Nataša Suhadolnik - COnnecting REpositoriesKlasifikacija na evropski direktivi o energetski učinkovitosti stavb. Le-ta zahteva, da morajo biti vse nove stavbe klasificirane glede

Nataša Suhadolnik

Lesena nizkoenergijska hiša v dveh različnih podnebjih

Projektna naloga

univerzitetnega študijskega programa 1. stopnje

Maribor, avgust 2015

Univerza v Mariboru Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo Oddelek za arhitekturo mentor: doc. dr. Vesna Žegarac Leskovar avtor: Nataša Suhadolnik Nizkoenergijska hiša v dveh različnih podnebjih ii

Projektna naloga univerzitetnega študijskega programa 1. stopnje


Študent: Nataša Suhadolnik

Študijski program: univerzitetni, Arhitektura

Smer: Arhitektura

Mentor: doc. dr. Vesna Žegarac Leskovar

Maribor, avgust 2015

Univerza v Mariboru Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo Oddelek za arhitekturo mentor: doc. dr. Vesna Žegarac Leskovar avtor: Nataša Suhadolnik Nizkoenergijska hiša v dveh različnih podnebjih iii

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorici doc. dr. Vesni Žegarac Leskovar za pomoč in vodenje pri izdelavi projektne

naloge. Prav tako se pomoč zahvaljujem prof. dr. Miroslavu Pemrovu.

Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij.

Univerza v Mariboru Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo Oddelek za arhitekturo mentor: doc. dr. Vesna Žegarac Leskovar avtor: Nataša Suhadolnik Nizkoenergijska hiša v dveh različnih podnebjih iv


Ključne besede: gradbeništvo, arhitektura, nizkoenergijska gradnja, lesena hiša, enodružinska hiša,

klima.

Povzetek

V projektni nalogi obravnavamo zasnovo nizkoenergijske hiše v Ljubljani in s kakšnimi modifikacijami

se lahko isto hišo postavi v drugačno podnebje, natančneje v Stockholm, da bo ta še zmeraj enako

energijsko učinkovita.

Gre za nadgradnjo hiše pri projektu »One house fits all«, ki smo jo oblikovali v soavtorstvu z Anejem

Lukanom, Filipom Jakobom Frasom in Filipom Špiljakom.

V teoretičnem delu predstavimo koncept energijske zasnove zgradb ter načela načrtovanja le-teh.

Low energy timber house in two different climates

Key words: civil engineering, arhitecture, energy efficient construction, wooden house, family

house, climate.

Abstract

The project is presenting energy efficient house that is situated in Ljubljana and under what

conditions the same house can be equal efficient in another climate, in Stockholm.

It is an upgrade of project »One house fits all« that was designed with co-autorship with Anej Lukan,

Filip Jakob Fras and Filip Špiljak.

In the theoretical part is presented the concept of energy efficient building and how to design that

kind of constructions.

Univerza v Mariboru Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo Oddelek za arhitekturo mentor: doc. dr. Vesna Žegarac Leskovar avtor: Nataša Suhadolnik Nizkoenergijska hiša v dveh različnih podnebjih v

VSEBINA

1 UVOD 1

1.1 Nameni in cilji 1

1.2 Struktura in metode 1

2 Energijsko učinkovite zgradbe 2

2.1 Energijski tokovi v zgradbi 3

2.2 Načrtovanje energijsko učinkovite zgradbe 3

2.2.1 Klima 4

2.2.2 Orientacija zgradbe 6

2.2.3 Zasteklitev 6

2.2.4 Zaščita pred poletnim pregrevanjem 8

2.2.5 Faktor oblike 9

2.2.6 Temperaturno coniranje 9

2.2.7 Termični ovoj in toplotni mostovi 10

3 Zasnova nizkoenergijske hiše v dveh različnih podnebjih 11

3.1 Klimatski pogoji na obeh izbranih lokacijah 11

3.1.1 Ljubljana - Slovenija 11

3.1.2 Stockholm - Švedska 12

3.1.3 Primerjava vpadnega kota sončnih žarkov ter dolžine dneva na izbranih lokacijah 12

3.2 Zasnova 14

3.3 Lokacija 14

3.4 Energijski koncept 15

3.5 Funkcionalna zasnova 15

3.6 Konstrukcija 16

3.6.1 Sestave konstrukcijskih elementov 17

3.6.2 Zasteklitev 19

3.7 Energijska učinkovitost zgradbe - Ljubljana 20

3.8 Energijska učinkovitost zgradbe – Stockholm 21

3.8.1 Optimalna modifikacija hiše 23

3.9 Primerjava dobljenih rezultatov energijske učinkovitosti (Tabela 10) 24

3.10 Modificirani konstrukcijski elementi hiše v Stockholmu 25

3.10.1 Delež zasteklitve 27

4 SKLEP 28

5 VIRI, LITERATURA 29

6 PRILOGE 30

6.1 Seznam tabel 31

6.2 Seznam slik 32

6.3 Naslov študenta 33

Univerza v Mariboru Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo Oddelek za arhitekturo mentor: doc. dr. Vesna Žegarac Leskovar avtor: Nataša Suhadolnik Nizkoenergijska hiša v dveh različnih podnebjih vi

Univerza v Mariboru Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo Oddelek za arhitekturo mentor: doc. dr. Vesna Žegarac Leskovar avtor: Nataša Suhadolnik Nizkoenergijska hiša v dveh različnih podnebjih 1

1 UVOD

V Evropi je več kot 40 % proizvedene energije povezane s potrebami zgradb. Gre za izjemno visok

odstotek, na katerega se moramo čim prej odzvati in eden izmed najboljših odgovorov je

nizkoenergijska oz. pasivna gradnja, s pomočjo katere bodo zgradbe potrebovale manj energije za svoje

delovanje. Tukaj je zelo pomembna tudi energija, ki je potrebna za proizvodnjo in transport materialov,

tako da moramo posegati po gradivih, ki so v naši okolici in ki imajo čim manjši ogljični odtis. Najboljši

za to je vsekakor les, saj spada Slovenija v tretjo najbolj gozdnato državo Evrope (takoj za Švedsko in

Finsko), hkrati pa je les tudi ekološki in obnovljivi gradbeni material, za katerega tudi v procesu

predelave porabimo najmanj energije.

Predmet obravnave diplomskega projekta je načrtovanje nizkoenergijske lesene hiše, ki ustreza tako

podnebju v Ljubljani kot na Švedskem.

1.1 Nameni in cilji

Nameni in cilji diplomskega projekta bodo bolje spoznati nizkoenergijsko gradnjo, na kakšen način

lahko izvedemo energijsko učinkovito zgradbo in kako lahko dosežemo, da je ista hiša ob postavitvi na

drugo lokacijo isto energijsko učinkovita.

1.2 Struktura in metode

V nalogi sta uporabljeni deskriptivna in projektna metoda. V prvem, teoretičnem delu se seznanimo z

nizkoenergijsko gradnjo, v drugem delu pa je v ospredju arhitekturno načrtovanje na stopnji idejnega

projekta in analiza pridobljenih podatkov.


2 ENERGIJSKO UČINKOVITE ZGRADBE

Osnovna zahteva vsakega koncepta nizkoenergijske stavbe je zmanjšati toplotne izgube in kar se da

optimizirati solarne dobitke. Pomemben je predvsem poudarek na optimiziranju in ne samo

maksimiziranju sončnih dobitkov. Npr. velike steklene površine omogočajo velike dobitke sončnega

obsevanja in na drugi strani povzročajo tudi velike toplotne izgube. Pri nizkoenergijski stavbi pa so

najbolj pomembni neto dobitki, torej, da se dobitki kar se da približajo izgubam. Boljše oz. ugodnejše

kot je razmerje, bolj energijsko učinkovita je zgradba in sledi optimizaciji dobitkov in izgub [Zbašnik

Senegačnik, 2010].

Energijska učinkovitost zgradbe se izraža s porabo kilovatnih ur za ogrevanje kvadratnega metra

površine. Na podlagi porabe se nato zgradbe razvrščajo v različne energijske razrede. Klasifikacija

energijskih razredov v Evropi ni enotna, večina obstoječih klasifikacij pa temelji na evropski direktivi o

energetski učinkovitosti stavb. Le-ta zahteva, da morajo biti vse nove stavbe klasificirane glede na

porabo energije [Žegarac & Premrov 2013].

Klasifikacija energijskih razredov po Pravilniku o metodologiji izdelave in izdaji energetskih izkaznic

stavb, ki velja za Slovenijo.

A1: od 0 do vključno 10 kWh/m2a,

A2: nad 10 do vključno 15 kWh/m2a,

B1: nad 15 do vključno 25 kWh/m2a,

B2: nad 25 do vključno 35 kWh/m2a,

C: nad 35 do vključno 60 kWh/m2a,

D: nad 60 do vključno 105 kWh/m2a,

E: nad 105 do vključno 150 kWh/m2a,


Slika 1: Energijski tokovi v zgradbi

Vir: [http://www.lowex.net/guidebook/analysis_tools_for_the_exergy_chain, lastna grafika]

F: nad 150 do vključno 210 kWh/m2a,

G: nad 210 kWh/ m2a

[Ur.l.RS št. 77/2009]

Nadalje je razred A1 opredeljen kot 1 litrska hiša, A2 kot pasivna hiša, nizkoenergijske hiše spadajo k

razredu B1 (boljša nizkoenergijska hiša) in B2 (nizkoenergijska hiša), z razredom C pa so zadoščene

minimalne vrednosti glede energijske učinkovitosti [Ur.l.RS št. 77/2009].

2.1 Energijski tokovi v zgradbi

Zgradbe lahko obravnavamo kot sisteme z množico tokov, tako vhodnih kot izhodnih. Med

najpomembnejše spadajo transmisijske in ventilacijske izgube ter notranji in solarni dobitki. Razlika

med toplotnimi izgubami in dobitki mora biti pokrita s strani dovedene energije za ogrevanje zgradbe

oz. v poletnih mesecih v obliki energije za hlajenje zgradbe (Slika 1).

