Interese par ēku energoefektivitāti un siltumenerģijas patēriņu sāka rasties kopš 1973. gada, kad sākās enerģētikas krīze. Tad tika veikti pirmie ēku energoefektivitātes auditi. Enerģijas taupīšanas kustību vēlāk veicināja globālā sasilšana un straujas klimata pārmaiņas. Saskaņā ar jauno Eiropas Savienības direktīvu no 2014. gada, pārdodot vai izīrējot māju vai dzīvokli, tā īpašniekam būs jāsniedz dati par objekta faktisko enerģijas patēriņu. Šodien nekustamā īpašuma īpašniekiem jau ir pienākums to darīt, taču tas darbojas ne visai efektīvi.
Enerģijas taupīšana: juridiskā bāze, prioritātes un pasīvo māju koncepcija
No 2020. gada stāsies spēkā prasība, ka visām būvējamām vai renovējamām ēkām jābūt nulles enerģētikai, precīzāk, lai tās būtu ēkas, kas patērē ļoti maz vai vispār nepatērē enerģiju. Tā sāka rasties viedās koncepcijas, kuru būtība ir – nevis meklēt enerģijas avotus siltuma ražošanai, bet sākt taupīt. Tajā pašā laikā izplatījās pasīvās mājas jēdziens, par ko vēl 1988. gadā pirmo reizi sāka runāt Lundas universitātes (Zviedrija) profesors Bo Adamsons un Mājokļu un vides institūta zinātnieks Volfgangs Feists (Vācija).
Par pasīvo māju parasti sauc tādu energoefektīvu un kvalitatīvu māju, kuras enerģijas patēriņš ir ļoti zems. Pasīvā māja patērē tikai ceturtdaļu vai vēl mazāk no standarta mājai nepieciešamās enerģijas un izceļas ar kvalitatīvu mikroklimatu. Pasīvās mājas efektivitāte ir balstīta uz efektīvu ēkas siltumizolāciju un norobežojošo konstrukciju augstu necaurlaidību. Pēdējo 20 gadu laikā ir uzbūvēti ap 25 tūkstoši pasīvo māju – galvenokārt Vācijā un Austrijā.
„Pasīvās mājas būtība – savstarpēji saderīgu arhitektūras, konstrukciju un inženiertehnisko risinājumu kopums, kas nodrošina ne lielāku par 15 kWh/m² gadā siltuma patēriņu telpu apsildīšanai,” saka apkures un vēdināšanas inženieris, sertificēts pasīvo māju projektētājs Karolis Januševičus. „Šie risinājumi ir cieši saistīti, tie var ietekmēt viens otru, tāpēc tie būtu savstarpēji jāsaskaņo, nevis jāpieņem atsevišķi viens no otra – kā tas diemžēl parasti notiek. Būtiskie akcenti – zemes gabala izvēle, ēkas arhitektūras forma, norobežojošo konstrukciju risinājumi un savienojumi, necaurlaidības nodrošināšana, vēdināšanas un apkures koncepcijas, un ēkas enerģijas piegādes metodes. Detalizēti plānojot energoefektīvo jeb pasīvo ēku, būtu jāņem vērā visi aspekti, kas nosaka enerģijas patēriņu un dzīves komfortu.”
Necaurlaidība – siltuma taupīšanā svarīgāka par siltumpretestību
ASV uzņēmums „Architectural Energy Corporation” veica pētījumus. Tika aprēķināti siltuma zudumi caur nesiltinātām būvkonstrukcijām, vēlāk konstrukcijas tika pārklātas ar īpaši necaurlaidīgu un siltu siltumizolācijas materiālu. Palielinot šī siltumizolācijas materiāla biezumu, katru reizi tika aprēķināti siltuma zudumi caur siltinātām ēkas konstrukcijām.
