Tęsiame diskusiją apie A energinės klasės pastatų projektavimą, iškylančias problemas ir su jomis susijusius kaštus. Pastatų sertifikavimo ekspertų asociacijos nuomonė.

A ir A+ klasės pastatų Lietuvoje dabar yra apie 150. Iš viso Lietuvoje yra apie 640 tūkst. pastatų, neskaičiuojant pagalbinių. Tuomet A ir A+  klasės pastatai sudaro 0,023 proc. visų pastatų, o A++ klasės pastatų neturime iš viso. Apie tai, kad nuo 2016 metų  jau privalėsime (terminas buvo atidėtas iki 2016 m. lapkričio 1 d.)  statyti tik A klasės pastatus, žinome nuo 2010 metų (2010 m. gegužės 19 d. Europos Parlamento ir Tarybos priimta direktyva 2010/31/ES dėl pastatų energinio naudingumo). Kaip tai padarysime, jei per penkerius metus pastatyti tik 150 A klasės pastatai? Kas trukdo siekti šio tikslo? Kokios daromos klaidos?

Kol kas daugiausia pastatoma B energinės klasės pastatų. Sertifikavimo ekspertai žino, kad norint parengti projektą atitinkantį A klasės reikalavimus, reikia pasitelkti apie 600 išvestinių formulių. Suprantama, dirbama su kompiuterine programa, bet laiko užima tikrai nemažai.

Papildomi reikalavimai A energinio naudingumo klasių pastatams:

• didesnis termoizoliacinio sluoksnio storis;
• aukšto naudingumo šilumos šaltinis;
• žymiai mažesnės norminės šiluminės energijos sąnaudos pastatui šildyti;
• atsinaujinantys energijos šaltiniai;
• efektyvūs vėdinimo sprendiniai;
• pastato sandarumo projektas ir natūrinis testavimas;
• specialiomis programomis apskaičiuoti ilginiai šiluminiai tilteliai.

 

Termoizoliacija

Siekiant gauti A energinės klasės sertifikatą, turi būti įvertinti savitieji šilumos nuostoliai. Savitieji šilumos nuostoliai - visų atitvarų ploto (arba ilginių šiluminių tiltelių ilgio) ir šilumos perdavimo koeficientų sandaugų suma. Kad būtų pasiekti norminiai savitieji šilumos nuostoliai, reikia pakankamai storai apšiltinti atitvaras. Kaip rodo praktika, jei B klasės pastato sienoms užtenka 130-150 mm termoizoliacinės medžiagos sluoksnio, tai A klasei jau reikia per 200 mm. Savitųjų šilumos nuostolių dalis yra ir ilginiai šilumos tilteliai, kuriuos reikia tiksliai suskaičiuoti specialiomis programomis (nemokama programa - THERM 7.4).

A energinio naudingumo klasės pastatų (jų dalių) atitvarų savitieji šilumos nuostoliai H_env(A) (W/K) negali būti didesni už norminius H_N.env(A) (W/K):

 

čia: U_(A) - atitinkamų atitvarų šilumos perdavimo koeficientai (W/(m²*K)) A energinio naudingumo klasių pastatų (jų dalių) norminių savitųjų šilumos nuostolių skaičiavimui. Imami iš STR 2.05.01:2013 4 lentelės;_(A) - atitinkamų ilginių šiluminių tiltelių šilumos perdavimo koeficientų vertės A energinio naudingumo klasių pastatų (jų dalių) norminių savitųjų šilumos nuostolių skaičiavimui (W/(m*K)). Imama iš STR 2.05.01:2013 7 lentelės.

Kitų formulės dėmenų paaiškinimai pateikti prie STR 2.05.01:2013 (1) ir (3) formulių.

 

Pavyzdys: Savitieji šilumos nuostoliai per atitvaras

Minėtame STR'e kiekvienai energinei klasei yra nurodyti ribiniai šilumos perdavimo koeficientai, pagal kuriuos skaičiuojamos šiluminės varžos. Tai reiškia, kad, pavyzdžiui, sieną galime šiltinti plonesniu izoliacijos sluoksniu, tačiau šilumos praradimus turime kompensuoti kitose atitvarose (storesniu termoizoliacijos sluoksniu), arba parenkant efektyvesnį šilumos šaltinį ir/arba naudoti automatizuotą inžinerinę įrangą. Bet STR nurodytos leistinosios šilumos perdavimo koeficientų reikšmės yra tos minimalios arba kritinės reikšmės, kurių negalima peržengti (žr. 1 lentelė).