Qt + Qc + Qi + Qs = ΔQ

Qt = transmisijske izgube so posledica toplotnih tokov skozi ovoj zgradbe

Qv = ventilacijske izgube nastanejo zaradi menjave zraka med okolico in zgradbo

Qi = notranji dobitki so posledica električnih naprav v zgradbi, ki oddajajo toploto

Qs = solarni dobitki nastanejo s pomočjo solarnega sevanja

ΔQ = razlika med toplotnimi izgubami in dobitki

[Žegarac & Premrov 2013]

2.2 Načrtovanje energijsko učinkovite zgradbe

Zasnova energijsko učinkovite zgradbe je kompleksen proces, ki ga lahko obravnavamo na treh nivojih.

Najprej se na podlagi lokacije, klimatskih pogojev in orientacije odločimo o najprimernejši tehnologiji

grajenja, materialih, ki jih bomo uporabili v zgradbi (stavbni ovoj, zasteklitev … ) ter detajlih, ki bodo


odgovarjali navedenim pogojem. Nadalje se odločimo o pasivni zasnovi zgradbe, ki omogoča gretje s

pomočjo sončnih dobitkov, naravno prezračevane, shranjevanje toplote v masivnih elementih hiše. Na

tretjem nivoju pa v zasnovo vključimo tudi aktivne strategije delovanja zgradbe, ki temeljijo na uporabi

električne energije. Vedno se nagibamo k temu, da je hiša zasnovana tako, da so čim manjše potrebe

po aktivnem delovanju zgradbe [Žegarac & Premrov 2013].

2.2.1 Klima

Klima ima zelo velik vpliv na zasnovo in učinkovitost nizkoenergijske stavbe, zato je potrebno pred

načrtovanjem le-te analizirati klimatske pogoje. Analizo klimatskih podatkov izvajamo v treh nivojih:

- makroklima

- mezoklima

- mikroklima


Makroklima

Kot že iz samega imena izhaja, gre za širše območje ali regijo. Makroklimo določajo podatki, pridobljeni

iz metereoloških postaj: temperatura in vlažnost zraka, gibanje zraka, zračni tlak, sončno obsevanje,

količina padavin, število sončnih ur … Vsi ti podatki so bistvenega pomena pri načrtovanju

nizkoenergijskih stavb [Žegarac & Premrov 2013].

Vpliv sonca je pomemben na dveh nivojih:

- gibanje sonca

- sončno obsevanje


Z gibanjem sonca imamo v mislih gibanje zemlje okrog sonca po ekliptični osi ter hkratno dnevno

vrtenje zemlje okrog lastne osi v nasprotni smeri urinega kazalca. Zaradi nagiba lastne osi zemlje za

23,5 ° prihaja do različnih osončenj zemlje ter tudi različnih letnih časov [Žegarac & Premrov 2013].

Kadar pa se osredotočimo na pozicijo sonca na nebu ter odklonu sončnih žarkov, govorimo o vpadnem


kotu (altitude) in azimutu (azimuth) (Slika 2). Pri vpadnem kotu je upoštevan kot med središčem sonca

in horizonta – ko je sonce točno nad nami je kot enak 90 °, ko pa je sonce na horizontu je kot enak 0 °.

Azimut pa je kot med jugom in točko na nebu, ki se nahaja točno pod soncem [Goulding et. Al 1992].

Slika 2: Prikaz vpadnega kota in azimuta

Vir: [http://en.wikipedia.org/wiki/Horizontal_coordinate_system]

Mezoklima

Je manjše območje s specifičnimi značilnostmi, kot so topografske značilnosti (gorovja, doline), sestava

prsti, sezonski veter, bližina vodnih virov … Tako lahko mezoklimo delimo na različne tipe, kot so doline,

kotline, gorata, gozdnata, obmorska območja [Žegarac & Premrov 2013].

Mikroklima

Je najožje območje, kjer se upošteva tudi človeški faktor, kot je zasaditev rastlin (predvsem dreves),

postavitev okoliških zgradb, ki vplivajo na osončenost lokacije in potek vetrov [Žegarac & Premrov

2013].

Klasifikacija podnebja

Podnebje se lahko klasificira po različnih sistemih, najpogosteje pa je uporabljena Köppnova podnebna

klasifikacija, ki določa klimo glede na 2 prevladujoča elementa – temperaturo zraka in padavine (Slika

3). Podnebne tipe po Köppenu opisujemo s črkami, praviloma dvema ali tremi, katerih pomen je

vnaprej določen [Köppnova podnebna klasifikacija, 2015].


Slika 3: Klasifikacije Evrope po Köppnovi podnebni klasifikaciji

Vir: [http://sl.wikipedia.org/wiki/K%C3%B6ppnova_podnebna_klasifikacija]

2.2.2 Orientacija zgradbe

Kako orientiramo zgradbo ima za energijsko učinkovitost zelo velik pomen, saj omogoča izrabo

dobitkov sončnega sevanja. Le-ta je odvisna od letnega časa, dnevnega gibanja sonca ter same

orientacije zgradbe. Najbolj osončen je južni del fasade, zato je pomembno, da je na tem delu največ

steklenih površin, ki omogočajo solarne dobitke. Z optimalno zasteklitvijo lahko v zimskih mesecih s

solarnimi dobitki doprinesemo k ogrevanju zgradbe za kar 40 odstotkov oz. v kolikor so v zgradbi tudi

rekuperacijski sistemi se lahko ta odstotek še poveča [Zbašnik Senegačnik, 2010].

2.2.3 Zasteklitev

Zasteklitev ne pripomore le k že omenjenim solarnim dobitkom, ampak ima primarno nalogo

prepuščanja naravne svetlobe v zgradbo in pogledov iz zgradbe navzven. Zastekljeni deli (okna in včasih

tudi vrata) morajo prav tako preprečiti vdor vremenskih vplivov in hrupa, hkrati pa omogočajo tudi

naravno prezračevanje v primeru, da se steklene površine lahko odprejo [Žegarac & Premrov 2013].

Ker načrtujemo energijsko učinkovite zgradbe, je pri izbiri oken in vrat zelo pomembna izbira


produktov, ki imajo ustrezno nizek koeficient toplotne prehodnosti (»U vrednost«), da skozi zastekljene

površine ne prihaja do prevelikih transmisijskih izgub. Zraven vrednosti U pa je potrebno upoštevati

tudi vrednost g oz. faktor celotnega sončnega sevanja, ki pove, koliko sončne energije se s pomočjo

transmisije prenese v notranjost zgradbe [Žegarac & Premrov 2013].

V ta namen so bila razvita troslojna toplotnoizolacijska stekla, ki imajo Ug okrog 0,5 do 0,6 W/m2K,

lahko pa seveda tudi manj. Obstajajo pa tudi že štiri in več slojne zasteklitve, ki se uporabljajo v

hladnejših podnebjih. Te zasteklitve imajo dve prednosti:

- V srednji Evropi prepustijo okna pozimi več sončne energije v prostor, kot toplote iz prostora.

- Površinske temperature na notranji strani so tudi v zimskem času trajno tako visoke, da ne

nastanejo niti občutna zmanjšanja sevalne toplote, niti slepeč slap padajočega hladnega zraka

ob oknu.

[Zbašnik Senegačnik, 2010]

2.2.3.1 Okna

Za doseganje energijsko učinkovitih oken je potrebno zraven troslojne zasteklitve uporabiti tudi

medstekelno polnilo z žlahtnimi plini (npr. argon, kripton), ki omogočajo boljšo toplotno izolativnost. Za

preprečitev dolgovalovnega toplotnega sevanja se na stekla nanese še nevidna, izredno tanka plast

nizkoemisijskega nanosa (večinoma srebrov oksid). Le-ta bistveno pripomore k nižji toplotni

prehodnosti. Stekla s takšno sestavo lahko dosegajo vrednost tudi Ug = 0,4 W/m2K [Zbašnik Senegačnik,

2010].

Zraven učinkovitih stekel pa je zelo pomembna tudi izbira okvirja in distančnika, ki povezuje steklo z

okvirjem. Distančniki lahko predstavljajo toplotni most, saj so ponavadi izdelani iz aluminija, ki ima

visoko toplotno prevodnost. Za energijsko učinkovita okna se tako uporabljajo distančniki iz umetnih

snovi, ki imajo veliko nižjo toplotno prevodnost [Zbašnik Senegačnik, 2010].

Izolativno izboljšani okvirji, ki so narejeni iz gradiv z nizko toplotno prevodnostjo (vgrajena toplotna

izolacija) dosegajo vrednosti Uf = 0,7 – 0,8 W/m2K, okno kot celoten element pa tako dosega vrednosti

nižje od Uw = 0,8 W/m2K [Zbašnik Senegačnik, 2010].

Vsi parametri, so skupno izraženi s koeficientom toplotne prehodnosti okna oz. z Uw, ki ga lahko


izmerimo ali izračunamo. Enačba, po kateri se izračuna vrednost Uw (po ISO EN 10077-1:2006) je

sledeča:

Uw koeficient toplotne prehodnosti okna

Ug koeficient toplotne prehodnosti stekla

Uf koeficient toplotne prehodnosti okvirja

Ag površina stekla

Af površina okvirja

Ig dolžina robnega dela stekla

linearna toplotna prehodnost


2.2.4 Zaščita pred poletnim pregrevanjem

Kot že omenjeno, lahko okna pripomorejo k visokim solarnim dobitkom, vendar je zelo pomembno tudi

dejstvo, da lahko zaradi prevelikih dobitkov predvsem poleti prihaja do pregrevanja. Zraven solarnih

dobitkov so viri pregrevanja tudi dobitki notranjih virov toplote in tehnologija grajenja (zgradbe,

izvedene iz lahkih sten imajo nizko toplotno vztrajnost in zato prihaja do nihanja temperature v

prostoru). Le-to lahko preprečimo na več načinov:

- Senčila na oknih (najbolje premična ter zunanja, ki onemogočajo vdor toplote).