Siltuma taupīšanas efektivitātes atkarība no necaurlaidīga siltumizolācijas materiāla slāņa biezuma
Pētījums parādīja, ka siltuma taupīšanas pamats ir necaurlaidīgums: īpaši necaurlaidīga siltumizolācijas materiāla slāņa siltumpretestību palielinot par 100 % (slāni dubultojot – no 10 cm uz 20 cm), siltuma ietaupījums ir tikai par 3 % lielāks. VGTU profesors Albins Gaiļus, balstoties uz šī pētījuma rezultātiem, rakstā „Siltumpretestība vai necaurlaidība: kas ir svarīgāk jeb kā siltināt māju?” raksta: „No pētījumu rezultātiem var secināt, ka daudz efektīvāk ir ieguldīt līdzekļus mājas norobežojošo konstrukciju necaurlaidības nodrošināšanā, jo pat pavisam plāns (un ar diezgan zemu siltumpretestību) īpaši necaurlaidīga siltumizolācijas materiāla slānis aiztur lielu daļu no iekštelpu siltuma noplūdes.”
Bez siltumizolācijas materiālu necaurlaidības ļoti svarīgs aspekts ir arī pašas ēkas necaurlaidība: daudz enerģijas tiek zaudēts caur dažādām plaisiņām, gaisu caurlaidīgām vietām. Ceļoties uz augšu, siltais gaiss izplūst no telpām, un no āra tajās iekļūst aukstais gaiss. Tam, ka necaurlaidība ir galvenais siltuma taupīšanas nosacījums, piekrīt arī K. Januševičus: „Šis apgalvojums ir pilnīgi pareizs: vairumā gadījumu, samazinot ēkas siltuma zudumus caur norobežojošām konstrukcijām (logiem, jumtu, sienām, grīdām uz grunts utt.) un mehāniskas vēdināšanas dēļ (ieviešot efektīvu siltuma atgūšanu), necaurlaidības līmeņa paaugstināšana (statistiskā jaunbūvētu viendzīvokļa dzīvojamo māju necaurlaidības vērtība ir ap n50=3-2,5 h-1 ar 50 Pa starpību) līdz n50=0,6h-1, ir ekonomiski racionāls risinājums, lai panāktu mazākas telpu apsildīšanas izmaksas. Pasīvajās un energoefektīvajās ēkās tas ir viens no siltuma taupīšanas pasākumiem. Pieaugot pieprasījumam pēc ēku energoefektivitātes, necaurlaidības nozīme tikai palielinās.”
Saskaņā ar spēkā esošajiem tiesību aktiem necaurlaidības vērtība nedrīkst būt lielāka par 1,5 h-1 (gaisa apmaiņas reizes stundā).
Pa kurieni izplūst siltums?
Ēkas zaudē siltumu vairāku iemeslu dēļ: caurlaidības, norobežojošo konstrukciju defektu un lineāro (punktveida) siltuma tiltu dēļ.
Caurlaidība – plaisa ēkas konstrukcijā, caur kuru var pārvietoties gaiss (enerģijas zaudējumi gaisa apmaiņas dēļ). Visbiežāk tās ir norobežojošo plātņu un arhitektūras elementu saduras (jumts-siena, grīda-siena, logs-siena) un vietas, kur inženierkomunikācijas iet caur necaurlaidību nodrošinošo slāni, piem., izolācijas plēvi, apmetumu u. tml.
Attēlos redzama nepareizi siltināta siena: minerālvatei jābūt piestiprinātai pie norobežojošās konstrukcijas un aizsargātai ar pretvēja izolācijas plēvi. Šajā gadījumā par ēkas necaurlaidību un siltumizolācijas īpašībām nav vērts pat runāt.
Nepareizi iebūvētas kontaktligzdas ārsienā pārtrauc necaurlaidīgo slāni, tāpēc siltais gaiss pa tām izplūst laukā.
Norobežojošo konstrukciju defekti – būvniecības brāķa vai nepareizas ekspluatācijas dēļ radušies fragmenti ar sliktākiem siltumizolācijas rādītājiem (izolācijas slāņa biezuma samazināšanās, plaisas, augstāks materiāla mitrums). Šie defekti var rasties jebkurā vietā ēkā.
Jumta termogrāfiskais attēls (no iekšpuses) pirms ēkas necaurlaidības pārbaudes un tās pašas vietas termogrāfiskais attēls necaurlaidības pārbaudes laikā (pēc 5 min.). Acīmredzami, caur kurieni siltums tiek zaudēts.