 

A klasės pastatuose turi būti apšiltintos pertvaros ir tarpaukštiniai perdenginiai tarp patalpų, turinčių skirtingus šilumos šaltinius ir atskirą apskaitą. Tokių patalpų vidinės sienos ir perdenginiai turės būti papildomai apšiltinti. Suprantama, tai labiau aktualu daugiabučiams, dideliems pastatams.

 

Šilumos šaltinis

Vienas svarbiausių A klasės pastatų elementų - šilumos šaltinis. Šiuo metu jau sertifikuotuose A klasės pastatuose dominuoja šilumos siurbliai (22 objektai). Daug mažiau tokių pastatų šildomi dujomis, biokuru, labai mažai - elektra. Lengviausia pasiekti A energinės klasės parametrus šilumos šaltiniu pasirinkus šilumos siurblį su aukštu naudingumo koeficientu. Kiti šilumos šaltiniai neturi tokių aukštų naudingo veikimo koeficientų, tad, norint pasiekti A klasę, būtina sumodeliuoti keletą variantų, iš kurių optimaliausias tenkintų A klasės reikalavimus.

 

Norminės šiluminės energijos sąnaudos pastatui šildyti

A klasės pastate norminės energijos sąnaudos šildymui -  175*A_p^-0,25 (kWh/kv.m metai). Energijos sąnaudos priklauso nuo pastato šildomo ploto (A_p) . Pvz., 150 kv. m ploto namo energijos sąnaudos šildymui neturi viršyti 50 kWh/kv.m per metus. Būna, kad projekte pastatas apšiltintas, inžinerinė įranga atitinka normatyvinę, ilginiai šilumos tilteliai optimalūs, bet niekaip nepavyksta pasiekti A klasės. Tuomet tenka nagrinėti ir spręsti, ką daryti? Storinti sienų termoizoliacinį sluoksnį, gerinti langų charakteristikas, mažinti ilginių šilumos tiltelių vertes, keisti pastato orientaciją, inžinerinių sistemų naudingumą?

A++ klasės 150 kv.m šildomo ploto name metinės energijos sąnaudos šildymui dar mažesnės - 28 kWh/kv.m per metus, o rekuperatoriaus naudingumas - ne mažesnis nei 90 proc. Rinkoje tokių rekuperatorių labai mažai ir jie labai brangūs. Kiekvienu konkrečiu atveju tenka ieškoti racionalaus sprendimo.

NORMINĖS ŠILUMINĖS ENERGIJOS SĄNAUDOS B, A, A+ ir A++ KLASĖS 1730 kv.m PASTATUI ŠILDYTI

Kaip rodo NRGpro programos (speciali programa projektuotojams) grafikas, to paties pastato norminių šiluminės energijos sąnaudų skirtumas tarp A ir B klasių yra labai didelis, ir, norint jį pasiekti, reikia sumodeliuoti daug pozicijų - šilumos šaltinio (-ių) ir inžinerinės įrangos efektyvumą, atitvarų šiluminį laidumą, šiluminių tiltelių vertes ir t.t.

 

Atsinaujinantys energijos šaltiniai

Nuo 2021 metų didžiąją dalį energijos A++ klasės pastatuose turi sudaryti energija iš atsinaujinančių energijos šaltinių. STR'as traktuoja, kad didžioji dalis - daugiau kaip 50 proc. Kaip tą ekonomiškai padaryti - klausimas sudėtingas.  Teoriškai A++  energinės klasės pastatą galima suprojektuoti. Klausimas - kiek toks pastatas kainuos? Apie tai niekas nekalba, kai kas užsimena, kad kainos padidėjimas - 10-20 proc. Manau, kad realiai daug didesnis.

 

Vėdinimas

A klasėje rekuperatoriaus naudingo veikimo koeficientas turi būti ne mažesnis kaip 65 proc. Daugelis rekuperatorių šį reikalavimą atitinka, bet, jei reikia rekuperatoriaus su didesniu naudingumo koeficientu, jis kainuoja labai brangiai. Jeigu įskaičiuoti rekuperatoriaus ekonominį gyvavimo ciklą, kuris yra 15 metų, tai ekonomiškai šis sprendimas labai nuostolingas. Jeigu laikoma, kad namas gyvuos 100 metų, vadinasi, rekuperatorių reiks keisti maždaug 7 kartus. Tačiau atsisakius rekuperatoriaus, A klasės parametrų ilguoju laikotarpiu namas neturės. Taip pat daugelio kitų inžinerinių sistemų gyvavimo laikas yra trumpesnis už viso namo. Atsiranda ne tik didelių pradinių investicijų, bet ir eksploatacinių kaštų problema.