- Balkon ali previs zgornje etaže (najučinkovitejši na južni strani; poleti omogočajo senčenje pred

direktnim vdorom sonca, pozimi pa omogočajo zaradi nižjega vpadnega kota sončnih žarkov

vdor sončnih žarkov).

- Senčenje z vegetacijo (listopadna drevesa ob južni fasadi zgradbe).

- Zmanjšanje porabe električne energije (izbira energijsko varčnih naprav, saj se električna

energija za pogon strojev in naprav skoraj v celoti pretvori v toploto).

- Nočno zračenje z naravnim vzgonom (omogoča ga topli zrak v zgradbi glede na hladnejši zunanji

zrak, s pomočjo dimniškega efekta namreč nastane močan vlek in zrak steče po zgradbi ter jo s

tem ohladi).

- Latentni hranilniki toplote (gre za t. i. gradiva s fazno preobrazbo, ki viške toplote v prostoru


shranijo in jih pri nižjih temperaturah oddajo. Gre za posebne mikrokapsule, ki jih je mogoče

dodajati mineralnim gradivom in jih lahko vgrajujemo v masivne in lahko konstrukcije)*Zbašnik

Senegačnik, 2010+.

- Vgradnja primerne izolacije z višjo specifično toploto - vrednostjo parametra C (celulozna

izolacija ali lesena vlakna/plošče). Takšni materiali namreč akumulirajo več energije in imajo

večji fazni zamik prehoda toplote. Priporočen fazni zamik je vsaj 12 ur, saj se tako omogoči

toplotna stabilnost zgradbe *Žegarac & Premrov 2013+.

2.2.5 Faktor oblike

Faktor oblike objekta (Fo = A / V ) predstavlja razmerje med celotno površino toplotnega ovoja in

ogrevano prostornino stavbe V [Žegarac & Premrov 2013].

Transmisijske izgube se lahko minimalizirajo s kompaktno obliko zgradbe, ki ima manjšo površino.

Posebej ugoden faktor oblike ima vrednost 1, tej pa se približamo pri kvadratnih, okroglih, osemkotnih

in elipsastih oblikah zgradbe. Faktor oblike je odvisen tudi od števila etaž [Zbašnik Senegačnik, 2010].

V primerjavi z enodružinsko prostostoječo hišo je veliko boljša strnjena zazidava, npr. vrstne hiše oz. še

bolje večstanovanjska večetažna gradnja. Tukaj se lahko doseže faktor oblike 0,3 – 0,7 [Zbašnik

Senegačnik, 2010].

Vendar so določene študije pokazale, da je lahko v nekaterih primerih zelo učinkovita tudi dinamična

oblika zgradbe, saj le-ta omogoča višje solarne dobitke. To je seveda odvisno od lege, klimatskih

pogojev in predvsem od izbire optimalnega deleža ustrezno postavljene zasteklitve [Žegarac & Premrov

2013].

2.2.6 Temperaturno coniranje

Izraz coniranje se uporablja za razdelitev prostorov v zgradbi, ki imajo podobne karakteristike glede na

namen uporabe ali notranjih temperaturnih pogojev. Najpogosteje uporabljen koncept coniranja

predlaga postavitev prostorov, ki potrebujejo nižjo temperaturo in osončenje (komunikacije, tehnični

prostor, WC) na severno stran zgradbe in nasprotno vse prostore, ki potrebujejo večjo osončenost in

višjo temperaturo (dnevni prostor, jedilnica, otroške sobe) na južno stran zgradbe. S pravilno

razporeditvijo prostorov dosežemo manjši pretok zraka med posameznimi prostori znotraj zgradbe in

med samo zgradbo ter okolico [Žegarac & Premrov 2013].


Pomemben je tudi aspekt dnevnega coniranja. Prostori, ki se uporabljajo čez dan in tako potrebujejo

več svetlobe naj bi bili ob južni strani fasade, ki je tudi bolj zastekljena in omogoča več naravne

svetlobe. Rezultat pravilnega coniranja je zraven že omenjenih manjših pretokov tudi boljša notranja

klima in manjša električna poraba [Žegarac & Premrov 2013].

2.2.7 Termični ovoj in toplotni mostovi

Termični ovoj označuje dele zgradbe, ki preprečujejo ogrevanemu volumnu, da bi prehajal navzven in

hkrati zunanjemu zraku prehod v zgradbo. Učinkovitost ovoja, ki ga lahko označimo tudi kot prepreko,

je odvisna od materialnih kompozitov uporabljenih na zunanjih zidovih, strehi ter talni plošči, od

zastekljenih površin, zrakotesnosti, toplotnih mostov … Da se zagotovi določen nivo energijske

učinkovitosti termičnega ovoja zgradbe, so predpisane minimalne zahteve, ki jih najdemo v nacionalnih

gradbenih predpisih in standardih [Žegarac & Premrov 2013].

Pri načrtovanju zgradbe moramo biti pozorni na to, da so vsi elementi termičnega ovoja dobro toplotno

izolirani in da teče toplotnoizolativna plast neprekinjeno po vsem ovoju. Izbor toplotne izolacije je v

prvi vrsti odvisen od nosilne konstrukcije. Na masivno steno se toplotnoizolacijske plošče ali lamele

lepijo, sidrajo, žebljajo … Pri lahkih konstrukcijah pa je mogoče toplotno izolacijo tudi vpihovati med

nosilne elemente (npr. celulozne in lesene kosmiče, ovčjo volno …) [Zbašnik Senegačnik, 2010].

Toplotni mostovi so lokalno omejene površine na gradbenem elementu, kjer je povečan prehod

toplote. Pojavljajo se na zunanjem ovoju zgradbe in sicer zaradi napak in pomanjkljivosti pri

načrtovanju in izvedbi. Gre za območja, skozi katera lahko zgradba izgublja zelo veliko toplote, zaradi

njih se poslabša toplotno ugodje v zgradbi (prihaja do t. i. vleka oz. občutka prepiha), ogrožen pa je tudi

sam gradbeni element [Zbašnik Senegačnik, 2010].

Glede na vzrok nastanka delimo toplotne mostove na konvekcijske (vdor zraka skozi špranje/odprtine),

geometrijske (nastanejo na mestih, kjer je notranja površina, skozi katero uhaja toplota, manjša od

zunanje – vogal zunanje stene) in na konstrukcijske, ki so najbolj problematični. Nastanejo namreč na

mestih, kjer je prekinjen toplotni ovoj zgradbe in so posledica neustreznega načrtovanja detajlov, kot

so preboji, previsi (konzole), priključki … Zelo pomembno je, da z ustreznim načrtovanjem preprečimo

nastanek toplotnih mostov in da ustvarimo konstrukcijo brez le-teh [Zbašnik Senegačnik, 2010].


Slika 4: Podnebni tipi Slovenije

Vir: [http://www.gis.si/egw/GOS_T12_P04/index.html]

3 ZASNOVA NIZKOENERGIJSKE HIŠE V DVEH RAZLIČNIH PODNEBJIH

3.1 Klimatski pogoji na obeh izbranih lokacijah

3.1.1 Ljubljana - Slovenija

V Sloveniji na podnebje vplivajo predvsem naslednji dejavniki: lega v zmernih zemljepisnih širinah,

sorazmerno blizu Atlantskega ocena in vpliva zahodne zračne cirkulacije, lega na obrobju Jadranskega

morja – prehod med Sredozemljem in evrazijsko celino ter višinska struktura terena.

Podnebje delimo na naslednje 3 glavne tipe (Slika 4):

- Submediteransko podnebje (jugozahod države)

- Zmerno celinsko podnebje – najbolj razširjen tip (osrednji in vzhodni del države)

- Gorsko podnebje (severozahod države)

[Geografski vestnik 2015]

Vreme v Ljubljani določa lega mesta v obsežni kotlini, ki jo obkrožata predalpski in kraški svet.

Predvsem pozimi je značilen pojav t. i. temperaturnega obrata, pri katerem se hladnejši in vlažen zrak

zadržuje v nižjih plasteh. Poleti je vreme v mestu bolj pod vplivom sredozemskih zračnih tokov, zato so

poletja sončna in razmeroma topla [Vreme in podnebje 2015].

Ljubljana geografska širina 46° 03′ 20″, geografska dolžina 14° 30′ 30″, nadmorska višina 298 m,

podnebje: Cfb - zmerno toplo vlažno podnebje s toplim poletjem.

Povprečne letne vrednosti za Ljubljano – referenčno obdobje: 1961–1990 (Slika 5):

- Povprečna letna temperatura zraka je 9,8 °C.

- Najnižja mesečna povprečna temperatura v januarju je -3,8 °C,

- Najvišja mesečna povprečna temperatura je v juliju 26,1°C.


Slika 5: Povprečne padavine in temperature v Ljubljani v obdobju 1961–1990

Vir: [http://www.arso.gov.si/vreme/napovedi%20in%20podatki/ljubljana.html]

Slika 6: Povprečne letne temperature - Švedska (v obdobju 1961-1990)

Vir: [http://www-markinfo.slu.se/sve/klimat/temp.html]

- Povprečje letnih padavin je 1393 mm.

- Povprečno število ur sončnega obsevanja znaša 1712 ur, januar 60 ur, junij 272 ur

- Povprečna letna hitrost vetra znaša 1,3 m/sec

[Vreme, Ljubljana 2015] [Lastnosti vetra v Sloveniji 2015]

3.1.2 Stockholm - Švedska

Švedska ima veliko milejšo klimo kot večina držav (krajev), ki ležijo na tej geografski širini. Zahvala gre

zalivskemu toku, ki iz Mehiškega zaliva prinaša topel tok, ki teče po zahodni obali Švedske.

Na splošno se podnebje deli na tri klimatske tipe:

- Oceansko podnebje (skrajni jug države)

- Vlažno celinsko podnebje (osrednji del države)

- Subarktično podnebje (severni del države)

Tem podnebnim tipom je skupna količina padavin in povprečne letne temperature (Slika 6) [Sweden

climate 2015].

Stockholm – geografska širina 56° 08' 00", geografska dolžina 13° 25' 0", nadmorska višina 52 m,

podnebje: Dfb - vlažno borealno podnebje s toplim poletjem.

