Toplotni ovoj stavbe mora biti v celoti sklenjen, v prostor ne sme spuščati mraza, vročine in vode, obenem pa mora tudi dihati.
Po definiciji ima skoraj nič-energijska stavba zelo visoko energetsko in energijsko učinkovitost oziroma potrebuje zelo majhno količino energije za svoje delovanje, pri čemer je potrebna energija v veliki meri proizvedena iz obnovljivih virov v bližini ali na kraju samem. Kot pravi mag. Peter Petrovčič, energetski svetovalec Ensvet, je odločitev za gradnjo skoraj nič-energijske hiše treba sprejeti že v zgodnji fazi načrtovanja stavbe, saj se postopek gradnje klasične hiše precej razlikuje od gradnje skoraj nič-energijske hiše.
Paziti je treba na toplotne mostove
Z vidika energetske učinkovitosti stavbe je zelo pomembno, da je toplotni ovoj stavbe v celoti sklenjen. Kot razloži Petrovčič, tu velja osnovno pravilo, da mora biti toplotni ovoj stavbe brez izrazitejših toplotnih mostov. »Zelo pomembna je izvedba detajlov, kot so stiki toplotne izolacije z okvirji oken in vrat, izvedba okenskih polic, stiki izolacije na ostrešje stavbe, balkone ter izolacijo podzidka in vkopanih zidov. V vseh primerih moramo paziti, da so stiki popolni in da ni razmakov med posameznimi gradbenimi elementi oziroma sistemi. Pomembno je tudi, da pri istem izvajalcu izberemo celoten fasadni sistem – od toplotno izolacijskega materiala, malt, lepil, armaturnih mrežic do parnih ovir, pritrdilnih sider, stičnih in odkapnih letev. Le tako lahko namreč pridobimo garancijo proizvajalca na izveden sistem,« pojasnjuje. Na srečo imajo praktično vsi proizvajalci na svojih spletnih straneh prikazane tehnične risbe izvedbe posameznih detajlov, nudijo pa tudi nasvete tehnologov, ki pomagajo pri izbiri pravih materialov.
Zaključni sloj fasade mora biti vodotesen in hkrati difuzijsko odprt
Tudi fasada mora izpolnjevati vse zahteve, ki jih pri gradnji predpisuje zakon. Osnovna funkcija fasade stavbe je po Petrovčičevih besedah zaščita gradbenih konstrukcij pred vplivi okolice, torej pred dežjem, soncem, vetrom, neurjem, poleg tega mora fasada preprečevati kondenzacijo zračne vlage v nosilnih konstrukcijah. Zaključni sloj fasade mora biti zato vodotesen in hkrati difuzijsko odprt, da omogoča vlagi prehod navzven. »Poleg tega mora fasada zagotavljati zaščito notranjih prostorov pred hrupom, odpornost proti požaru in energetsko učinkovitost stavbe. In na koncu: zaščitni sloj fasade mora biti tudi arhitekturno usklajen s preostalimi vidnimi deli stavbe,« dodaja energetski svetovalec.
Fasada je postala zahteven gradbeni sistem
»Zahteva o skoraj nič-energijski gradnji torej močno posega v načrtovanja toplotnega ovoja stavbe in fasade kot njenega dela, zato je potrebno skrbno načrtovanje stavbe in modeliranje njenega obratovanja z orodji gradbene fizike,« pravi Petrovčič. Katero računalniško orodje se je do zdaj izkazalo kot najbolj uporabno? »Orodje PHPP (Passive House Institute), v katerem dinamično glede na urno dinamiko energetske bilance stavbe preverjamo ustreznost bivalnih pogojev v stavbi in njene potrebe po energiji,« meni svetovalec. Kot poudari, je fasada stavbe kot največji del toplotnega ovoja stavbe postala zahteven gradbeni sistem, ki zahteva sistemski pristop k njenemu načrtovanju in izvedbi. Njen vpliv na bivalno ugodje, trajnost gradnje in energetsko učinkovitost stavbe je prevladujoč, zato je prav, da se je lotimo pazljivo.
Pogosto imajo deli fasade na isti stavbi različne zaključne obloge
Kot razloži Petrovčič, v osnovi delimo fasade na kontaktne fasade, pri katerih so vsi sloji v sestavu fasadne obloge med seboj v popolnem stiku, in prezračevane fasade, pri katerih je med toplotno in zvočno izolacijskim slojem fasade ter zaključno oblogo prezračevani prostor.
