Ένας χρόνος λειτουργίας του Παθητικού Κτιρίου
Διαβάστηκε από 3642 αναγνώστες -
Τα πρώτα στοιχεία από το έργο «Passivistas: The House Project», δείχνουν το «δρόμο» για το πώς μπορεί κανείς, να εξοικονομήσει δραστικά, ενέργεια στο σπίτι του, βελτιώνοντας παράλληλα την ποιότητα ζωής του.
H ομάδα των Passivistas σε συνεργασία με το Ελληνικού Ινστιτούτου Παθητικού Κτιρίου (Ε.Ι.ΠΑ.Κ) υλοποίησε το πιλοτικό έργο Passivistas: Τhe Ηouse Project, ανακαινίζοντας για πρώτη φορά στην Ελλάδα μια μονοκατοικία του 1965 στου Παπάγου, επί της οδού Αναστάσεως 112, σύμφωνα με το πρότυπο του Παθητικού Κτιρίου, ένα πρότυπο ιδιαίτερα διαδεδομένο στην κεντρική Ευρώπη και Αμερική. Δημιουργήσαμε μια κατοικία με τη μικρότερη δυνατή ενεργειακή κατανάλωση, με μηδενικό ενεργειακό ισοζύγιο και ελάχιστη περιβαλλοντική επιβάρυνση. Αυτό δεν είναι απλά μια δική μας ιδέα, αλλά αυτό που επιτάσσουν οι ευρωπαϊκές οδηγίες για το Κτίριο Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης του 2020 και το ενδιαφέρον μας για την προστασία του πλανήτη. Το κτίριο αναβαθμίστηκε ενεργειακά σύμφωνα με το πρότυπο του Παθητικού Κτιρίου (Passive House), με στόχο να ελαχιστοποιηθεί η ανάγκη συμβατικής θέρμανσης ή κλιματισμού και να ικανοποιούνται οι διεθνώς αποδεκτές συνθήκες άνεσης και ποιότητας εσωτερικού αέρα. Το έργο σχεδιάστηκε και θα υλοποιήθηκε από στελέχη του Ε.Ι.ΠΑ.Κ, πιστοποιημένους σχεδιαστές παθητικών κτιρίων σε συνεργασία με εταιρείες παραγωγής και εμπορίας παθητικών συστημάτων. Το κτίριο είναι και έδρα του Ινστιτούτου μας και κόμβος ενημέρωσης και εκπαίδευσης των μηχανικών και τεχνιτών όλων των κλάδων της οικοδομής, αλλά και κάθε ενδιαφερόμενου πολίτη. Η κατοικία αυτή είναι προσβάσιμη στο κοινό και σε κάθε ενδιαφερόμενο, ενώ παράλληλα μετρήσεις που γίνονται για την ενεργειακή συμπεριφορά του κτιρίου είναι δημόσια προσβάσιμες στο διαδίκτυο. Μέχρι στιγμής έχουν επισκεφθεί το κτίριο πάνω από 1.000 επισκέπτες, μηχανικοί όλων των κλάδων, εκπρόσωποι επιχειρήσεων, κατασκευαστές, φοιτητές, ιδιώτες κλπ. Ήδη στους χώρους του κτιρίου πραγματοποιήθηκαν δύο τριήμερα Open Days για το κοινό, στα πλαίσια των ετήσιων διεθνών ημερών ανοιχτών παθητικών κτιρίων, και επτά σεμινάρια πιστοποίησης σχεδιαστών παθητικών κτιρίων με 80 συμμετοχές. Κατά τις φάσεις υλοποίησης των εργασιών ενεργειακής αναβάθμισης, ο στόχος του έργου ήταν να λειτουργήσει ως «κυψέλη» εκπαίδευσης, κοινωνικής ενημέρωσης και διάδρασης, υλοποιώντας τους κάτωθι άξονες δράσης: Τεχνικές παρουσιάσεις για μηχανικούς από το σύνολο των εμπορικών εταιρειών τα υλικά των οποίων θα εφαρμοστούν στο έργο. Εργαστήρια εκπαίδευσης τεχνιτών κατά τις φάσεις αναβάθμισης του κτιρίου. Επισκέψεις σπουδαστών ΑΕΙ-ΤΕΙ-ΙΕΚ και in situ παρουσίαση