvostruke prozore dodani su novi s trostrukim ostakljenjem čije su šupljine ispunjene plemenitim plinom argonom. Na bočne je zidove postavljena unutarnja izolacija od 10 cm.  Zid prema krovu – plivajući estrih ne dodiruje vanjske zidove tako da unutarnja izolacija bolje izolira kritični spoj (slika desno.)

Parna je brana pričvršćena na nosivi zid i osigurava zrakonepropusnost. Zatim je postavljena toplinska izolacija između zida i plivajućega estriha. Za sprječavanje toplinskoga mosta prema kosom zidu uz krov zid je trebalo izrezati tako da sloj toplinske izolacije ostane neprekinut. Kosa krovna ploča toplinski je most kosoga krova odozgo prekriven s 30 cm toplinske izolacije, a na donju je stranu spuštenoga stropa ugrađeno 6 cm toplinske izolacije.

Otvor ispod krova gotovo je sasvim ispunjen izolacijom. Krov je bio djelomično otkriven za lakši pristup i mogućnost postavljanja toplinske izolacije u otvore ispod krova. Zamijenjeni su i svi krovni prozori stana novima s trostrukim ostakljenjem. Vlasnik je stana želio na južnom kosom krovu postaviti veće prozore između kojih bi bili sunčani kolektori. Nažalost, konstrukcija je betonska te bi izvedba novih otvora zahtijevala predugi rad pneumatskim čekićem, što bi stvaralo preveliku buku ostalim stanarima, pa se od te ideje moralo odustati. 

Većina plašteva građevina ima toplinske mostove, mjesta gdje toplina prolazi kroz građevne elemente zgrade zbog konstrukcijskih ili oblikovnih razloga. Uobičajeni toplinski mostovi nastaju pri spojevima  čelika, betona ili drva, kod žljebova, spojeva međukatnih ploča i zidova, kod balkona i drugih istaka, kod okvira  vrata i prozora. Ti toplinski mostovi povećavaju prijenos topline kroz plašt zgrade, na njima može doći do kondenzacije vlage. Toplinski su mostovi pri smanjivanju potrošnje energije za grijanje vrlo važni. Pasivne kuće moraju biti bez toplinskih mostova jer proračuni pokazuju da je na taj način moguće uštedjeti do 60 posto svih toplinskih gubitaka. Većina je projektanata svjesna značenja smanjivanja toplinske provodljivosti vanjskoga plašta, rizika od kondenzacije te nastanka plijesni.

Za sprječavanje toplinskih mostova najučinkovitiji je toplinskoizolacijski sloj na vanjskoj strani plašta zgrade izveden bez prekida. Iako, posebno pri sanacijama, ugradnja toplinske izolacije na vanjskoj strani zida nije uvijek moguća. Toplinska se izolacija stoga ugrađuje s unutarnje strane, a vrlo je važno da su parne brane i zrakonepropusni slojevi dobro promišljeni i odgovarajuće planirani te odlično izvedeni. 

Geometrijski toplinski most nastaje na mjestima gdje se debljina zidova smanjuje zbog istaka. Toplinski gubici nastaju na rubovima i uglovima.  Toplinsku je izolaciju potrebno izvesti bar na 30 cm više zida od veličine istaka. 

Toplinski mostovi

Toplinski mostovi nastaju pri probojima slojeva toplinske izolacije zbog spojeva različitih instalacija i građevnih elemenata. Sve je potrebno odgovarajuće izolirati. Toplinski je most i sidro za potkonstrukciju obješenoga stropa. Da bi se takvi toplinski mostovi izbjegli, potrebno je plastičnim elementom fizički odvojiti metalno sidro za unutarnje konstrukcije. Zbog zrakopropusnih mjesta u plaštu zgrade dolazi do konvekcije toplinskih gubitaka. Plašt zgrade stoga mora biti zrakonepropustan što se ispituje Blower Door testom.