 

Sandarumas

Kitas išskirtinis A klasės pastato bruožas - būtinybė atlikti sandarumo bandymą. Testuotojų yra, bet nėra sandarumo projektų.  Kaip turi būti uždengtos angos, sandūros, kaip sujungti kampai, siūlės? Atsakymus į šiuos klausimus turėtų pateikti sandarumo projektas, kuris būtų energinio projekto dalimi. Kol kas neteko matyti nei vieno tokio projekto.

 

Ilginiai šilumos tilteliai

Siekiant suprojektuoti A klasės energinio naudingumo pastatą, būtina jame apskaičiuoti ilginius šilumos tiltelius. Vidutiniškai pastate yra 8 vietos, kur galimi nuostoliai per ilginius šilumos tiltelius (žr. 2 lentelę). Sudėtingesniuose objektuose, suprantama, jų skaičius didesnis. Neseniai teko sertifikuoti individualų namą, kurio architektūra sąlygojo net 22-ų ilginių šilumos tiltelių skaičiavimus. Savaime aišku, kad tokių pastatų projektavimas, statyba, sertifikavimas yra sudėtingesni ir trunka ilgiau.

Labai retai projektuose tinkamai suskaičiuojami šilumos perdavimo koeficientai, o ilginiai šiluminiai tilteliai apskritai nebuvo skaičiuojami. Pastaruoju metu šiluminių tiltelių skaičiavimas užsakomas kaip atskiras projektas. Tai irgi ilgina projektavimo ir sertifikavimo laiką. Be to, neaišku, kas rengdamas projektą, tą turėtų daryti  - architektas ar konstruktorius?  Nors STR 2.05.01:2013 „Pastatų energinio naudingumo projektavimas" nurodyta, kokius skaičiavimus turi atlikti konstruktorius, bet tuo pačiu nurodyta, kad architektas savo rengiamame aiškinamajame rašte privalo nurodyti atitvarų šilumos perdavimo koeficientą, taip pat turi nurodyti pastato patalpų šilumos nuostolių sumą. Per 10 metų neteko matyti sertifikavimui pateikto projekto, kuriame architektas būtų įrašęs pastato šilumos nuostolių sumą ir ją atitinkančią energinio naudingumo klasę. Kaip tai padaryti, neatlikus skaičiavimų - neaišku.

2 lentelė. Norminės ilginių šilumos tiltelių vertės (STR 2.05.01:2013)

Ilginiai šilumos tilteliai	Ilginių šilumos tiltelių šilumos perdavimo koeficientų (A), (A+), (A++) (W/(m*K)) vertės
Tarp pastato pamatų ir išorinių sienų	0 (nepatvirtinta)
Aplink langų angas sienose	0,05
Aplink išorinių įėjimo durų angas sienose	0,05
Tarp pastato sienų ir stogo	0
Fasadų išoriniuose ir vidiniuose kampuose	0
Balkonų grindų susikirtimo vietose su išorinėmis sienomis	0,01
Tarp perdangų, kurios ribojasi su išore, ir sienų	0
Stoglangių, švieslangių ir kitų skaidrių atitvarų angų perimetru	0,05

Anksčiau projektuotojai atsiversdavo katalogą ir perkeldavo atitinkamų detalių šilumos perdavimo koeficientus. Daugelis paprasčiausiai įrašydavo norminę klasę. Šiandien A klasių pastatuose ilginius šilumos tiltelius būtina tiksliai apskaičiuoti, nes jie sudaro nemažą šilumos nuostolių dalį. Iš esmės, pastatą reikia suprojektuoti taip, kad šilumos tiltelis būtų artimas nuliui arba neigiamas. Didesniuose pastatuose didžiausi šilumos nuostoliai yra per tiltelius apie langus. Individualiuose namuose santykinai labai nemažą įtaką daro tilteliai apie duris, ir ypač apie garažo vartus.

 

Pavyzdys: Daugiabučio 1730 kv.m pastato šilumos nuostoliai per ilginius tiltelius

 

 

Projektuose šiluminių tiltelių optimizavimas atliekamas su specialiomis programomis. Kaip pavyzdį galima pateikti parapeto detalės modeliavimą.