Povprečne letne vrednosti za Stockholm (referenčno obdobje: 1961–1990):

- Povprečna letna temperatura zraka je 6,6 °C.

- Najnižja povprečna mesečna temperatura je v februarju – 5,3 °C,

- Najvišja povprečna mesečna temperatura je v juliju 21,9 °C.

- Povprečje letnih padavin je 539 mm.

- Povprečno število ur sončnega obsevanja znaša 1821 ur, januar 40 ur, junij 292 ur.

- Povprečna letna hitrost vetra znaša 3,7 m/sec.

[Stockholm 2015]

3.1.3 Primerjava vpadnega kota sončnih žarkov ter dolžine dneva na izbranih lokacijah


Slika 7: Vpadni kot sončnih žarkov Ljubljana in Stockholm

Vir: [lastna grafika]

Iz Tabele 1 je razviden točen kot sončnih žarkov na poletni in zimski solsticij ter na oba ekvinokcija. Pri

načrtovanju nas najbolj zanima vpadni kot sončnih žarkov ob obeh solsticijih, ko je sonce najviše oz.

najnižje (Slika 7).

Skladno z razliko v geografski dolžini (približno 10 °) so različni tudi vpadni koti sončnih žarkov na obeh

lokacijah.

Pozimi je vpadni kot v Stockholmu zelo nizek, zato lahko sonce prodre globoko v zgradbo, medtem ko

je v Ljubljani kot 21. 12. enkrat večji in tako omogoča manj direktnih sončnih dobitkov. Ko je vpadni kot

največji (21. 6.), je razlika med lokacijami bistveno manjša, ponovno ima manjši vpadni kot Stockholm.

Tabela 1: Vpadni kot sončnih žarkov

Vir: [http://susdesign.com/sunangle/]

Vpadni kot sončnih žarkov Ljubjana Stockholm

21.3. 44,12° 34,05°

21.6. 64,78° 55,01°

21.9. 42,56° 33,35°

21.12. 20,53° 10,48°

Tabela 2 prikazuje ure sončnih vzhodov in zahodov na obeh lokacijah in preračunane dolžine dni.

Medtem ko pri ekvinokcijih ne prihaja do razlik, so le-te opaznejše pri dolžini dneva na prvi poletni in

zimski dan. Stockholm ima skoraj 3 ure daljši najdaljši dan v letu, medtem, ko je najkrajši dan – 21. 12.

za dobri 2 uri in pol krajši od istega dneva v Ljubljani. Podatek o povprečnem številu ur sončnega

obsevanja na posamezni lokaciji, ki se nahaja v poglavju 3.1.1 oz. 3.1.2 prav tako razkriva, da je januarja

v Ljubljani kar za dobrih 33 % več ur sončnega obsevanja, ki pripomore k višjim solarnim dobitkom v

najbolj ključnem delu leta. Junija pa se povprečno število ur sončnega obsevanja razlikuje le za slabih 7

%. Tokrat več solarnih dobitkov prejme Stockholm.

Tabela 2: Sončni vzhod/zahod, dolžina dneva

Vir: [http://www.timeanddate.com/astronomy/]

Ljubljana Stockholm


Slika 8: Idejna zasnova – oblika hiše

Vir: [grafika iz skupnega projekta pri predmetu Lesene energijsko učinkovite zgradbe]

Sončni vzhod / zahod Dolžina dneva Sončni vzhod / zahod Dolžina dneva

21.3. 6.04 / 18.15 12 ur 11 min 5.48 / 18.03 12 ur 15 min

21.6. 5.11 / 20.57 15 ur 46 min 3.31 / 22.08 18 ur 37 min

21.9. 6.47 / 19.02 12 ur 15 min 6.29 / 18.52 12 ur 23 min

21.12. 7.41 / 16.19 8 ur 38 min 8.44 / 14.48 6 ur 4 min

Po pregledu vseh podatkov lahko ugotovimo, da je poleti v Stockholmu večja potreba po senčenju, saj

je vpadni kot nižji, dan pa daljši in so tako južne fasade dlje izpostavljene sončnemu obsevanju.

Senčenje v Stockholmu je pomembno predvsem za preprečitev prekomerne osvetljenosti, saj so zaradi

nižjih temperatur tukaj manjše potrebe po hlajenju zgradbe.

Pozimi, ko so največje potrebe po sončnem sevanju in s tem toplotnimi dobitki, pa je v Stockholmu dan

zelo kratek in je na voljo dnevno le nekaj ur za sončne dobitke. Ker je tudi povprečna najnižja

temperatura v Stockholmu nižja kot v Ljubljani, je tukaj pozimi tudi večja potreba po dodatnem

ogrevanju zgradbe.

3.2 Zasnova

Pri projektu »One house fits all« smo si zadali nalogo, da se lahko enodružinska hiša, primerna za

bivanje štiričlanske družine, brez posega v njeno obliko, spremeni v enoto vrstne hiše. To smo dosegli z

oblikovanjem dvokapnice v L obliki, ki je izhajala iz treh kock (Slika 8). S postavitvijo hiš v vrsto pa se

ustvarijo vrtni atriji, ki prebivalcem omogočajo tudi zasebnost.

Tokrat smo si zadali drugačno nalogo; hišo smo modificirali tako, da je kot samostoječa energijsko

učinkovita tako v Ljubljani kot v Stockholmu. Večjih posegov v samo obliko glede na že oblikovano hišo

pri projektu nismo izvedli, smo pa s pravilno postavitvijo oken in konstrukcijsko sestavo dosegli želen

rezultat.

3.3 Lokacija


Slika 9: Prikaz energijskega koncepta hiše

Vir: [grafika iz skupnega projekta pri predmetu Lesene energijsko učinkovite zgradbe]

V obeh primerih smo hišo postavili v predmestje večjega mesta – Ljubljane oz. Stockholma med naselje

družinskih hiš. V Ljubljani smo izbrali lokacijo v predelu Ljubljana Brod na naslovu Tiha ulica 12, kjer

prevladuje individualna gradnja (priloga 1a). Na parcelo se dostopa iz severne strani, kjer sta urejeni 2

parkirni mesti, na jugu in vzhodu pa je veliko travnatih površin namenjenih sprostitvi.

V Stockholmu je prav tako bila izbrana lokacija, ki je kar se da primerljiva z lokacijo v Ljubljani. Gre za

predmestje Enskede, ki se nahaja južno od mesta, tukaj prav tako prevladuje individualna gradnja,

predvidena lokacija pa je na naslovu Ösmogatan 4 (Priloga 1b). Za razliko od izbrane parcele v Ljubljani

je ta bolj podolgovata (orientacija S-J), prav tako pa se dostopa do hiše iz severne strani, na jugu pa so

travnate površine z več zasejanimi drevesi.

3.4 Energijski koncept

Hiša je zasnovana za ogrevanje s toplotno črpalko, ki se nato izvede preko sistemskih plošč za talno

ogrevanje. Gre za proizvod Stirotermal Silent, podjetja Fragmat. Prav tako se s pomočjo toplotne

črpalke ogreva sanitarna voda – deževnica, ki se zbira v zunanjem, podzemnem rezervoarju.

Prezračevanje poteka s pomočjo rekuperatorja, prav tako je omogočeno naravno prezračevanje (Slika

9).

3.5 Funkcionalna zasnova

Gre za tipično P+1 družinsko hišo L oblike, ki ima v pritličju veliko dnevno sobo, ki se preko jedilnice

povezuje s kuhinjo. Iz dnevne sobe je omogočen prehod na teraso in vrt. V pritličju se nahaja tudi

manjša knjižnica, ki je locirana na južni strani horizontalnega krila hiše. Tudi iz knjižnice je omogočen

dostop do vrta. V pritličju se nahaja še tehnični prostor z utilityem – do njega se prehaja skozi manjši

WC. Le-ta je dostopen iz vetrolova, kjer je tudi glavni vhod v hišo. Iz vrtne strani se dostopa do

shrambe, ki je prav tako v pritličju hiše, vendar dostopa iz notranjosti hiše do shrambe ni. Na severni

strani hiše sta tudi 2 tlakovani parkirni mesti za avtomobila. Kamniti tlak poteka tudi ob vzhodni fasadi

hiše, vse do lesene terase.

Do prvega nadstropja se dostopa po stopnicah, ki se nahajajo v dnevni sobi pritličja. Hodnik, ki


Slika 10: Tloris pritličja I načrt v merilu 1:50 v prilogi


Slika 11: Tloris nadstropja I načrt v merilu 1:50 v prilogi Vir: [lastna grafika]

povezuje vse prostore v prvem nadstropju ima tudi manjši bralni kotiček, ki dobi veliko sonca iz južne

strani. Tukaj sta zraven glavne spalnice še dve otroški sobi, pisarna ter večja, družinska kopalnica. Vse

sobe na zahodni strani hiše imajo tudi strešno okno.

Iz Tabele 3 sta razvidna površina in tlak posameznega prostora.

Tabela 3: Seznam prostorov, površine in finalnega tlaka

Prostor Številka Nadstropje Površina (m2) Tlak

Vetrolov 01 pritličje 3,84 ploščice

Knjižnica 02 pritličje 10,99 ploščice

Dnevni prostor 03 pritličje 47,02 parket

Kuhinja 04 pritličje 10,34 parket

WC 05 pritličje 2,82 ploščice

Utility, tehnični prostor 06 pritličje 3,84 ploščice

Shramba 07 pritličje 5,71 ploščice

Hodnik 08 1. 19,42 ploščice

Otroška soba 09 1. 14,51 parket

Pisarna 10 1. 8,31 parket

Otroška soba 11 1. 14,51 parket

Kopalnica 12 1. 9,55 ploščice

Spalnica 13 1. 23,53 parket

Skupaj: 174,39

3.6 Konstrukcija

Nizkoenergijska hiša ima leseno konstrukcijo – gre za montažni okvirni panelni sistem z modularno

mero n x 125 cm (oz. n x 62,5 cm). Nosilna konstrukcija v zunanjih stenah je sestavljena iz lesenih

okvirjev iz stebrov in prečk, dimenzij 80 x 160 mm, vmesni prostor pa je napolnjen z izolacijo. Okvirje

povezuje OSB plošča, ki se nahaja med 2 izolacijskima slojema.


