Pasivna hiša tudi brez izolacije in toplotnih dobitkov?

Standard pasivne hiše kot zgornjo mejo potrebne energije za ogrevanje hiše definira 15 kWh/m2. Poraba energije normirana na površino pa ni najboljši pokazatelj varčnosti hiše, saj je pri večjih objektih mejo precej lažje doseči kot pri manjših, oz. morajo biti manjši objekti precej bolj varčni, da še ustrezajo standardu. 

V tem prispevku bom teoretično prikazal ekstremen primer pasivnega objekta, ki sicer ustreza standardu, vendar pa je pravo nasprotje varčnemu objektu. Objekt ima namesto izolacije kar aluminjasto folijo, poleg tega pa je brez oken in je nenaseljen, tako da so tako sončni kot notranji dobitki enaki 0. Da bo izračun enostavnejši, ga bomo še dvignili v zrak, tako da bodo izgube skozi tla večje. Čeprav je nenaseljen, pa naj bo za povrh vsega še dobro prezračevan s pomočjo kontroliranega prezračevanja z rekuperacijo, in sicer z 0.5 kratno izmenjavo zraka ter izkoristkom 85%. Predpostavimo le, da je popolnoma zrakotesen.

Cilj je objekt načrtati tako, da bo zadostil pasivnim kriterijem. Izračun ogrevalnih potreb takšnega objekta je zelo enostaven, saj nima nobenih olajševalnih okoliščin pri trajanju kurilne sezone, ter težje dostopnih in izračunljivih sončnih dobitkov.

Objekt bomo postavili v Ljubljansko kotlino, kjer celotni letni temperaturni primanjkljaj znaša 3617°C, lahko pa bi ga načrtovali za poljubno lokacijo, le končna velikost bi bila nekoliko drugačna. Naj bo enostavne kockaste oblike, torej z enako dolgimi stranicami, brez obodnih zidov, ovit le v tanko aluminijasto folijo. Etaža objekta naj bo visoka 2.5 m. Vse, kar je potrebno izračunati, je velikost objekta, ki bo zadostil pasivnim kriterijem.

Osnovni element objekta naj bo kocka s stranico 2.5 m, ki predstavlja 6.25 m2 bivalne površine. Objekt nato povečujmo tako, da pri vsakem povečanju število kock povečamo na osem kratno vrednost trenutne, in jih zložimo v novo kocko, katere stranica je za polovico večja. 

Število osnovnih kock v eni vrsti naj bo x. Tako je pri kocki, ki je sestavljena iz 8 osnovnih kock, x=2. Za poljuben x lahko tako izrazimo volumen V, zunanjo površino Sz ter bivalno površino hiše S:

Dovoljena poraba energije Q za ogrevanje pasivnega objekta je 15 kWh/m2, torej za naš primer: 

Tak objekt ima samo dve vrsti toplotnih izgub, in sicer skozi ovoj stavbe ter prezračevalne izgube.

Poglejmo najprej prezračevalne izgube osnovne kocke. Volumen osnovne kocke je 15.625 m3. V kocki se mora tako vsako uro izmenjati 7.8125 m3 zraka. S pomočjo letnega temperaturnega primanjkljaja lahko tako izračunamo letne izgube toplotne energije prezračevanja Qz, ki za osnovno kocko tako znašajo 35.7 kWh oz. 5.7 kWh/m2. Za celotno kocko jih lahko tako izrazimo kot:

Izgube skozi ovoj stavbe pa so odvisne od toplotne prehodnosti ovoja U. Ker ovoj predstavlja le aluminjasta folija, ki je zelo prevodna, lahko U folije zanemarimo. Ostane nam le prestopna upornost, ki pravzaprav predstavlja ogret zrak okrog folije. Prestopno upornost lahko aproksimiramo z izolacijo debeline 0.68 cm in λ=0.04. Toplotna prehodnost ovoja stavbe U je tako 5.882 W/m2K. S pomočjo letnega temperaturnega primanjkljaja ltp lahko sedaj izrazimo letne izgube energije Qio skozi ovoj stavbe:

Da bo naša zgradba zadostila pasivnim kriterijem, mora veljati enačba, ki enači dovoljene toplotne izgube z izračunanimi:

Če enačbo preuredimo in izrazimo x, lahko sedaj izračunamo minimalno velikost stranice celotne kocke, ki je:

Minimalna velikost našega pasivnega objekta je torej kocka s stranico 822.5 m, pri čemer ima objekt 329 nadstropij ter 221.9 miljonov m2 bivalnih površin. 

Ta objekt seveda ni nič prav varčen, saj letno za ogrevanje porabi več kot 3 milijarde kWh, vendar kljub temu zadošča pasivnim standardom. Ta absurdni primer nam daje tudi boljši vpogled v to, zakaj je večje hiše precej lažje zgraditi v pasivnem standardu.

 

 

 Zadnjič dopolnjeno: 8.sep.2014

 

Nazaj na prejšno stran

Komentarji

Posted by ghjukliokss on
заказать продвижение интернет ресурса логин скайпа pokras7777
Leave a Reply



(Your email will not be publicly displayed.)


Captcha Code

Click the image to see another captcha.