»Zaključne obloge so lahko zelo različne in so močno odvisne od arhitekture same stavbe. Te so lahko mineralni, akrilni, silikatni ali silikonski ometi, lesene, kamnite ali pločevinaste obloge, obloge iz umetnih mas, fasade pa so lahko tudi steklene,« dodaja. Izbira zaključne obloge je odvisna predvsem od arhitekture stavbe, vrste gradnje (lesena, zidana), orientiranosti površine fasade, zaščitenosti fasade pred dežjem in vremenskih pogojev mikrolokacije, pogosto pa imajo posamezni deli fasade na isti stavbi različne zaključne obloge.
V Sloveniji sicer po Petrovčičevih besedah načrtujemo in gradimo praktično vse vrste fasad. Kot pojasnjuje, ima največji vpliv na njihovo raznovrstnost predvsem podnebje, ki je v Sloveniji zelo raznovrstno: od mediteranskega in celinskega do alpskega. »Pomembno je, da arhitekti pri načrtovanju stavbe povzamejo arhitekturne značilnosti širšega prostora in temu primerno zasnujejo tudi fasado posamezne stavbe,« poudari.
Naravni materiali so običajno primerni zgolj za specifične razmere
Kakšna je izbira materialov za izolacijski sloj fasade? Kot pravi Petrovčič, se v Sloveniji najpogosteje uporabljata stiropor in mineralna volna. »Stiropor je lahko bele ali sive barve – ta ima dodatek grafita in je za približno 20 odstotkov bolj izolativen kot beli. Mineralna volna je na voljo v obliki plošč ali lamel. Za izolacijo podzidka stavbe in vkopanih sten, kjer izolacija prihaja v stik z vlago, pa se za izolacijo uporablja stirodur, ki je obarvan zeleno, modro ali rumeno,« pojasnjuje.
Ko se naravni izolacijski materiali navlažijo, začnejo propadati, zato je njihova uporaba omejena.
Opaža tudi, da je v zadnjih letih na trgu vedno več naravnih oziroma ekoloških materialov, na primer konoplje, preparirane ovčje volne, lesnih vlaken in celuloze. Ti materiali se uporabljajo predvsem kot polnilo za zunanje stene pri montažni leseni gradnji. Med ‘alternativce’, kot jih imenuje Petrovčič, spada tudi gradnja iz trstike, slamnatih ali konopljinih bal. »A ti naravni materiali so običajno primerni zgolj za specifične razmere,« opozarja. Zakaj? »Ko se navlažijo, začnejo propadati, zato je njihova uporaba omejena,« pojasnjuje.
Zahteve za skoraj nič energijske stavbe
Da bi dosegli standard skoraj nič-energijske gradnje, mora toplotna prehodnost celotne gradbene konstrukcije, ki meji na zunanji zrak, znašati največ U ≤ 0,15 W/m2K. V praksi to pomeni, da mora debelina toplotne izolacije iz mineralne volne pri zidani gradnji znašati najmanj 22 cm, pri uporabi grafitnega stiropora pa najmanj 15 cm. Kot pravi energetski svetovalec Ensvet Peter Petrovčič, se naložba v dodatno toplotno izolacijo fasade – če upoštevamo siceršnje stroške z vzdrževanjem fasade in možna nepovratna sredstva Eko sklada – povrne v 8 do 12 letih. Prednost toplejših sten je, da imajo stanovalci boljše bivalno udobje pri nižji temperaturi zraka, ob tem pa nižje toplotne izgube in nižje stroške. »Ustrezna toplotna izolacija fasade pa ima prednosti tudi poleti,« dodaja Petrovčič, saj se notranja stran osončene stene precej manj segreje, če je toplotno izolirana. »Nižja temperatura obodne ploskve pomeni manj toplotnih dobitkov, ugodnejšo občuteno temperaturo prostora in s tem nižje potrebe po hlajenju prostorov, ki jih je običajno možno zagotoviti z omenjenimi pasivnimi načini hlajenja,« še pravi.