Pa nepareizi samontētu elektrības vadu aizsarsgapvalku aukstais gaiss iekļūst no nesiltinātās pažobeles un no āra.
Skaisti apmests un nokrāsots ārsienu stūris – paslēpts būvniecības brāķis
Lineārie (punktveida) siltuma tilti – ēkas ģeometrijas un arhitektūras elementu savienojumu dēļ rodošies efekti, kuri izraisa siltuma plūsmas izmaiņas salīdzinājumā ar termiski viendabīgām konstrukcijām. Šo terminu nevajadzētu jaukt ar caurlaidību, jo siltuma tilti palielina siltuma zudumus ar savu vadītspēju, bet caurlaidība nozīmē aukstā gaisa infiltrāciju caur plaisām.
Necaurlaidības pārbaudes laikā konstatēts jumta brāķis: tvaika izolācijas plēves pārklāj viena otru, bet to malas nav savā starpā salīmētas.
Pēc Igaunijas mājokļu renovācijas aģentūras „KredEx” speciālistu aprēķiniem, vidējā padomju laikā būvētā daudzdzīvokļu ēka ap 25–35 % siltumenerģijas zaudē caur sienām, 20–25 % – caur logiem un 10–20 % – caur jumtu. Caur pamatiem un grīdu tiek zaudēts ap 3–6 % siltuma, bet 20–30 % zaudējumu rodas, jo neizbēgami ir nepieciešams vēdināt dzīvokļa gaisu. Šie rādītāji Lietuvā ir ļoti līdzīgi.
Individuālās mājas savukārt saskaras ar citiem (un diezgan atšķirīgiem) siltuma zudumiem. K. Januševičus saka, ka individuālās mājas siltuma zudumi ir atkarīgi no tās lieluma, konstrukcijas, lietojuma mērķa: „Viennozīmīgas atbildes nav – atšķirīga platības sadalījuma, telpu lietojuma mērķa, ēkas arhitektūras un lieluma dēļ siltuma zudumi ēkās ievērojami atšķirsies, nevērtējot siltumvadītspējas koeficientus un kontrolēto (mehānisko) un nekontrolēto (dabisko) gaisa apmaiņu. Salīdzinājumam – salīdzinoši vecās (pirms1990. gada būvētās) ēkās pie n50=3h-1 necaurlaidības un mūsdienu A energoefektivitātes klases ēkās ar tādu pašu necaurlaidību kopējais siltuma patēriņš nekontrolētas gaisa apmaiņas dēļ būs vairāk nekā 5 reizes lielāks nekā padomju laikā uzceltai ēkai (vecā mājā siltuma zudumi infiltrācijas dēļ ir aptuveni 4–5 %, salīdzinājumam – jaunā mājā: 30–37 % siltuma zudumu, aplūkojot kopējo siltuma zudumu mājā).”
Necaurlaidība un gaisa cirkulācija: mājas elpošanas problēmas
Kad Lietuvā sāka renovēt daudzdzīvokļu mājas, pēc būvdarbu pabeigšanas iedzīvotāji sāka sūdzēties, ka dzīvoklī gaiss kļuvis smacīgs, veidojas auglīga augsne pelējumam. HVAC sistēmu inženieris Rolands Zaremba saka, ka viens no daudzdzīvokļu ēku renovācijas uzdevumiem – necaurlaidības paaugstināšana – izpildīts mērķtiecīgi, jo tika sakārtotas spraugas (starp logu rāmjiem un sienām, kā arī sienu šuves), pa kurām siltais gaiss izplūda ārā un aukstais iekļuva iekšā. Taču, nenodrošinot pietiekamu gaisa apmaiņu, radās minētās problēmas. „Vēdināt dzīvokli vajag obligāti,” saka R. Zaremba. „Nākas saskarties ar sliktu gaisa cirkulāciju, sastāvējušu gaisu, paaugstinātu relatīvo gaisa mitrumu telpās. Parasti vēdināšanas sistēmas tiek projektētas un ierīkotas jau mājas būvēšanas laikā. Ja tās netiek ierīkotas jau no sākuma, vēlāk nākas pie tā atgriezties un pārtaisīt. Lai izvairītos no šādām nepatikšanām, viens no labākajiem veidiem – tieši sienās ierīkot speciālas atveres, kuras iziet uz āru, lai varētu normāli funkcionēt dabiskās velkmes vēdināšanas kanāli. Tādā veidā, protams, rodas ievērojami siltuma zudumi, bet tā ir svarīga lieta gan veselībai, gan dzīves komfortam.”