Slika 12: Sestava zunanjega zidu (Z1) Vir: [lastna grafika]

Slika 13: Sestava predelne stene (Z2) Vir: [lastna grafika]

Streha dvokapnica ima naklon 15 °, ostrešje je leseno. Nosilna konstrukcija z izolacijo ima špirovce

dimenzije 10 x 28 cm, nad njo je dodatna konstrukcija z izolacijo.

3.6.1 Sestave konstrukcijskih elementov

V nadaljevanju so navedene sestave posameznih konstrukcijskih elementov z ustreznimi debelinami.

Podane so tudi skupne debeline elementov ter vrednosti toplotnih prevodnosti (U vrednosti). Prvotno

obravnavana konstrukcija se nanaša na postavitev hiše na lokacijo v Ljubljani.

Tabela 4: Sestava zunanjega zidu Z1 (Slika 12)

Skupna debelina: 475 mm

U vrednost: 0,118 W/(m2K)

Element d [mm]

Fasadna obloga 10

Fasadna podkonstrukcija s prezračevalnim slojem

Vetrna ovira

Izolacija iz lesenih vlaken

Mavčno-vlaknena plošča

Lesena konstrukcija z izolacijo iz celuloznih vlaken

OSB plošča

Fasadna podkonstrukcija z izolacijo iz celuloznih vlaken


90

/

100

15

160

15

60

25

Tabela 5: Sestava predelne stene Z2 (Slika 13)



Element d [mm]

Mavčno-vlaknena plošča 15 + 10


Slika 14: Sestava strehe (S) Vir: [lastna grafika]

Slika 15: Sestava medetažne plošče (P1) Vir: [lastna grafika]

Lesena konstrukcija z izolacijo


100

15 + 10

Tabela 6: Sestava strehe S (Slika 14)

skupna debelina: 484,5 mm


Element d [mm]

Strešna aluminijasta kritina 10

Podkonstrukcija

Podkonstrukcija s prezračevalnim slojem

Sekundarna kritina

Leseni opaž

Konstrukcija z izolacijo

Nosilna lesena konstrukcija z izolacijo

Lesene letve

Parna ovira


50

50

10

10

40

280

20

2

12,5

Tabela 7: Sestava Medetažne plošča P1 (Slika 15)



Element d [mm]

Finalni tlak (keramične ploščice) 10

Lepilo

Mikroarmiran estrih

Sistemska plošča Stirotermal Silent

/

50

55


Slika 16: Sestava tal proti terenu (P2) Vir: [lastna grafika]

OSB plošča

Stropniki

Izolacija

Letve


18

240

50

20

12,5

Tabela 8: Sestava Tal proti terenu P2 (Slika 16)

skupna debelina: 615 mm


Element d [mm]


Lepilo

Mikroarmiran estrih


Stiroporna plošča za tlake, dodatna toplotna izolacija

AB temeljna plošča

Toplotna izolacija (XPS)

Hidroizolacija


Podložni beton

Nasutje

Geotekstil

/

50

55

80

200

60

/

60

100

3.6.2 Zasteklitev

Na vseh oknih smo uporabili zasteklitev: Reflex 3-slojno, 2x nanos, plin kripton s konfiguracijo:

4C/12K/4/12KP/4C. Ug = 0,5 W/(m2K), g = 0,50.

Uporabljeni okvirji: Schüco – Schüco Alu Inside SI 82 – with Swisspacer V. Uf = 0,76 W/(m2K).


Slika 17: Grafičen prikaz rezultatov energijske učinkovitosti zgradbe - Ljubljana Vir: [lastna grafika]

Skupen koeficient toplotne prevodnosti oken (Uw) znaša 0,803 W/(m2K).

3.6.2.1 Delež zasteklitve

Iz tabele 9 se lahko razbere delež zasteklitve posameznega dela hiše in razmerje AGAW. Skladno z

energijskim konceptom je najvišji delež zasteklitve na južni fasadi, kar pripomore k višjim solarnim

dobitkom, najnižji delež pa na severni fasadi, kjer so solarni dobitki zanemarljivi.

Tabela 9: Delež zasteklitve

Del hiše Površina - Awall [m2 ]

Površina stekla – Aglass [m2 ]

Razmerje – AGAW (Aglass / Awall) [% ]

Severna fasada 80,72 2,89 3,6

Vzhodna fasada 72,5 7,48 10,3

Južna fasada 80,72 30,16 37,4

Zahodna fasada 64,33 3,2 4,9

Streha (horizontalno) 120,36 4,32 3,6

3.7 Energijska učinkovitost zgradbe - Ljubljana

Koliko energije potrebuje hiša za ogrevanje in hlajenje smo ugotovili s pomočjo programa PHPP

(Passive House Planning Package), kjer smo upoštevali tudi rekuperacijo. Prikazani podatki upoštevajo

letno metodo.

Ugotovili smo, da spada hiša, ki je locirana v Ljubljani, v energijski razred B1 (poraba energije 15–25

kWh/(m2a)), saj znaša njena letna poraba energije za ogrevanje 21 kWh/(m2a) (Slika 17).

Solarni dobitki – QS = 24,7 kWh/(m2a)

Notranji dobitki – QI = 10 kWh/(m2a)

Transmisijske izgube – QT = 45,7 kWh/(m2a)


Slika 18: Grafičen prikaz rezultatov energijske učinkovitosti zgradbe - Stockholm Vir: [lastna grafika]

Ventilacijske izgube – QV = 9,1 kWh/(m2a)

Letna količina energije, potrebne za ogrevanje – QH = 21 kWh/(m2a)

Letna količina energije, potrebne za hlajenje – QC = 2 kWh/(m2a)

3.8 Energijska učinkovitost zgradbe – Stockholm

S postavitvijo iste hiše v Stockholmu dobimo naslednje rezultate: hiša se razvrsti v energijski razred B2

(poraba energije 25-35 kWh/(m2a)), saj znaša njena letna poraba energije za ogrevanje 30 kWh/(m2a)

(Slika 18).


Notranji dobitki – QI = 11,7 kWh/(m2a)





Dobljeni rezultati energijske učinkovitosti v Stockholmu zaradi hladnejšega okolja niso zadovoljivi, zato

smo hišo večkrat modificirali, da bi dobili kar se da primerljive rezultate energijske učinkovitosti s hišo,

ki je postavljena v Ljubljani.

Pri modifikaciji 1 smo izboljšali stavbi ovoj z dodatno izolacijo – dodali smo 8 cm izolacije na zunanji zid

ter streho hiše in dodatne 4 cm izolacije na tla proti terenu. Z dodatno izolacijo smo dobili letno porabo

energije za ogrevanje 24 kWh/(m2a), energijski razred tako preide v B1. Prišlo je tudi do spremembe v

transmisijskih izgubah (Slika 19).



Slika 19: Grafičen prikaz rezultatov energijske učinkovitosti zgradbe – Stockholm_modifikacija 1 Vir: [lastna grafika]

Slika 20: Grafičen prikaz rezultatov energijske učinkovitosti zgradbe - Stockholm_modifikacija 2







Pri modifikaciji 2 smo povečali površino zasteklitve na južni fasadi in tako dobili višjo razmerje AGAW. V

pritličju smo vseh 8 oken povišali za 20 cm ter v nadstropju dodali tretje francosko okno v spalnici ter

tako prišli do razmerja AGAW 41,9 %. Tako smo povečali solarne dobitke iz 31,6 kWh/(m2a) na 34,9

kWh/(m2a) ter zmanjšali letno potrebno energijo za ogrevanje na 28 kWh/(m2a). Energijski razred pri

tej modifikaciji ostaja nespremenjen – B2 (Slika 20).







Pri modifikaciji 3 smo 3 slojno zasteklitev oken menjali za 4 slojno ter dobili naslednje rezultate: letna

poraba energije za ogrevanje znaša 28 kWh/(m2a), tokrat se prav tako zmanjšajo transmisijske izgube,

hiša pa prejme tudi manj solarnih dobitkov, saj se z dodatnim slojem stekla zmanjša faktor prehoda

celotnega sončnega sevanja g. Energijski razred pri tej modifikaciji ponovno ostaja nespremenjen – B2

(Slika 21).




Slika 21: Grafičen prikaz rezultatov energijske učinkovitosti zgradbe - Stockholm_modifikacija 3


Slika 22: Grafičen prikaz rezultatov energijske učinkovitosti zgradbe - Stockholm_modifikacija 1,2






3.8.1 Optimalna modifikacija hiše

Ob postavitvi hiše v Stockholmu se energija najbolj optimizira z izboljšanjem stavbnega ovoja z dodatno

izolacijo (modifikacija 1). Energijski razred preide iz B2 v B1, zmanjšajo se transmisijske izgube ter

energija, potrebna za ogrevanje.

Z modifikacijo 2 in 3 dobimo isto energijo potrebno za ogrevanje – 28 kWh/(m2a), vendar je velika

razlika pri solarnih dobitkih ter transmisijskih izgubah. S povečanjem površine zasteklitve na južni fasadi

se za 10 % povišajo solarni dobitki, medtem ko pri 4 slojni zasteklitvi hiša prejme 5,9 % manj solarnih

dobitkov, zaradi nižjega faktorja prehoda celotnega sončnega sevanja g. Nasprotno je pri transmisijskih

izgubah, kjer se le-ti z uporabo 4 slojne zasteklitve znižajo za 5,4 %, pri povečani površini zasteklitve pa

se povišajo za 2,5 %. Tako ugotovimo, da je kljub isti energiji potrebni za ogrevanje, boljša modifikacija

2, torej povečanje površine zasteklitve na južni fasadi. Hkrati je takšna rešitev tudi ekonomsko

ugodnejša; 1 m2 4 slojne zasteklitve je dobrih 80 € dražji od 1 m2 3 slojne zasteklitve, cena večje

površine zasteklitve pa znaša le cca 40 % cene 4 slojne zasteklitve.