του έργου, των κατασκευαστικών φάσεων, λεπτομερειών και του τρόπου μελέτης και εκτέλεσης αυτού. Συνεργασία με τη Τοπική αυτοδιοίκηση για οργανωμένες επισκέψεις και «in situ» ενημέρωση πολιτών σε θέματα ενεργειακής αναβάθμισης ιδιωτικών ακινήτων. Μετά την ολοκλήρωσή του, το έργο Passivistas: the house project λειτουργεί ως κοινωνικός «πυρήνας» συνεργατικών δράσεων μέσω των κάτωθι ενεργειών: Το ισόγειο του έργου λειτουργεί ως επιδεικτική κατοικία, ανοιχτή για οργανωμένες επισκέψεις, διαλέξεις & παρουσιάσεις στο ευρύ κοινό και σε μηχανικούς, κ.τ.λ. Ο χώρος του υπογείου λειτουργεί ως έδρα του Ε.Ι.ΠΑ.Κ., καθώς και ως χώρος σεμιναρίων, διαλέξεων παρουσίασης του συνόλου των σταδίων της ενεργειακής αναβάθμισης και της διαδικασίας πιστοποίησης ενός παθητικού κτιρίου. Δημιουργήθηκε η ιστοσελίδα του έργου, στην οποία μπορεί κάθε πολίτης, μηχανικός και τεχνίτης να ενημερωθεί για τον τρόπο σχεδιασμού, τα στάδια υλοποίησης, τις προδιαγραφές των υλικών και ελέγχων καθώς και να δει online μέσα από ανοιχτά, δημόσια δεδομένα, μετρήσεις της πραγματικής λειτουργίας και κατανάλωσης του κτιρίου, λαμβάνοντας την απαιτούμενη πληροφορία για το πώς μπορεί να εξοικονομήσει δραστικά ενέργεια στο σπίτι του, βελτιώνοντας παράλληλα την ποιότητα ζωής του και συμβάλλοντας ουσιαστικά στην αντιμετώπιση της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Στόχος της ενεργειακής αναβάθμισης ήταν να πετύχουμε τους στόχους ενεργειακής κατανάλωσης ενός παθητικού κτιρίου, δηλαδή: ανάγκες για θέρμανση ή ψύξη: QH 15 kWh/(m²a) και συνολικές ενεργειακές ανάγκες πρωτεύουσας ενέργειας, συμπεριλαμβανομένης της κατανάλωσης ηλεκτρικού ρεύματος: QP 120 kWh/m²a Οι παραπάνω τιμές κατανάλωσης ενέργειας αντιστοιχούν πλέον στο 15-20% περίπου της κατανάλωσης του υφιστάμενου κτιρίου. Τα μεγέθη αυτά πιστοποιούνται τόσο με πιστοποιητικό ενεργειακής απόδοσης κατά ΚΕΝΑΚ 2011 (το κτίριο μετά την αναβάθμιση του είναι Α+), όσο και από το ΕΙΠΑΚ σε συνεργασία με το Γερμανικό Ινστιτούτο Passiv Haus Institut (www .passiv.de) και, μετά την ολοκλήρωσή του, το κτίριο διαθέτει και πιστοποιητικό «Passive House EnerPHit Plus». Η επίτευξη των στόχων έγινε μέσω της μοντελοποίησης του κτιρίου με λογισμικό PHPP και DESIGNPH και η όλη διαδικασία ήταν υπό την εποπτεία του ΕΙΠΑΚ και του PHI. Τέλος, τo έργο εντάχθηκε σαν Observer Project στα ευρωπαϊκά προγράμματα EUROPHIT (http://europhit.eu/) και SIMFONIA. Το έργο επιλέχθηκε ανάμεσα σε 350 υποψήφια έργα και παρουσιάστηκε μεταξύ άλλων στο 20ο Παγκόσμιο Συνέδριο Παθητικών Κτιρίων στο Darmstadt της Γερμανίας τον περασμένο Απρίλιο. Το έργο βραβεύτηκε ήδη στα πλαίσια των Energy Mastering Awards 2015 ως βέλτιστη πρακτική εξοικονόμησης ενέργειας στην Ελλάδα.