1	Sienos - stogo sandūra (projektas)		0.26
2	Papildomai apšiltintas parapetas 50 mm EPS + 50 mm min. vata		0.02
3	Papildomai apšiltintas parapetas 100 mm EPS + 50mm min. vata		-0.01

 

Paskaičiavus suprojektuotą parapeto detalę, šiluminio tiltelio vertė gavosi 0,26 W/K, t.y. labai didelė. Apšiltinus parapetą papildomu 100 mm termoizoliaciniu sluoksniu, tiltelis gavosi beveik norminis - 0,02 W/K. Pridėjus dar 50 mm termoizoliacijos, efektas jau nebe toks ryškus, todėl parapeto apšiltinimo sluoksnis bus apspręstas suminių pastato energijos sąnaudų kontekste. Analogiškai projektuojamos ir kitos pastato detalės - modeliuojant optimalius termoizoliacinius sluoksnius, šiluminius tiltelius, inžinerinės įrangos naudingumo koeficientus, sandarumo rodiklius ir kitus parametrus.

 

Kas kliudo pasiekti A klasę?

Mano nuomone, yra keletas faktorių, trukdančių iš karto pasiekti A klasę: sandarumas, medžiagų įdrėkis, metaliniai tvirtinimo elementai, netinkamai atliktos konstrukcijų sandūros, prasta langų, durų bei vartų oro skverbties klasė, ilginiai šiluminiai tilteliai, inžinerinių sistemų naudingumas ir pan.

Pavyzdžiui, akytojo betono blokelių sienų šiluminė varža gera, tačiau jie hidrofobiški -absorbuoja  drėgmę. Juos reikia šiltinti storesniu izoliacijos sluoksniu. Rygos eksperimentas parodė, kad pradiniame eksploatacijos etape akytojo betono blokelių deklaruojami parametrai  neatitinka realybės. Realiai varža yra mažesnė nei gaunama skaičiuojant teoriškai.

Nepaisant storo izoliacijos sluoksnio, aliuminio karkasas, tvirtikliai, metalinės smeigės sukuria didelius šilumos nuostolius. Dėl to šiltinimas tampa nebe toks efektyvus, kokio tikėtasi. Be to, visoms termoizoliacinėms medžiagoms reikia skaičiuoti įdrėkimą.

Dar vienas svarbus momentas - langų, durų ir vartų šilumos perdavimo koeficiento U vertė - į tai būtina atkreipti dėmesį, svarbios yra šio skaičiaus šimtosios dalys. Taip pat orinio laidžio klasė - ji turėtų būti ne mažesnė kaip ketvirta. Balkonų grindų plokštės taip pat turi būti apšiltintos, nepaisant to, kad balkonai nėra šildomi.

Parenkant inžinerines sistemas, reikia atsižvelgti į keletą niuansų. A klasės pastate būtina numatyti vietas, nišas, ertmes, kur bus inžinerinė įranga. Nes įrangos yra ganėtinai daug - vėdinimo, šildymo, kolektoriai ir kt. Prie jos turi būti patogus priėjimas. O nišos, kampai blogina viso pastato šilumines charakteristikas. Pavyzdžiui, rekuperatorių reikia keisti kas 15 metų, o filtrus daug dažniau, tad būtina numatyti patogų priėjimą prie jo. Būna, kad tik suplanavus pastatą sprendžiama, kur dėti inžinerines sistemas. Atsiranda didelė problema tinkamai nuvesti vamzdynus. Pvz., vėdinimo sistemos vamzdyną į antrą aukštą neatsiduriant kambario viduryje, san. mazge ar židinyje. Gal BIM (Building Information Modeling) sistemoje tie dalykai bus lengviau sprendžiami?

 

Varžoma pasirinkimo laisvė?

Yra dar viena didelė problema - tai 1-2 butų gyvenamieji pastatai. Nuo 2016 m lapkričio 1d. rąstinio gyvenamojo namo su krosniniu šildymu nebus galimybės projektuoti ir priduoti, kadangi toks sprendimas netenkins A klasės reikalavimų. Teks papildomai šiltinti rąstines sienas bei stogą, taip pat gal teks keisti ir šilumos šaltinį su geresniu naudingumo koeficientu.