Savukārt K. Januševičus saka, ka padomju gados ēkas tika projektētas tā, lai mitrums cauri norobežojošām konstrukcijām tiktu izvadīts bez jebkādas iejaukšanās. „Necaurlaidības palielinājums renovētajās ēkās ir apsveicama lieta, taču ar norobežojošo konstrukciju izolēšanu vien nepietiek. Neatrisināta un pašlaik aktuāla problēma ir vēdināšanas nodrošināšana renovējamās ēkās. Vācijā ar šīm problēmām saskārās vairāk kā pirms desmit gadiem, kad sāka atjaunot daudzdzīvokļu ēkas, taču Lietuvā no tā neko nav mācījušies – tiek atkārtotas tās pašas kļūdas. Renovācija bez vēdināšanas risinājumiem ir nepilnīga un nevar palīdzēt ietaupīt, jo cilvēki, jūtot smacīgumu vai sliktāku gaisa kvalitāti, atver logus un vairāk vēdina telpas dabiskā veidā.”
Necaurlaidība cilvēkiem nereti saistās ar sliktu gaisa cirkulāciju, kad māja neelpo, tāpēc dominē viedoklis, ka koka mājas ir labākas, jo ir labāk elpojošas nekā mūrētās. Tomēr speciālisti saka, ka šajā gadījumā tiek jauktas divas dažādas lietas: gaisa iekļūšana ēkā un ūdens tvaiku migrācija norobežojošajās konstrukcijās difūzijas dēļ. Ūdens tvaiku pārpilnības dēļ neizžūstošajās konstrukcijās uzkrājas mitrums, rodas pelējums, bet gaisa caurlaidīgu konstrukciju dēļ rodas lielāki siltuma zudumi. R. Zaremba saka, ka „koks pats neelpo, tas vienkārši citādi uzsūc mitrumu. Atšķiras koka un mūra spēja absorbēt un atdot mitrumu – uz mūra sienām mēdz kondensēties ūdens pilieni. No otras puses, runājot par necaurlaidību un siltuma saglabāšanu, viss ir atkarīgs no tā, vai konstrukcijās nav spraugu, pa kurām izplūst ārā gaiss. Ja starp koka konstrukcijām (piem., baļķiem) ir plaisas, tad pats par sevi saprotams, ka iekštelpās silts gaiss ilgi nesaglabāsies.”
K. Januševičus arī koku neizceļ kā labāko būvmateriālu, kurš viennozīmīgi būtu labāks par mūri: „Gaisa kvalitāti (attiecībā uz mitrumu un CO2 apjomu) var nodrošināt neatkarīgi no ēkas konstrukciju materiāliem, jo īpaši tādēļ,ka ar krāsu, laku vai citiem pārklājumiem pārklāts koks nav elpojošs – visbiežāk plaisas parādās starp masīvkoka savienojumiem, kā arī stūru savienojumos. Tādās saskaņā ar senajām tradīcijām būvētās guļbaļķu mājās, ja netiek izmantoti papildu blīvēšanas līdzekļi, gaisa apmaiņa pie 50 Pa starpības var sasniegt 8–10 reizes un vairāk, t. i.,necaurlaidības vērtība ir n50= 8÷10. Tāpēc ir svarīgi, lai tiktu izraudzīts piemērots vēdināšanas risinājums: nodrošinātu nepieciešamo – ne pārāk lielu, ne pārāk mazu – daudzumu svaiga gaisa un nesausinātu iekštelpu gaisu, kā arī taupītu enerģiju.”
