Никола Григоров
Зелен дом (31)

3.3. Анализ на разходите и ползите на пасивната сграда през целия й жизнен цикъл

Придобиването на едно жилище не приключва с неговата покупка, защото разходите, които се правят за поддръжка и обновяването му през целия експлоатационен срок са значителни. Така напр. от извършени анализи е установено, че за една сграда с жизнен цикъл от 100-годишен период, разходите за проектиране и изграждане на сградата представляват 15120% от общите разходи, а тези по поддръжка и обновяване — около 80н85% (9, т. ІІІ). В миналото, а и все още, хората не оценяват бъдещите разходи, които ще се направят по сградата за нейната поддръжка в експлоатационна годност, а за тях е важно какво ще платят за нейното придобиване. Тази е и причината те да не възприемат приложението на редица иновативни технологични решения при строителството, с които се оскъпява новото жилище, не оценявайки, че тази допълнителна стойност ще окаже съществено влияние за намаляване на оперативните разходи в бъдеще.

Етапите, от които се състои жизненият цикъл на сградата, са производство на строителни материали, елементи и механизми и тяхното влагане в строежа след извършени проекто-проучвателни работи, строеж, експлоатация, разрушаване и рециклиране на излезлите от употреба строителни материали. Така разгледан жизненият цикъл на сградите съответства на концепцията за приложение на „кръговата икономика“ в сектора строителство, като ресурсоспестяваща и не замърсяваща околната среда.

Ползите от направената инвестиция в една пасивна сграда се изразяват в подобряване комфорта на обитаване и намаляване на експлоатационните разходи или разходите по поддръжка. Разбира се, към прекия икономически ефект следва да се прибави и екологичният ефект в резултат от намаляване натиска върху околната среда от използваните при строителството й екологични материали, както и на тяхното рециклиране в края на експлоатационния срок, от по-малкия разход на енергия и икономия на невъзобновяеми природни ресурси, от използването на възобновяеми енергийни източници, намаляване замърсяването на водата, почвата и на въздуха с въглеродни емисии.

Освен икономическия и екологичен ефект следва да се отчете и социалния ефект, който е свързан с топлинния комфорт на обитателите на сградата, подходящото осветление, шумоизолацията, непрекъснатото доставяне на пресен и обезпрашен въздух. Всички тези фактори оказват положително влияние върху здравословното състояние на хората, тяхното спокойствие и самочувствие и не на последно място на тяхната работоспособност.

Биоклиматичният подход при проектирането на една пасивна сграда е един от важните фактори, освен за определяне местоположението, ориентацията и характера на сградата, също така и за придобиване максимални ползи от създаването на природосъобразен устойчив архитектурен продукт. За тази цел водещо значение има и поддържането на постоянен контакт със стопаните на сградата през времето на целия инвестиционен процес с оглед постигане на баланс между желанията и възможностите им, както и за разясняване на последствията от всяко едно от приеманите биоклиматични решения. В много от случаите мястото на строежа се определя от предприемача, още преди архитектът да се е намесил. Това означава, че ролята на предприемача също е много важна, тъй като неговият избор трябва да се съобразява с характера на околната среда — близостта до мястото на работа, училища, медицински услуги, търговски и културни обекти, с градската техническа инфраструктура и достъп до обществен транспорт (8).

Когато вече сме избрали мястото на строежа или при извършване преустройството на съществуваща сграда е необходимо с предпроектното проучване да се изяснят условията на местния климат по отношение на:

• Годишните амплитуди на температурите, колко студено е през зимните месеци, какво е лятото. Информацията за месечните температурни цикли ще позволи на проектанта да предложи оптимални решения по отношение на отоплението, на охлаждането и климатизиране на помещенията.

• Влажността на въздуха. Колко често вали и обилни ли са валежите. По-високата влажност изисква повече растителност около сградата и по-добрата и подготовка за влажния въздух.

• Слънчевото греене. Слънчеви месеци и среден брой на слънчевите дни в годината. При климати с по-малко слънце възможностите за използването му през зимните месеци намаляват и затова устройствата за улавяне на слънчевата енергия следва да бъдат по-качествени.