Οι βασικές παρεμβάσεις
Μόνωση του κελύφους του κτιρίου με θερμοπρόσοψη εξωτερικά, ώστε αυτό να αποκτήσει ένα μέσο συντελεστή θερμοπερατότητας Θ<0,20W/m2K. Αυτό μεταφράζεται σε 15 εκατοστά καλής θερμομόνωσης. Μόνωση του δώματος, ώστε αυτό να αποκτήσει ένα συντελεστή θερμοπερατότητας U<0,15W/m2K. Αυτό μεταφράζεται σε 30 εκατοστά καλής θερμομόνωσης. Αντικατάσταση κουφωμάτων με νέας τεχνολογίας με τριπλούς υαλοπίνακες, με συντελεστή θερμοπερατότητας <1,00W/m2K. Τοποθετήθηκαν κουφώματα από τρεις εταιρείες , δυο συνθετικά και ένα αλουμινίου, μεταξύ αυτών και ένα πιστοποιημένο για παθητικά κτίρια ελληνικής κατασκευής και διέλασης Βελτιστοποίηση της σκίασης αλλά και των ηλιακών κερδών του κτιρίου, τόσο στα κουφώματα όσο και περιμετρικά. Ενίσχυση της αεροστεγανότητας του κτιρίου ώστε αυτή να φτάσει κάτω από 1,0 αλλαγές αέρα την ώρα σε διαφορική πίεση 50Pascal (n50). Οι μετρήσεις απέδειξαν ότι η αεροστεγανότητα του κτιρίου έφτασε στο 0,56 ACH στα 50Pascal (n50). Τοποθέτηση συστήματος μηχανικού αερισμού με ανάκτηση ενέργειας σε συνδιασμό με γεωθερμικό εναλλάκτη και προθέρμανση ή πρόψυξη του αέρα, ώστε να καλύπτονται στο μέγιστο βαθμό οι ανάγκες του κτιρίου, αλλά και να εξασφαλίζεται η κορυφαία ποιότητα εσωτερικού αέρα στο κτίριο. Τοποθέτηση ηλιοθερμικού συστήματος για το ζεστό νερό χρήσης. Κατάργηση τζακιού Πλήρης κατάργηση του συμβατικού συστήματος καλοριφέρ καθώς και των παλαιών κλιματιστικών και τοποθέτηση ενός μόνο κλιματιστικού για την κάλυψη των αναγκών ψύξης ολόκληρου του κτιρίου. Χρήση ηλεκτρικών συσκευών υψηλής ενεργειακής κλάσης και φωτισμού οικονομίας. Τοποθέτηση Φ/Β στο δώμα για την αξιοποίηση του Net-metering, πράγμα που καθιστά το κτίριο ενεργειακά ουδέτερο. Σύστημα μέτρησης και παρουσίασης μετρήσεων.