Težave nastopijo pri neprimernih načinih uporabe in vgradnje
Kakšen vpliv pa imajo različne vrste fasade in izolacije na kakovost bivanja? Dr. Mitja Košir s Katedre za stavbe in konstrukcijske elemente (KSKE) na Fakulteti za gradbeništvo in geodezijo (FGG) meni, da direktne povezave med izborom materiala toplotne izolacije in kakovostjo bivanja v stavbi načeloma ni. »Če toplotno izolacijski material izpolnjuje zahteve po primerni toplotni prevodnosti in je izdelan iz materialov, ki ne škodujejo zdravju, lahko s katerimkoli materialom zagotovimo primerne notranje toplotne pogoje in hkrati dober gradbeno-fizikalni odziv stavbnega ovoja. Težave nastopijo pri neprimernih načinih uporabe in vgradnje, recimo če se napačno vgradijo parne ovire, puščajo toplotni mostovi, slabo ali pomanjkljivo vgradijo toplotne izolacije in podobno,« pojasnjuje. V takšnih primerih namreč lahko prihaja do pojava kondenzacije zračne vlage v notranjosti prostorov, kjer se pojavljajo nizke površinske temperature.
Razvoj toplotno izolacijskih materialov gre v smer zmanjšanja ogljičnega odtisa toplotne izolacije v njenem celotnem življenjskem ciklu.
»Bolj celostno oziroma trajnostno gledano pa uporaba materialov z manjšim okoljskim odtisom seveda vpliva na kakovost širšega bivalnega okolja. Lahko bi torej rekli, da bi morali stremeti k uporabi takšnih materialov, ki zagotavljajo primerno gradbeno-fizikalno delovanje stavbe ob sočasnem majhnem okoljskem vplivu,« sklene Košir.
»Prav v to smer gre tudi razvoj toplotno izolacijskih materialov – zmanjšanje ogljičnega odtisa toplotne izolacije v njenem celotnem življenjskem ciklu,« pa pojasnjuje Petrovčič. Za to se uporabljajo predvsem organski materiali rastlinskega in živalskega izvora, kot so bombaž, konoplja, lesne vlaknenke, slama, celuloza …
Še en trend je tudi integracija drugih sistemov v fasadni sistem, kot so denimo fotovoltaične celice ali toplozračni registri. Razvoj tega področja temelji predvsem na različnih večslojnih steklenih fasadah z žlahtnimi plini ali vakuumom v vmesnem prostoru. Najpomembnejše pa je najti čim bolj toplotno izolativen material, s katerim bi lahko dosegli manjšo potrebno debelino izolacije in s tem njen manjši volumski delež. »Predvsem pri obnovah stavb se namreč srečujemo z omejitvami pri debelini nove toplotne izolacije; taki materiali pa so predvsem različne poliuretanske pene in vakuumski izolacijski materiali,« dodaja energetski svetovalec.
Mitja Košir takšne materiale imenuje kar super izolatorji. »Ti materiali imajo tudi do 10-krat nižjo toplotno prevodnost kot recimo polistiren ali kamena volna. Žal pa so tudi veliko dražji in imajo hkrati zelo specifične zahteve za njihovo vgradnjo v stavbah. Uporaba vakuumskih plošč recimo ne omogoča rezanja, prebadanja in prilagajanja plošč na gradbišču, kar močno omejuje njihovo enostavnost uporabe pri gradnji,« pojasnjuje.
»EPS se je izkazal kot zelo primeren izolacijski material v sistemih kontaktnih fasad«
Janez Stražiščar iz podjetja Fragmat, kjer proizvajajo izdelke za izolacijo objektov od temeljev do strehe, pravi, da lahko k uravnavanju relativne vlažnosti zraka delno pripomorejo tudi površine sten (omet, oplesk), če so iz primernih materialov, a ne moremo pričakovati, da bo to nadomestilo prezračevanje. »Zaradi zaostrovanja zahtev glede energetske učinkovitosti stavb se povečujejo debeline toplotnih izolacij in iščejo novi materiali s čim boljšo izolativnostjo,« pravi Stražiščar. Sami ponujajo fasadne plošče Neo super F 031 in Premium 031, ki so izdelane iz ekspandiranega polistirena (EPS) oz. stiropora z dodatkom grafita. »EPS se je izkazal kot zelo primeren izolacijski material v sistemih kontaktnih fasad. Poleg tega prispeva k trajnostni rasti, saj lahko stiropor po koncu življenjske dobe recikliramo in ponovno uporabimo za izdelavo toplotne izolacije,« še pojasnjuje sogovornik.