Necaurlaidības aspekti: ar ko sākt?
Speciālisti saka, ka ikviena māja var būt necaurlaidīga – nav svarīgi, vai tā ir no koka vai mūra. Vissvarīgākais ir savstarpēji saderīgu risinājumu kopums, necaurlaidības nodrošināšana no pamatiem līdz jumtam. „Būvējot vai renovējot māju, vispirms jāparedz, kāds necaurlaidības līmenis ir nepieciešams,” skaidro K. Januševičus. „Bieži vien to pasaka priekšā normatīvie dokumenti vai standarti. Ir nepieciešams ieplānot vienlaidu, nepārtrauktu necaurlaidīgu slāni, kas aptver visu apsildāmo ēkas tilpumu. Apmestas mūra sienas vai ar plēvēm aizsargātas karkasa sienas plaknes mēdz būt necaurlaidīgas, taču vietās, kur savienojas atšķirīgas konstrukcijas, jāizvēlas risinājumi un materiāli, kuri nodrošina savienojumu necaurlaidību.”
R. Zaremba savukārt iesaka vispirms pievērst uzmanību jumta konstrukcijām: veicot necaurlaidības testus, tika atklāts, ka gandrīz lielākā daļa siltuma izplūst tieši caur caurlaidīgu jumtu, jo siltais gaiss, kas ir vieglāks, paceļas augšup un viegli izplūst caur plaisām. „Jumta konstrukcijas tiek izolētas ar vēja necaurlaidīgu plēvi un tvaika izolācijas plēvi, starp kurām tiek ieklāts termoizolācijas materiāla slānis. Šīs plēves tiek ieklātas tādā veidā, lai katrs nākamais gabals nedaudz pārklātu iepriekšējo. Pārklājuma vietā plēves gabali tiek salīmēti savā starpā. Diemžēl visbiežāk tas netiek darīts vai tiek izmantota nevis speciāla ļoti lipīga lente, bet parastā iepakošanas līmlente. Ar laiku vēja necaurlaidīgās vai tvaika izolācijas plēves gabali atdalās cits no cita, un un viss darbs izrādās veltīgs. Vajag tikai izmantot tam paredzētus materiālus un pielikt vairāk darba, sastiprināt slāņus, lai iegūtu vajadzīgo rezultātu.”
Necaurlaidības jeb durvju pūšanas tests
Izpildīto blīvēšanas darbu kvalitāti mūsdienās var viegli pārbaudīt, veicot necaurlaidības pārbaudi, kas ir ideāli piemērota, lai konstatētu caurlaidīgas vietas mājā un pēc tam tās attiecīgi sakārtotu. Pārbaudes laikā tiek noteikts ēkas kopējais necaurlaidības līmenis un konkrētas vietas, kur rodas enerģijas zudumi. Iegūtie rezultāti tiek salīdzināti ar tehniskajos standartos noteiktajām normām, vēlāk tiek iesniegts detalizēts ziņojums.
Ēkas necaurlaidības līmeņa pārbaudes laikā tiek izmantotas tā saucamās pūšamās durvis, kuras iemontējot ārdurvju vērtnē, ar ventilatoru starp ēkas iekšpusi un ārieni tiek radīts 50 Pa spiedienu starpība.