Kot optimalno modifikacijo tako izberemo modifikacijo 1,2 – torej izboljšanje stavbnega ovoja z

dodatno izolacijo ter povečano površino zasteklitve na južni fasadi. Letna poraba energije za ogrevanje

znaša 23 kWh/(m2a), kr ustreza energijskemu razredu B1 (Slika 22).






Tabela 10: Primerjava rezultatov energijske učinkovitosti

DOBITKI [kWh/(m2a)]

IZGUBE [kWh/(m2a)]

POTREBNA E [kWh/(m2a)]

QS QI QT Qv QH

Ljubljana 24,7 10 45,7 9,1 21,4

Stockholm 31,6 11,7 59,8 11,8 29,8

Stockholm_modifikacija 1 31,6 11,7 53,8 11,8 24,3



Stockholm_modifikacija 1,2 34,9 11,7 55,3 11,8 23,1



3.9 Primerjava dobljenih rezultatov energijske učinkovitosti (Tabela 10)

S postavitvijo hiše v Stockholmu dobimo veliko višje transmisijske izgube, saj je povprečna temperatura

za 3,2°C nižja kot v Ljubljani. Razlika v temperaturi pa je še posebej velika pozimi, ko je povprečna

najnižja temperatura v Ljubljani -3,8 °C, v Stockholmu pa kar -13,2 °C (podatki v poglavju 3.1).

Hkrati pa pride tudi do občutno večjih solarnih dobitkov, saj ima Stockholm zaradi svoje severne lege

več ur sončnega obsevanja (podatki v poglavju 3.1). Le to je najvišje v poletnih mesecih, v času

ogrevalne sezone pa je v Stockholmu manj sončnih ur.

Pri modifikaciji 1, kjer smo hišo dodatno izolirali (dodali smo 8 cm izolacije na zunanji zid in streho ter

4 cm na tla proti terenu) so se transmisijske izgube zmanjšale za 9 % iz 59,8 kWh/(m2a) na 53,8

kWh/(m2a), potrebna energija za ogrevanje pa je iz 30 kWh/(m2a) prešla na 24 kWh/(m2a).

Ko smo hiši dodali še večjo površino zasteklitve, so se transmisijske izgube sicer povečale za slabe 3 %,

potrebna energija za ogrevanje pa se je iz 24 kWh/(m2a) znižala na 23 kWh/(m2a). Z višjim razmerjem

AGAW pa se povečajo solarni dobitki, ki znašajo 34,9 kWh/(m2a) in so kar za 9,5 % višji, kot pri

modifikaciji 1.

Če primerjamo obe hiši – hišo, ki je locirana v Ljubljani in modificirano hišo, postavljeno v Stockholmu

(modifikacija 1,2), pridemo do naslednjih rezultatov:

- Skupni dobitki so višji v Stockholmu, saj ima kraj več ur sončnega obsevanja. Tukaj pa moramo

vzeti na znanje, da so dobitki veliko višji poleti kot pozimi, saj leži Stockholm na 46 ° geografske

širine in ima tako najdaljši dan 21. 6., ko le-ta traja kar 18 ur in 37 minut, medtem ko je najkrajši

zimski dan dolg le 6 ur in 4 minute (podatki v poglavju 3.1. 3).

- Skupne izgube (transmisijske in ventilacijske) so višje v Stockholmu, saj so tam povprečne

temperature nižje in znašajo 67,1 kWh/(m2a). V Ljubljani zabeležimo skupne izgube v višini 54,8

kWh/(m2a).


Slika 23: Sestava zunanjega zidu (Z1) - Stockholm Vir: [lastna grafika]

- Pri primerjavi potrebne energije za ogrevanje in hlajenje ugotovimo, da je skupna energija

skoraj enaka, v Ljubljani znaša 23 kWh/(m2a), v Stockholmu pa 24 kWh/(m2a). V Stockholmu se

potrebuje manj energije za hlajenje in več za ogrevanje. Obe hiši pa spadata v isti energijski

razred – B1 (boljše nizkoenergijske hiše).

- Z ekonomskega vidika je gradnja hiše v Stockholmu dražja, kot v Ljubljani, saj ima več izolacije

ter tudi večje steklene površine.

3.10 Modificirani konstrukcijski elementi hiše v Stockholmu

V nadaljevanju so navedeni modificirani konstrukcijski elementi, skladno z ugotovitvami v poglavju 3.7,

da le-ti zagotovijo isto energijsko učinkovitost, kot je dosežena na lokaciji v Ljubljani. Posamezni

elementi, ki so bili spremenjeni, so ustrezno označeni.

Tabela 11: Sestava zunanjega zidu Z1 - modifikacija (Slika 23)



Element d [mm]

Fasadna obloga 10

Fasadna podkonstrukcija s prezračevalnim slojem

Vetrna ovira

Izolacija iz lesenih vlaken


Lesena konstrukcija z izolacijo iz celuloznih vlaken

OSB plošča

Fasadna podkonstrukcija z izolacijo iz celuloznih vlaken


90

/

180

15

160

15

60

25


Slika 24: Sestava strehe (S) - Stockholm Vir: [lastna grafika]

Slika 25: Sestava tal proti terenu (P2) - Stockholm Vir: [lastna grafika]

Tabela 12: Sestava strehe S - modifikacija (Slika 24)



Element d [mm]

Strešna aluminijasta kritina 10

Podkonstrukcija

Podkonstrukcija s prezračevalnim slojem

Sekundarna kritina

Leseni opaž

Konstrukcija z izolacijo

Nosilna lesena konstrukcija z izolacijo

Lesene letve

Parna ovira


50

50

10

10

120

280

20

2

12,5

Tabela 13: Sestava tal proti terenu P2 - modifikacija (Slika 25)

skupna debelina: 695 mm


Element d [mm]


Lepilo

Mikroarmiran estrih


Stiroporna plošča za tlake, dodatna toplotna izolacija

AB temeljna plošča


Hidroizolacija

/

50

55

80

200

80

/



Podložni beton

Nasutje

Geotekstil

80

100

3.10.1 Delež zasteklitve

Pri končni verziji modificirane hiše v Stockholmu je predviden večji delež zasteklitve na južni fasadi.

Razmerje AGAW znaša 41,9 % in se lahko razbere iz tabele 14.

Tabela 14: Delež zasteklitve pri spremenjeni zasteklitvi

Del hiše Površina - Awall [m2 ]

Površina stekla – Aglass [m2 ]

Razmerje – AGAW (Aglass / Awall) [% ]

Južna fasada 80,72 33,86 41,9 %


4 SKLEP

V nalogi smo ugotovili, da so potrebne le manjše modifikacije in ista hiša je lahko enako učinkovita tudi

v drugačnem podnebju. Do dobljenih rezultatov smo prišli z računalniškim programom PHPP z

upoštevanjem letne porabe energije, tako da bi v praksi prišlo do manjših odstopanj od izračunov, so

pa ti vsekakor dobri indikatorji pravilne zasnove hiše.

Načinov optimiziranja energije je več, zmeraj moramo poiskati najboljše rešitev, kjer pa veliko vlogo

vsekakor igra tudi ekonomski vidik. Potrebno je upoštevati tudi klimatske pogoje na nivoju mikroklime,

ki tukaj niso bile v celoti obravnavane, saj lahko s tem dosežemo najboljšo in najučinkovitejšo zasnovo

zgradbe.

Kot je bilo zapisano že v uvodu, je les eno izmed najboljših gradiv, ki omogoča energijsko učinkovito

gradnjo skozi celoten cikel zgradbe in ker imamo v Sloveniji velik lesni potencial, je vsekakor zelo

pomembno, da stremimo k leseni gradnji, ki naj bo tudi nizkoenergijska.


5 VIRI, LITERATURA

Knjižni viri:

Goulding, JR, Lewis, JO, Steemers, TC 1992, Energy conscious design: A primer for arhitects, Batsford

Ltd., London.

Zbašnik Senegačnik M 2008, Pasivna hiša, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za arhitekturo.

Žegarac Leskovar V, Premrov M 2013, Energy-Efficient Timber-Glass Houses, Springer, London.

Spletni viri:

Köppnova podnebna klasifikacija 2015, Wikipedia

Dostopno na:

[11. 8. 2015]

Lastnosti vetra v Sloveniji 2015, DVRS

Dostopno na:

[11. 8. 2015]

Ministrstvo za okolje in prostor, 2009 Pravilnik o metodologiji izdelave in izdaji energetskih izkaznic

stavb, Uradni list RS, št. 77/2009

Dostopno na: < http://www.uradni-list.si/1/objava.jsp?urlid=200977&stevilka=3362>

[11. 8. 2015]

Podnebni tipi v Sloveniji 2015, SAZU


Dostopno na:

[11. 8. 2015]

Sweden climate 2015, Wikipedia

Dostopno na:

[11. 8. 2015]

Stockholm 2015, ftp.atdd.noaa.gov

Dostopno na:

[11. 8. 2015]

Vreme, Ljubljana 2015, ARSO

Dostopno na:

[11. 8. 2015]

Vreme in podnebje 2015, visitljubljana

Dostopno na:

[11. 8. 2015]

