Zadnjih desetak godina razvijaju se koncepcije zgrada koje imaju iznimno niske energetske potrebe. Ovisno o lokaciji i klimi odabrati će se konstrukcijski elementi od kojih je najvažnija visoka izolacija građevine što će dati A+ energetsku klasu građevine uz kombinaciju s aktivnim instalacijama.

Glavne prostorije boravka su često usmjerene prema jugu i zaštićene su listopadnim drvećem. Tijekom razdoblja jeseni, zime i proljeća sunčevo zračenje upada u prostore boravka pod niskim kutem i direktno se koristi za grijanje kroz velike staklene stijene. Dok tijekom ljeta listopadno drveće štiti od prevelike insolacije prostore boravka.

Kombinacijom fizičkih pasivnih konstrukcijskih elemenata i energetskih transformacijskih tehnologija zgrade će se svrstati u plus energetsku klasu te će biti neovisne o energentima. Koncept energetski neovisnih zgrada se razvija zadnjih 10ak godina i sve je više izvedenih primjera.

Tri su osnovna vodeća elementa projekta neovisnih zgrada:

• zgrada mora imati minimalne energetske potrebe
• primjena obnovljivih izvora energije za pokrivanje energetskih potreba
• postizanje traženih mikroklimatskih uvjeta i traženih modela korištenja prostora

Sve je više primjera novih energetskih zgrada u svijetu.

• Nova zgrada Europskog udruženja nogometnih saveza (UEFA) u Nyonu na Ženevskom jezeru u svakom će slučaju postaviti nova mjerila u zgradarstvu. Projektirana je i izgrađena u skladu s načelom: 'Najprije održivo i energetski učinkovito graditi, a onda potrebe za energijom pokriti iz obnovljivih izvora.
• Pasivna-energetska kuća koja je izgrađena ispred vladine zgrade u blizini željezničke postaje u Berlinu, godišnje će proizvoditi više od 16.000 kWh električne energije zahvaljujući fotonaponskim panelima koji se nalaze na krovu i južnom zidu. Višak električne energije koristiti će se za napajanje električnih automobila.(Slika 1)
• Srednja škola u Irvingu (Teksas) prostire se na 14.500 četvornih metara i proizvodi velike količine električne energije zahvaljujući postavljenim vjetroturbinama i solarnim panelima, a dodatna ušteda energije osigurana je korištenjem "zelenih" tehnologija i tehnike općenito. Nul energetska škola Lady Bird Johnson.(Slika 2)

Nova pravila kod projektiranja zgrada

Osnova projektiranja fizike su zgrade koje imaju niske energetske zahtjeve, visoku razinu izolacije na cijeloj ovojnici te troslojna stakla koja imaju visoka izolacijska svojstva. Prvi korak je ukupna redukcija toplinskih potreba zgrade i svođenje energije grijanja i hlađenja na minimum. Biti će primjenjene trenutačno dostupne izolacijske tehnologije te će zidovi biti obloženi izolacijom debljine oko 25 cm, a prozori će biti izgrađeni od troslojnih stakala. Redukcija toplinskih potreba djelovati će na smanjivanje potrebnog broja geotermalnih sondi odnosno površine zemnog kolektora koje se koriste za grijanje i hlađenje.

Predviđa se A+ energetska klasa zgrade jer je potrebno što učinkovitije koristiti električnu energiju koju stvara fotonaponsko polje te štedjeti energiju da se mogu premostiti dani kada nema dovoljno sunčevog zračenja. Što se manje energije potroši tijekom jednog dana duže će baterijski sklop moći dana zadovoljiti sve energetske potrebe zgrade. Akumulirana energija u baterijama se koristi za pokretanje dizalice topline odnosno grijanje i hlađenje te se dodatno koristi za interne električne uređaje.

Osnovni energent zgrade je sunčeva energija koja se primjenom transformacijskih tehnologija pretvara u traženi energetski oblik. Direktno dozračena energija se primjenom fotonaponskih pretvornika pretvara u električnu energiju koja se pohranjuje u baterijskom sklopu. Sakupljenja električna energija u baterijama se potom koristi za pokretanje dizalice topline koja istovremeno crpi sunčevu energiju koja se akumulirala u tlu. Dizalica topline potom pretvara dva ulazna oblika energija u korisni oblik toplinske energije koja se akumulira u centralnom spremniku. Akumulirana toplinska energija se koristi za grijanje sanitarne vode te za grijanje same zgrade.

Svi članci iz serije "Nove energetske zgrade"

1. Nove energetske zgrade
2. Nove energetske zgrade: Rekuperacija zraka

Hrvatska Komora inženjera strojarstva
Hrastović inženjering d.o.o.
Hrastović Dario, dipl.ing.stroj.