• Преобладаваща посока на вятъра през зимата и през лятото и изложение на фасадата за намаляване влиянието му през зимата и за благоприятното въздействие на летния бриз.

• Микроклимата. Определя се от разположението в близост до планини, гористи местности, реки, язовири, море, които в определена степен влияят на влажността и температурите на въздуха, на неговата чистота и свежест, на вятъра и въздушните течения.

За използване в максимална степен на слънчевото греене е необходимо да се знае, че след пролетното равноденствие на 21 март (когато слънцето изгрява точно от изток и залязва точно на запад), светлата част на денонощието започва да се увеличава и слънцето се издига по-високо на обяд. Изгревът се измества на североизток, а залезът на северозапад. На 21 юни, денят на лятното слънцестоене е най-дълъг, след което започва да намалява до изравняването му с нощта през 21 септември — денят на есенното равноденствие. След есенното равноденствие, денят започва да намалява, а слънцето се издига по-ниско над хоризонта по обяд. Изгревът и залезът се изместват, съответно от югоизток и на югозапад. На 21 декември се отбелязва зимното слънцестоене, характерно с най-късия ден в годината, след като постепенно започва да се увеличава. Именно с този хронологичен ред на слънчевото греене, проектантите следва да се съобразяват, когато определят статуирането на сградата с оглед използването в максимална степен на неговите ползи (ефекти).

Така например през лятото, когато слънцето е високо над хоризонта, южно ориентираната сграда ще получава по-малко пряко огряване за сметка на западното или източното изложение, съответно след обяд или преди обяд. За разлика от лятото, през зимата повърхностите с южно изложение ще получават най-голямо количество слънчева енергия, защото движението на въздуха е ниско над хоризонта.

Пасивната слънчева концепция изисква сградната обвивка да бъде с високи топлоизолационни качества с цел максимално усвояване на топлинните печалби от слънчевото греене и скъсяване на принудителния отоплителен сезон. За целта е необходимо да се изпълняват следните условия:

• изолацията да е осигурена във всяка една точка на сградната обвивка със стойности на топлопроводимост U в 0,15W/m². K и да не се допуска наличието на топлинни мостове;

• плътността на сградната обвивка да не позволява инфилтрация при студено или ветровито време, а обменът на въздуха в помещенията да се осигурява с вентилационна система;

• ориентирането на сградата да се изпълнява в южна посока с цел максимално използване слънчевото греене и ползи през зимата.

Разбира се, пред проектантите, извършващи предпроектно проучване, стоят и множество други въпроси, с които те трябва да се съобразят и да търсят оптимални решения, а именно: каква е повърхността на сградата за улавяне на слънчевата енергия; какво е съотношението между нея и разгъната площ на сградата; има ли препятствия, които ограничават слънчевото греене като дървета, постройки; какъв вид остъкляване ще се използва и кои стаи ще бъдат огрявани от слънчевите лъчи; има ли опасност за прегряване от слънцето и какви засенчващи елементи ще се монтират; каква е растителността пред тези фасади и др.

С предпроектното проучване за мястото и разположението на сградата трябва да се извърши и геоложка характеристика на самия терен, която се състои в изследване земната маса в дълбочина. Както е известно, земята е източник на акумулирана енергия, която може да се използва за отопление през зимата и за охлаждане през лятото с помощта на използването на термопомпи. В някои случаи е възможно да бъдат регистрирани и топли подземни води, чиято енергия също би могла да се използва.

Особеност на земната маса е поддържането на равномерна температура, която е функция от дълбочината, в която се измерва. Това нейно свойство се използва за регулатор на температурните колебания между деня и нощта, както и между отделните сезони. За намаляване на температурните разлики между деня и нощта дълбочината на земната маса трябва да бъде от 20 до 30 cm, за по-дълги периоди от 80 до 200 cm и за колебанията между зима и лято — около 6 до 12 m. Най-често обаче за монтирането на вентилационни системи с подземни въздуховоди се използва дълбочина от 2 до 3 m.