6 PRILOGE

Priloga 1a: Situacija Ljubljana / M 1:250

Priloga 1b: Situacija Stockholm / M 1:250

Priloga 2: Tloris temeljev / M 1:50


Priloga 3: Tloris pritličja / M 1:50

Priloga 4: Tloris nadstropja / M 1: 50

Priloga 5: Tloris ostrešja / M 1:50

Priloga 6: Tloris strehe / M 1:50

Priloga 7: Prerez A-A / M 1:50

Priloga 8: Prerez B-B / M 1:50

Priloga 9: Fasadni pas / M 1:10

Priloga 10: Fasada sever / M 1:50

Priloga 11: Fasada vzhod / M 1:50

Priloga 12a: Fasada jug / M 1:50

Priloga 12b: Modificirana fasada jug Stockholm / M 1:50

Priloga 13: Vizualizacija zunanjosti

Priloga 14: Izpis PHPP / Ljubljana

Priloga 15: Izpis PHPP / Stockholm

Priloga 16: Izpis PHPP / Stockholm_modifikacija 1



Priloga 19: Izpis PHPP / Stockholm_modifikacija 1,2

6.1 Seznam tabel

Tabela 1: Vpadni kot sončnih žarkov 13

Tabela 2: Sončni vzhod/zahod, dolžina dneva 13

Tabela 3: Seznam prostorov, površine in finalnega tlaka 16

Tabela 4: Sestava zunanjega zidu Z1 17

Tabela 5: Sestava predelne stene Z2 17


Tabela 6: Sestava strehe S 18

Tabela 7: Sestava Medetažne plošča P1 18

Tabela 8: Sestava Tal proti terenu P2 19

Tabela 9: Delež zasteklitve 20

Tabela 10: Primerjava rezultatov energijske učinkovitosti 24

Tabela 11: Sestava zunanjega zidu Z1 – modifikacija 25

Tabela 12: Sestava strehe S – modifikacija 26

Tabela 13: Sestava tal proti terenu P2 – modifikacija 26

Tabela 14: Delež zasteklitve pri spremenjeni zasteklitvi 27

6.2 Seznam slik

Slika 1: Energijski tokovi v zgradbi

Slika 2: Prikaz vpadnega kota in azimuta

Slika 3: Klasifikacije Evrope po Köppnovi podnebni klasifikaciji

Slika 4: Podnebni tipi Slovenije

Slika 5: Povprečne padavine in temperature v Ljubljani v obdobju 1961–1990

Slika 6: Povprečne letne temperature - Švedska (v obdobju 1961–1990)

Slika 7: Vpadni kot sončnih žarkov Ljubljana in Stockholm

Slika 8: Idejna zasnova – oblika hiše

Slika 9: Prikaz energijskega koncepta hiše

Slika 10: Tloris pritličja I načrt v merilu 1:50 v prilogi

Slika 11: Tloris nadstropja I načrt v merilu 1:50 v prilogi

Slika 12: Sestava zunanjega zidu (Z1)

Slika 13: Sestava predelne stene (Z2)

Slika 14: Sestava strehe (S)


Slika 15: Sestava medetažne plošče (P1)

Slika 16: Sestava tal proti terenu (P2)

Slika 17: Grafičen prikaz rezultatov energijske učinkovitosti zgradbe – Ljubljana

Slika 18: Grafičen prikaz rezultatov energijske učinkovitosti zgradbe – Stockholm

Slika 19: Grafičen prikaz rezultatov energijske učinkovitosti zgradbe – Stockholm_modifikacija 1



Slika 22: Grafičen prikaz rezultatov energijske učinkovitosti zgradbe – Stockholm_modifikacija 1,2

Slika 23: Sestava zunanjega zidu (Z1) – Stockholm

Slika 24: Sestava strehe (S) – Stockholm

Slika 25: Sestava tal proti terenu (P2) – Stockholm

6.3 Naslov študenta

Nataša Suhadolnik

Nazorjeva ulica 15

2000 Maribor, Slovenija

Elektronski naslov: [email protected]

Priloga 1a

SITUACIJA LJUBLJANA

M 1:250

GSEducationalVersion

0 5 10 20 m


VHOD

Tiha ulica

Tk

als

ka

uli

ca

Ma

r

Jurčeva ulica Naslov: Tiha ulica 12, 1000 Ljubljana

Priloga 1b

SITUACIJA STOCKHOLM

M 1:250


0 5 10 20 m


VHOD

ÖsmogatanF

åll

nä

sg

ata

n

Naslov: Ösmogatan 4, 122 48 Enskede, Stockholm

Priloga 2

TLORIS TEMELJEV

M 1:50


644 625

1269

750

394

1144

757 630

750

507

-0,20

A3 A3

tem

eljn

a pl

ošča

d =

20

cm

B1

B1

B3

B3

B2 B4

B4

A1 A1

A2 A2

A3 A3

podlo

žni beto

nzunanji

zid

B2

B3

B3

GS

EducationalV

ers

ion

01

25 m


04

KuhinjaA: 10,34 m2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

F

1185

1310

22 16 492 100 129 70 443 16 22

22

16

455

100

100

153

100

100

102

16

22

22 16 39 100 100 100 31 100 100 39 16 22 27 100 100 100 142 90 29 16 22

1185

1310

22

16

39

100

100

348

147

16

359

16

22

±0,00

±0,00

±0,00

-0,02 -0,02 ±0,00

±0,00

-0,02

-0,02

A A

Terasa / les

Kamniti tlak

18 x

17,8

= 3

20

vp. 0,0

300

230

vp. 0,0

200

230

vp.

0,0

200230

vp. 0,0

300

230

vp. 160

70

70

vp.

120

80200

vp.

120

80200

V 1

100

230

V 2

100

210

V 3

21075

V 4

21075

V 5

90

230

B1

B1

B3

B3

B2

B2

B4

B4

A1 A1

A2 A2

A3 A3

fi 80

fi 80

fi 80

fi 80

07

ShrambaA: 5,71 m2

06

Utility, tehnični prostorA: 3,84 m2

05

WCA: 2,82 m2

02

KnjižnicaA: 10,99 m2

01

VetrolovA: 3,84 m2

03

Dnevni prostorA: 47,02 m2

BB

Priloga 3

TLORIS PRITLIČJA

M 1:50

Seznam prostorov:

1. Vetrolov / 3,84 m2 / ploščice2. Knjižnica / 10,99 m2 / ploščice3. Dnevni prostor / 47,02 m2 / parket4. Kuhinja / 10,34 m2 / parket5. WC / 2,82 m2 / ploščice6. Utility, tehnični prostor / 3,84 m2 / ploščice7. Shramba / 5,71 m2 / ploščice

Skupaj: 84,56 m2

GS

EducationalV

ers

ion

01

25 m


12

KopalnicaA: 9,55 m2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

A A

1185

22

16

1109

16

22

1310

22 16 142 100 100 90 100 702 16 22

1185

22

16

58

150

150

229

22

16

484

16

22

22 16 149 90 90 51 90 90 49 16 22 224 100 100 164 16 22

1310

+3,18

18 x

17,8

= 3

20

vp. 0,0

180

210

vp. 0,0

180

210

vp. 0,0

200

210

vp. 110

80

100

vp. 110

80

200

vp.

110

80300

V 1

075

V 8 75

V 7 75

V 6 75

V 9

75

210

A1 A1

A4 A4

A3 A3

B1

B1

B3

B3

B2

B2

B4

B4

fi 80

fi 80

fi 80

fi 80

13

SpalnicaA: 23,53 m2

11

Otroška sobaA: 14,51 m2

10

PisarnaA: 8,31 m2

08

HodnikA: 19,42 m2

09

Otroška sobaA: 14,51 m2

BB

+3,20 210

210

210

210

Priloga 4

TLORIS NADSTROPJA

M 1:50

Seznam prostorov:

8. Hodnik / 19,42 m2 / ploščice9. Otroška soba / 14,51 m2 / parket10. Pisarna / 8,31 m2 / parket11. Otroška soba / 14,51 m2 / parket12. Kopalnica / 9,55 m2 / ploščice13. Spalnica / 23,53 m2 / parket

Skupaj: 89,83 m2

GS

EducationalV

ers

ion

01

25 m


A2 A2

401 250 250 400

658 643

1300

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

62,5

626

499

1154

624

A1 A1

A4 A4

A3 A3

B1

B1

B3

B3

B2

B2

B4

B4

špirovec 10 x 28 cm slemenska lega 15 x 28 cm

str

ešno o

kno

str

ešno o

kno

str

ešno o

kno

vmesna lega 15 x 24 cm kapna lega 15 x 10 cmvmesna lega 15 x 24 cmkapna lega 15 x 10 cm

B2

B2

Priloga 5

TLORIS OSTREŠJA

M 1:50 GS

EducationalV

ers

ion

01

25 m


A1 A1

15 o 15 o

fi 80fi 80

fi 80

fi 80

B1

B1

Priloga 6

TLORIS STREHE

M 1:50 GS

EducationalV

ers

ion

01

25 m


+7,22

+3,20

±0,00 -0,02

+2,80

+5,43

797

65

294

241

188

665 699

+5,70

Z1

Z2

S

P1

P2

-0,67

Priloga 7

PREREZ A-A

M 1:50


0 1 2 5 m

Zunanji zid Z1

1. Fasadna obloga / 10 mm2. Fasadna podkonstrukcija s prezračevalnim slojem / 90 mm3. Vetrna ovira4. Izolacija / 100 mm5. Mavčno-vlaknena plošča / 15 mm6. Lesena konstrukcija z izolacijo iz celuloznih vlaken / 160 mm7. OSB plošča / 15 mm8. Lesena konstrukcija z izolacijo iz celuloznih vlaken / 60 mm9. Mavčno-vlaknena plošča / 25 mm

Streha S

1. Strešna aluminjasta kritina / 10 mm2. Podkonstrukcija / 50 mm3. Podkonstrukcija s prezračevalnim slojem / 50 mm 4. Sekundarna kritina / 10 mm5. Leseni opaž / 10 mm6. Konstrukcija z izolacijo / 40 mm7. Nosilna lesena konstrukcija z izolacijo / 280 mm 8. Lesene letve / 20 mm9. Parna ovira / 2 mm10. Mavčno-vlaknena plošča / 12,5 mm

Medetažna plošča P1

1. Finalni tlak (keramične ploščice) / 10 mm2. Lepilo3. Mikroarmiran estrih / 50 mm4. Sistemska plošča Stirotermal Silent / 55 mm5. OSB plošča / 18 mm6. Stropniki / 240 mm7. Izolacija / 50 mm8. Letve / 20 mm9. Mavčno-vlaknena plošča / 12,5 mm