Μετρήσεις κατανάλωσης
Mέσα από την πλατφόρμα μετρήσεων του έργου, επιβεβαιώνουμε τις προβλέψεις μας για όλα όσα έχουμε κάνει σε αυτό το σπίτι κι αν κάτι δεν πάει καλά θα το διορθώσουμε αλλά και θα ενημερώσουμε τους ιδιοκτήτες των κατοικιών, γιατί έχει αποδειχτεί στην πράξη όσο καλά κι αν σχεδιάσεις ένα κτίριο είτε Παθητικό είτε οτιδήποτε άλλο, η συμπεριφορά του χρήστη παίζει καθοριστικό ρόλο και μπορεί να αλλάξει σημαντικά τα δεδομένα που έχεις σχεδιάσει. ¶ρα σκοπεύουμε να καθιερώσουμε την ενημέρωση για όλους τους χρήστες. Πόσο μάλλον όταν ενημερώνεις τον κάθε χρήστη για τα φορτία που καταναλώνει. Έρευνες έχουν δείξει πως όταν στον καταναλωτή δείχνεις τι ακριβώς καταναλώνει, χωρίς να τον συμβουλεύεις, αυτομάτως η συμπεριφορά του γίνεται θετική απέναντι στην χρήση του κτιρίου. Στατιστικά μόνο από την συμπεριφορά του μπορούμε να έχουμε μείωση 10-15% στην κατανάλωση ενέργειας. Σήμερα στο κτίριο μπορούμε να μετράμε: την συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στο κτίριο. την κατανάλωση της κατοικίας. την κατανάλωση του γραφείου. την κατανάλωση για θέρμανση ή ψύξη. την εσωτερική θερμοκρασία, υγρασία, συγκέντρωση CO2 και ένταση. θορύβου στην κατοικία και στο γραφείο. την εξωτερική θερμοκρασία στη βόρεια και στη νότια πλευρά του κτιρίου. την εξωτερική σχετική υγρασία και πίεση, καθώς και την συγκέντρωση όζοντος στην ατμόσφαιρα. Οι μέχρι σήμερα μετρήσεις αποδεικνύουν πανηγυρικά την ορθότητα των υπολογισμών μοντελοποίησης του κτιρίου με το λογισμικό PHPP. Στον παρακάτω πίνακα βλέπετε με γκρι χρώμα τις προβλέψεις των υπολογισμών μας και με μπλε τις μετρήσεις που έγιναν σε πραγματικό χρόνο. Οι μετρήσεις αφορούν την συνολική κατανάλωση, την κατανάλωση για ψύξη ή θέρμανση και την καταναλωση για Ζεστο Νερό Χρήσης όταν δεν υπηρχε κάλυψη από το ηλιοθερμικό σύστημα.
Το κόστος για τη θέρμανση του χειμώνα
Kατά τη διάρκεια του χειμώνα η θέρμανση του κτιρίου καλύφθηκε αποκλειστικά με ηλεκτρική ενέργεια, μέσω της προθέρμανσης του προσαγόμενου φρέσκου αέρα. Δηλαδή μια απλή ηλεκτρική αντίσταση ζέσταινε τον αέρα και το σύστημα αερισμού τον πήγαινε σε όλο το κτίριο. Αυτό μπορεί να σκεφτεί να σκεφτεί κάποιος πως ήταν ιδιαίτερα αντιοικονομικό και ενεργοβόρο. Η σχέση κατανάλωσης – απόδοσης ήταν 1:1. Δηλαδή καταναλώναμε μια KWh ρεύμα για να παράξουμε μια KWh θέρμανση. Αυτό θα κόστιζε πολύ, όχι όμως σε ένα παθητικό κτίριο, όπου το θερμικό φορτίο είναι ελάχιστο. Το κόστος θέρμανσης με αυτόν τον τρόπο για τρεις μήνες του χειμώνα, δηλαδή Δεκέμβριο-Ιανουάριο- Φεβρουάριο ήταν μόλις 75 ευρώ, δηλαδή λιγότερο από ένα ευρώ την ημέρα. Το δε συνολικό κόστος ενέργειας του χειμώνα ήταν 122 ευρώ. Η μέση θερμοκρασία στους χώρους του κτιρίου κυμάνθηκε καθΆ όλη τη διάρκεια του χειμώνα στα επιθυμητά, βάσει προτύπου, πλαίσια των 20 βαθμών Κελσίου και σε καμιά περίπτωση δεν παρουσιάστηκαν μεγάλες διακυμάνσεις, ούτε φυσικά φαινόμενα υγρασίας ή ξηρότητας αέρα σε κανένα δομικό στοιχείο του κτιρίου. Δείτε εδώ χαρακτηριστικά τη διακύμανση εξωτερικής και εσωτερικής θερμοκρασίας τον Ιανουάριο. Στα ίδια αποδεκτά επίπεδα κυμάνθηκαν και η συγκέντρωση CO2 και ο θόρυβος εντός του κτιρίου, δυο ακόμη μεγάλα πλεονεκτήματα του παθητικού κτιρίου που ενισχύουν την κορυφαία ποιότητα ζωής σε αυτά. Δείτε εδώ τα επίπεδα CO2 και θορυβου από την αρχή των μετρήσεων μέχρι σήμερα.