Necaurlaidības tests tiek veikts, izmantojot tā saucamās pūšamās durvis: ēkas durvīs tiek ievietots rāmis ar tentu, kurā iemontēts ventilators. „Tests tiek veikts, ēkas iekšpusē radot negatīvu un pozitīvu spiedienu,” stāsta K. Januševičus.”Jo necaurlaidīgāka ēka, jo mazāka gaisa plūsma ir vajadzīga, lai ēkas starp iekšpusi un ārpusi izveidotos 50 Pa spiedienu starpība. Ja vēlaties ne tikai konstatēt gaisa apmaiņu pie šādas spiedienu starpības, bet arī identificēt caurlaidīgās vietas, var veikt pārbaudi ar termokameru vai, aizpildot telpas ar īpašiem mākslīgiem (skatuves) dūmiem, caurlaidīgās vietas ir redzamas ar neapbruņotu aci.” Pirms pārbaudes veikšanas visas parasti nepieciešamās atveres (piem., skurstenis, ventilācijas atveres) īslaicīgi tiek aizbāztas, aizlīmētas un noblīvētas, kā arī tiek aizvērti logi, bet iekšdurvis starp telpām tiek atstātas pusvirus. Veicot testu, ar ierīcēm tiek monitorēts, cik reizes telpās noteiktā laika periodā nomainās viss telpas gaiss. Pēc šīs gaisa apmaiņas vērtības nosaka necaurlaidības līmeni:
• zems (mājā – vairāk nekā 5 reizes, dzīvoklī – vairāk nekā 10),
• vidējs (mājā – no 2 līdz 5 reizes, dzīvoklī – no 4 līdz 10)
• augsts (mājā – mazāk nekā 2 reizes, dzīvoklī – mazāk nekā 4).
Necaurlaidības testu ieteicams veikt būvniecības/remonta/rekonstrukcijas/renovācijas laikā, pirms apdares darbiem – tā ir vieglāk atklāt un novērst plaisas un citus defektus. Būvniecības tehniskie reglamenti nosaka ēku necaurlaidības prasības. Saskaņā ar STR 2.05.01:2005 „Ēku norobežojošo konstrukciju siltumtehnika”, ja ēkas iekšienes un ārpuses spiedienu starpība ir 50 Pa, gaisa apmaiņa ēkā nedrīkst pārsniegt:
3 reizes stundā – telpās bez mehāniskām ventilācijas ierīcēm;
1,5 reizes stundā – telpās, kurās ierīkotas mehāniskās ventilācijas ierīces.
Necaurlaidības testa lietderība
• Tiek noteikts kopējais ēkas necaurlaidības līmenis.
• Tiek lokalizētas konkrētas caurlaidīgas vietas ēkā.
• Var uzzināt, vai nepieciešams uzlabot ēkas caurlaidību.
• Tiek noteikta veikto būvniecības un montāžas darbu kvalitāte.
• Pārdodot mājokli, pieaug ēkas kvalitāte un vienlaikus arī vērtība, jo ir zemāks siltuma patēriņš, ir skaņas un mitruma izolācija.
Ko vēl ietekmē slikta mājas necaurlaidība?
Bez siltuma zudumiem slikta mājas necaurlaidība rada arī citas problēmas. Speciālisti uzsver dažas galvenās: skaņas izolācija, caur plaisām telpās iekļūstoši kukaiņi, mitruma migrācija (difūzija). „Pa caurlaidīgajām vietām iekļūstošais gaiss ir lieliska vide skaņas viļņu izplatībai – necaurlaidīgā ēkā daudz mazāk dzirdami āra trokšņi,” saka K. Januševičus. „Lielākas plaisas dod iespēju iekļūt telpās kukaiņiem vai kaitēkļiem, kuri varbūt ne vienmēr ir kaitīgi cilvēkiem, bet var nodarīt ilgstošu kaitējumu būvkonstrukcijām.”
Šiem apgalvojumiem piekrīt arī R. Zaremba: viņš piedāvā pievērst uzmanību tam, ka, ja vidē ir pastāvīgs trokšņa avots, bet māja ir caurlaidīga, troksnis iekšpusē ir daudz labāk dzirdams. Turklāt pa mazajām spraudziņām iekļūst mazās mušiņas, pa lielākām, protams, var iekļūt arī lielākas radības, piemēram, āra grauzēji. K. Januševičus atzīmē, ka intensīvāka mitruma migrācija var izraisīt defektu rašanos izolācijas materiālos, bet dažos gadījumos (ūdenim pārvēršoties ledū) – arī konstrukcijas elementu sairšanu. Sarunas biedrs arī nosauc vairākas papildu problēmas: caurlaidības dēļ no vienām telpām citās iekļūstošas smaržas un to, ka ugunsgrēka gadījumā caurlaidīgā telpā uguns izplatītos ātrāk, jo no ārpuses pastāvīgi piekļūtu skābeklis.
Alesja Paškevičiene