Kita problema - šiaudiniai namai. Jų be rekuperatoriaus ateityje irgi nepriduosi, nors tokio tipo pastatuose drėgmės perteklius pašalinamas per pačias atitvaras, o įrengtas rekuperatorius išsausina patalpos orą iki neleistinų pagal Higienos normas sąlygų bei paskleidžia vamdynuose esančias pelėsio poras. Ar visada eiliniams gyventojams bus užtikrinta rekuperatorių filtrų kokybė bei profesionalus aptarnavimas, savalaikis jų pakeitimas? Ar nėra tikimybės pakenkti gyventojų sveikatai?

Dėl pačių rekuperatorių keitimo (pagal normas - kas 15 metų) taip pat atsiranda papildoma eksploatacinių išlaidų eilutė, kurios nebuvo senesnio tipo pastatuose. Kitas reikalas, jei pastato sienos iš mūro ir polistireninio putplasčio, šiuo atveju susidariusi drėgmė tik per rekuperatorių ir gali pasišalinti.

Taip pat aktuali problema sandarumas. Sveiko ir ekologiško gyvenimo šalininkai nenori dirbtinio vėdinimo, nenori gyventi ,,polietileno ir kitų plėvelių kapsulėje".

Kita problema - per didelis šiltinimo sluoksnis. Tai išbrangina konstrukcijas, be to, padidėja drėgmės rizika apšiltinimo sluoksnyje. Dėl per didelio storio ne visada yra galimybė konstrukcijai išgarinti susikaupusią drėgmę.

Pakaktų tokių pastatų atitvaras projektuoti ne mažesnės kaip C energinio naudingumo klasės (pagal norminį šilumos perdavimo koeficientą), kadangi naudojant pigią biokuro energiją tai sąnaudų atžvilgiu yra optimali klasė. Taigi,  galima teigti, kad 1-2 butų gyvenamiesiems pastatams (ypač kaimo vietovėse, kai žmonės šildosi savo miško mediena) A klasės reikalavimai yra pertekliniai ir pažeidžia žmogaus laisvo pasirinkimo teisę. Visi norėtume važinėtis ,,Ferrar'iais", bet ar visi turime tiek pinigų? Galbūt su turimais resursais pakaktų ir paprastesnio varianto?

Atsižvelgiant į išdėstytas problemas, mes, Pastatų sertifikavimo ekspertų asociacijos specialistai, manome, kad projekte turėtų atsirasti atskira dalis: „Pastato energinis naudingumas", nes A, A+ ir A++ klasės projektuose kiekvienas sprendimas turi didžiulę galią ir įtaką kitiems sprendimams. Tai ganėtinai sudėtingi dalykai, reikalaujantys specifinių tarpdisciplininių žinių ir kompetencijų, kurias sertifikavimo ekspertai tobulina jau 10 metų.

Atsiradus naujai projekto daliai, architektai galėtų kurti originalius ir kontekstualius pastatus, o pastato energinio naudingumo specialistai adaptuotų juos prie aukšto energinio naudingumo reikalavimų ir neleistų jiems pavirsti tik „ekonomiškomis dėžėmis", o tai, anot gerb. Algirdo Kaušpėdo, ir būtų tikroji specialistų SINERGIJA.

Projekto dalis "Pastato energinis naudingumas" būtų tik viena iš priemonių, bet ne pagrindinė. Jei nebus tarpdisciplininių žinių taikymo ir dirbsime senais metodais, tai niekas iš esmės ir nesikeis.

Taip pat svarbu yra tai, kad projekto energinio naudingumo modeliavimui būtų naudojama nacionalinė metodika ir visiems vienoda skaičiavimų programa. Nes vėliau, jau pastačius pastatą, gali paaiškėti, kad gautos vertės neatitinka STR'o reikalavimų. Pastaruoju metu plinta įvairios aplinkosauginės daugiakriterinės programos, tinkančios daugiau turto vertinimui, bet ne inžineriniams sprendiniams. Statytojai kažkodėl labiau pasitiki kitų valstybių skaičiavimo programomis, kai tuo tarpu užsieniečiai stipriai „nusirašinėja" tai, kas sukurta Lietuvos mokslininkų. Išmokime vertinti tai, ką patys turime geriausia, ir tik paskui dairykimės į šalis kitokios patirties.

 

Dr. Donatas Aviža, KTU lektorius, Pastatų sertifikavimo ekspertų asociacijos tarybos narys, pastatų energinio naudingumo audito ir sertifikavimo ekspertas