Tla proti terenu P2

1. Finalni tlak (keramične ploščice) / 10 mm2. Lepilo3. Mikroarmiran estrih / 50 mm4. Sistemska plošča Stirotermal Silent / 55 mm5. Stiroporna plošča za tlake, dodatna toplotna izolacija / 80 mm 6. AB temeljna plošča / 200 mm7. Toplotna izolacija (XPS) / 60 mm8. Hidroizolacija 9. Toplotna izolacija (XPS) / 60 mm10. Podložni beton / 100 mm11. Nasutje12. Geotekstil

Predelna stena Z2

1. Mavčno-vlaknena plošča / 15 + 10mm2. Lesena konstrukcija z izolacijo / 100 mm3. Mavčno-vlaknena plošča / 15 + 10 mm

Zunanji zid Z1


Streha S




Tla proti terenu P2


Predelna stena Z2

1. Mavčno-vlaknena plošča / 15 + 10mm2. Lesena konstrukcija z izolacijo / 100 mm3. Mavčno-vlaknena plošča / 15 + 10 mm

Priloga 8

PREREZ B-B

M 1:50


0 1 2 5 m


±0,00 -0,02

+2,80

+3,20

+6,81

Z1 Z2

S

P1

P2

-0,67


P2

P1

Z

S

Priloga 9

FASADNI PAS

M 1:10

Zunanji zid Z


Streha S




Tla proti terenu P2


Priloga 10

FASADA SEVER

M 1:50


0 1 2 5 m



0 1 2 5 m


Priloga 11

FASADA VZHOD

M 1:50

Priloga 12a

FASADA JUG

M 1:50


0 1 2 5 m


Priloga 11

FASADA VZHOD

M 1:50


0 1 2 5 m


Priloga 12b

MODIFICIRANA FASADA

JUG STOCKHOLM

M 1:50

Priloga 13

VIZUALIZACIJA ZUNANJOSTI

Passive House planning: S P E C I F I C A N N U A L H E A T I N G D E M A N D (annual method)Climate: User data - Ljubljana Interior temperature: 20,0 °CBuilding: Družinska hiša Building type:

Treated floor area ATFA: 155,6 m²per m²

Area U-Value Temp. factor ft Gt treatedBuilding assembly Temperature zone m² W/(m²K) kKh/a kWh/a floor areaExterior wall - Ambient A 251,7 * 0,118 * 1,00 * 78,2 = 2315 14,88Exterior wall - Ground B * * 0,64 * =Roof/Ceiling - Ambient A 116,0 * 0,105 * 1,00 * 78,2 = 955 6,14Floor slab / Basement ceiling B 103,4 * 0,134 * 0,64 * 78,2 = 690 4,44

A * * 1,00 * =A * * 1,00 * =X * * 0,75 * =

Windows A 48,1 * 0,790 * 1,00 * 78,2 = 2970 19,09Exterior door A 2,3 * 1,000 * 1,00 * 78,2 = 180 1,16Exterior TB (length/m) A * * 1,00 * = 0,00Perimeter TB (length/m) P * * 0,64 * = 0,00Ground TB (length/m) B * * 0,64 * = 0,00

Total of all building envelope areas 521,5 ––––––––––– kWh/(m²a)

Transmission heat losses QT Total 7109 45,7

ATFA Clear room heightm² m m³

Ventilation system: Effective air volume, VV 155,6 * 2,80 = 435,6Effective heat recovery efficiency heff 75%of heat recovery

Efficiency of subsoil heat exchanger hSHX 0% nV,system FHR nV,Res1/h 1/h 1/h

Energetically effective air exchange nV 0,318 * (1 - 0,75 ) + 0,046 = 0,126VV nV cAir Gt m³ 1/h Wh/(m³K) kKh/a kWh/a kWh/(m²a)

Ventilation heat losses QV 435,6 * 0,126 * 0,33 * 78,2 = 1413 9,1Reduction factor

QT QV night/weekendkWh/a kWh/a Saving kWh/a kWh/(m²a)

Total heat losses QL ( 7109 + 1413 ) * 1,0 = 8522 54,8

Orientation Reduction factor g-Value Area Radiation HPof the area See 'Windows' sheet (perp. radiation)

m² kWh/(m²a) kWh/a

1. North 0,40 * 0,50 * 2,89 * 126 = 742. East 0,48 * 0,50 * 7,48 * 229 = 4143. South 0,48 * 0,50 * 30,16 * 402 = 28934. West 0,45 * 0,50 * 3,20 * 251 = 1795. Horizontal 0,44 * 0,50 * 4,32 * 290 = 277

––––––––––– kWh/(m²a)

Available solar heat gains QS Total 3836 24,7

Length heating period Spec. power qI ATFAkh/d d/a W/m² m² kWh/a kWh/(m²a)

Internal heat gains QI 0,024 * 199 * 2,10 * 155,6 = 1560 10,0

kWh/a kWh/(m²a)

Free heat QF QS + QI = 5396 34,7

Ratio of free heat to losses QF / QV = 0,63

Utilisation factor heat gains hG (1 - ( QF / QL )5 ) / (1 - ( QF / QL )

6 ) = 96% kWh/a kWh/(m²a)

Heat gains QG hG * QF = 5181 33,3

kWh/a kWh/(m²a)

Annual heating demand QH QL - QG = 3341 21

kWh/(m²a) (Yes/No)

Limiting value 15 Requirement met? no

PHPP, Annual heating PHPP_EN_V8.5_hiša_LJ_povečana okna2

Passive House planning: S P E C I F I C A N N U A L H E A T I N G D E M A N D (monthly method)

Climate: Ljubljana Interior temperature: 20 °CBuilding: Družinska hiša Building type:

Treated floor area ATFA: 156 m²

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec YearHeating degree hours - External 15,7 12,5 10,9 7,3 4,0 1,6 0,1 0,7 3,2 7,1 11,1 14,9 89 kKhHeating degree hours - Ground 9,0 9,0 9,8 8,5 6,5 4,4 2,8 1,8 1,8 3,4 5,0 7,2 69 kKhLosses - Exterior 1572 1252 1088 728 402 159 7 67 324 715 1110 1490 8916 kWhLosses - Ground 124 124 137 118 91 60 38 25 25 47 70 100 959 kWhSum spec. losses 10,9 8,8 7,9 5,4 3,2 1,4 0,3 0,6 2,2 4,9 7,6 10,2 63,5 kWh/m²Solar gains - North 7 11 17 23 31 33 33 26 18 13 7 5 226 kWhSolar gains - East 40 60 103 137 188 188 198 170 124 69 34 27 1336 kWhSolar gains - South 367 511 648 633 612 576 626 669 655 504 317 281 6398 kWhSolar gains - West 16 29 43 54 66 69 71 64 49 31 17 14 521 kWhSolar gains - Horiz. 23 38 70 103 140 153 155 125 84 47 23 16 977 kWhSolar gains - Opaque 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kWhInternal heat gains 243 220 243 235 243 235 243 243 235 243 235 243 2862 kWhSum spec. gains solar + internal 4,5 5,6 7,2 7,6 8,2 8,1 8,5 8,3 7,5 5,8 4,1 3,8 79,2 kWh/m²Utilisation factor 100% 98% 89% 68% 38% 17% 3% 7% 30% 78% 99% 100% 53%Annual heating demand 1002 528 221 34 1 0 0 0 0 59 553 1005 3403 kWhSpec. heating demand 6,4 3,4 1,4 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,4 3,6 6,5 21,9 kWh/m²

Annual heating demand: Comparison

Monthly method (W. 'Heating') 3403 kWh/a 21,9 kWh/(m²a) reference to treated floor area according to PHPPAnnual method (W. 'Annual heating') 3341 kWh/a 21,5 kWh/(m²a) reference to treated floor area according to PHPP

Month 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Annual total Heating period methodDays 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365 199Ambient Temp. -1,10 1,40 5,40 9,90 14,60 17,80 19,90 19,10 15,50 10,40 4,60 0,00 9,8 3,6North Radiation 12,0 19,0 29,0 40,0 53,0 57,0 57,0 45,0 31,0 22,0 12,0 9,0 386 126East Radiation 22,0 33,0 57,0 76,0 104,0 104,0 110,0 94,0 69,0 38,0 19,0 15,0 741 229South Radiation 51,0 71,0 90,0 88,0 85,0 80,0 87,0 93,0 91,0 70,0 44,0 39,0 889 402West Radiation 23,0 40,0 60,0 75,0 92,0 97,0 99,0 89,0 68,0 44,0 24,0 19,0 730 251Hori. Radiation 31,0 51,0 90,0 126,0 161,0 172,0 176,0 150,0 106,0 62,0 31,0 22,0 1178 290Tsky -12,00 -10,20 -3,60 -1,80 2,80 7,20 9,10 8,80 5,70 1,60 -4,20 -10,00 -0,5Ground Temp 7,96 6,67 6,76 8,21 11,20 13,94 16,27 17,56 17,47 15,45 13,03 10,29 12,1 9,6

0

2

4

6

8

10

12

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Spec

. los

ses,

gai

ns,

Hea

ting

dem

and

[kW

h/(m

²mon

th)]

Sum spec. gains solar + internal Spec. heating demand Sum spec. losses

PHPP, Heating PHPP_EN_V8.5_hiša_LJ_povečana okna2

Priloga 14

Izpis PHPP

LJUBLJANA

Priloga 15

Izpis PHPP

STOCKHOLM

Passive House planning: S P E C I F I C A N N U A L H E A T I N G D E M A N D (annual method)Climate: [SE] - Stockholm Interior temperature: 20,0 °CBuilding: Družinska hiša Building type:

Treated floor area ATFA: 155,6 m²per m²

Area U-Value Temp. factor ft Gt treatedBuilding assembly Temperature zone m² W/(m²K) kKh/a kWh/a floor areaExterior wall - Ambient A 251,7 * 0,118 * 1,00 * 101,4 = 3002 19,30Exterior wall

Documents

Nataša Suhadolnik - COnnecting REpositoriesKlasifikacija na evropski direktivi o energetski učinkovitosti stavb. Le-ta zahteva, da morajo biti vse nove stavbe klasificirane glede