Ξεπέρασε τις προσδοκίες η απόδοση στη ζέστη
Bάσει σχεδιασμού η ψύξη του κτιρίου κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού θα καλυπτόταν με μια μικρή κλιματιστική μονάδα 2KW ή 7000Btu. Η μονάδα αυτή εγκαταστάθηκε πράγματι στο σαλόνι του κτιρίου στις αρχές Ιουνίου και βάσει των μετρήσεων κάλυψε πλήρως τις ανάγκες ψύξης του κτιρίου. Όπως φαίνεται στον παραπάνω συγκεντρωτικό πίνακα, συνολικά καταναλώθηκαν 30% λιγότερες Kwh για ψύξη, από ότι είχε προβλεφθεί, κύρια λόγω της πολύ καλύτερης απόδοσης της κλιματιστικής μονάδας της DAIKIN (ξεπέρασε το 5 το SEER) αλλά και της διαφορετικής φιλοσοφίας χρήσης του κλιματιστικού. Η θερμοκρασία στο κτίριο κατά τους θερινούς μήνες κυμάνθηκε κατά μέσο όρο στους 25 βαθμούς Κελσίου, με ελάχιστες ημέρες όπου υπήρξε απόκλιση προς τα πάνω. Στο υπνοδωμάτιο το οποίο δεν είχε άμεση πρόσβαση στην ψύξη, η θερμοκρασία ήταν κατά ένα βαθμό υψηλότερη, αλλά ακόμη ικανοποιητική. Η σωστή σκίαση του κτιρίου τις θερμές ώρες της ημέρας, ο νυχτερινός αερισμός τις δροσερές νύχτες, σε συνδυασμό με την αυξημένη και καλή μόνωση και την ανανέωση του αέρα ελαχιστοποίησαν τις ανάγκες ψύξης του κτιρίου και κατέρριψαν το μύθο ότι το παθητικό κτίριο δεν μπορεί να λειτουργήσει το καλοκαίρι σε θερμά κλίματα. Ένα σημαντικό στοιχείο που αξιολογήσαμε κατά την διάρκεια του καλοκαιριού ήταν η συμπεριφορά της θερμικής μάζας των δομικών στοιχείων του κτιρίου. Η θερμική μάζα, η δυνατότητα δηλαδή του τοίχου να αποθηκεύει ενέργεια και να την εκπέμπει αργότερα στο χώρο, λειτούργησε άλλοτε θετικά και άλλοτε αρνητικά στο κτίριο μας. Στην αρχή του καλοκαιριού το κτίριο παρουσίασε μεγάλη αδράνεια σε σχέση με την αύξηση της εξωτερικής θερμοκρασίας. Έτσι αργήσαμε πολύ να χρησιμοποιήσουμε κλιματισμό, παρότι η θερμοκρασία είχε φθάσει σε επίπεδα 35 βαθμών Κελσίου. Αντίθετα προς το τέλος του καλοκαιριού, κι όταν κάποιες δροσερές νύχτες μας επέτρεψαν να ανοιξουμε τα κουφώματα ώστε να κάνουμε νυχτερινό δροσισμό, η θερμική μάζα των τοίχων επιβράδυνε σημαντικά την πτώση της θερμοκρασίας στο κτίριο. Όχι όμως τόσο ώστε αυτό να είναι σημαντικό πρόβλημα στην κατανάλωση. Με βάση όλα τα παραπάνω στοιχεία εκτιμάται ότι ο χρόνος θα κλείσει με συνολική κατανάλωση ενέργειας κάτω από 3.500 kWh, όσο ακριβώς είναι προβλεφθεί και στους αρχικούς μας υπολογισμούς. Δηλαδή κάτι παραπάνω από 300 ευρώ για ένα χρόνο.
Η συμβολή του έργου στο «αύριο» του κτιριακού τομέα
Η προσπάθεια μείωσης της ζήτησης ενέργειας ξεκινά από τον ίδιο τον σχεδιασμό του κτιρίου, καθώς το σχήμα, η γεωμετρία, προσανατολισμός και η διαρρύθμιση των εσωτερικών χώρων επηρεάζουν τη συνολική κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας. Οι αποφάσεις για τις παραμέτρους αυτές, όταν γίνονται λαμβάνοντας υπόψη μόνο τις λειτουργικές και αισθητικές ανάγκες των χρηστών ή/και ιδιοκτητών των κτιρίων, μπορεί να οδηγήσουν στην ανάγκη εφαρμογής επιπλέον μέτρων για να επιτευχθεί ο στόχος του Παθητικού Κτιρίου, αυξάνοντας έτσι το αρχικό κόστος. Σε υφιστάμενα κτίρια, που ανακαινίζονται σε Παθητικά, οι δυνατότητες μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας μέσω σχεδιασμού είναι συνήθως περιορισμένες, ωστόσο θα πρέπει να γίνεται η μεγαλύτερη δυνατή εκμετάλλευση του παράγοντα αυτού, όπως για παράδειγμα με το άνοιγμα νέων κουφωμάτων και με την κατάργηση υφιστάμενων. Η ολοκλήρωση του έργου Passivistas και η λειτουργία του κτιρίου, τους οκτώ τελευταίους μήνες, αποδεικνύει: Την ορθότητα του αρχικού σχεδιασμού και επομένως την αξιοπιστία του λογισμικού PHPP. Τη βεβαιότητα ότι το παθητικό κτίριο λειτουργεί και στα μεσογειακά κλίματα με εντυπωσιακά αποτελέσματα πολύ μικρής κατανάλωσης ενέργειας. Την αναγκαιότητα της ενεργειακής αναβάθμισης των υφιστάμενων ελληνικών κτιρίων, ειδικότερα αυτών που κατασκευάστηκαν πριν το 1980 και είναι εντελώς αμόνωτα και στα οποία η εξοικονόμηση ενέργειας μπορεί να φτάσει πάνω από 90%. Το προσιτό κόστος αναβάθμισης το οποίο έχει γρήγορη απόσβεση (στη συγκεκριμένη περίπτωση 3,5 χρόνια) αλλά ταυτόχρονα δίνει σημαντική προστιθέμενη αξία στο κτίριο, μειώνοντας δραστικά το κόστος χρήσης του. Την εξαιρετική ποιότητα ζωής των χρηστών στο κτίριο, πράγμα το οποίο γίνεται αντιληπτό από την πρώτη ώρα. Τη δυνατότητα το κτίριο να παράγει ενέργεια περισσότερη από αυτήν που καταναλώνει, μηδενίζοντας το περιβαλλοντικό του «αποτύπωμα». Τη βεβαιότητα ότι υπάρχουν πλέον και στην Ελλάδα η τεχνογνωσία σε Έλληνες Μηχανικούς, Πιστοποιημένους σχεδιαστές παθητικών κτιρίων και όλα τα προϊόντα και εξοπλισμοί που απαιτούνται για τον σχεδιασμό και υλοποίηση παθητικών κτιρίων. Θα θέλαμε να τονίσουμε πως το οικονομικό όφελος από την εξοικονόμηση ενέργειας είναι ένα -και για μας το τελευταίο- από τα οφέλη που αποκομίζει κανείς από τα παθητικά κτίρια. Θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι η συμβολή ενός παθητικού κτιρίου και γενικότερα ενός κτιρίου πολύ χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης στην προστασία του περιβάλλοντος και την σημαντική βελτίωση της ποιότητας ζωής μέσα σε αυτό, είναι εξίσου σημαντική για όλους μας, μιας και ζούμε το 80% της ζωής μας μέσα στα κτίρια. Φτιάξαμε το σπίτι του 2020 σήμερα, το μετράμε, το προσφέρουμε στο κοινό, το ζούμε και το χαιρόμαστε.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΗ
Δομικά υλικά από τον ειδικό ή από ένα γνωστό;
Διαλέξτε την ηλεκτρική συσκευή που πραγματικά χρειάζεστε
Εύκολα roof gardens και για προστασία από την βροχή!
Μηχανικός αερισμός: Για να ανασαίνει το σπίτι!
