5/1 

80% no kopējā mājokļu siltumenerģijas patēriņa veido ēkas ar platību līdz 1000 m2 

Domāt un rīkoties energoefektīvi pareizi   

Norobežojošo  konstrukciju  siltuma  caurlaidība  jeb  to  spēja  samazināt  siltuma  zudumus telpās  vienmēr  ir  bijis  ļoti  aktuāls  jautājums.  Arī  Latvijā,  apskatot  jautājumu  par  norobežojošo konstrukciju  nepieciešamajiem  siltuma  pretestības  rādītājiem,  nekad  nav  bijusi  vienprātība. Vienmēr  pastāvējis  jautājums,  kāds  ir minimālais  vai  arī  optimāli  nepieciešamais  norobežojošo konstrukciju siltuma caurlaidības rādītājs jeb siltumizolācijas biezums, vērtējot to gan no sākotnējo būvizmaksu,  gan  no  ēkas  ekspluatācijas  izmaksu  aspekta.  Jāpiemin,  ka  Latvijā  viens  no noteicošajiem  normatīvajiem  dokumentiem  šajā  kontekstā  ir  LBN  002‐01.1,  kas  nosaka norobežojošo konstrukciju siltuma caurlaidības koeficientu (U‐vērtība, W/m2⋅K) vērtības. Ievērojot dotās LBN 002‐01 prasības,  ir  iespējams panākt, ka ēkas gada siltumenerģijas patēriņš apkurei uz 1m2  apkurināmās  platības  būs  robežās  starp  90  –  100  kWh/m2.  Savukārt,  ja  ēkas  ir  būvētas, ievērojot zemās enerģijas vai pasīvās mājas principus, tad gada siltumenerģijas patēriņš apkurei uz 1m2 apkurināmās platības pasīvai mājai ir ne vairāk kā 15 kWh/m2, bet zemas enerģijas mājai ne vairāk kā 40 kWh/m2 vai vidēji par 50 % zemāks salīdzinājumā ar konkrētajā valstī spēkā esošajām normatīvu prasībām.2  

Uz doto brīdi Latvijā ir uzkrāta zināma praktiskā pieredze ekspluatējot ēkas, kas atbilst LBN 002‐01  normatīvajām  prasībām.  Līdz  ar  to,  skaidri  ir  izkristalizējušies  secinājumi,  ka  ēkas ekspluatācijas  izmaksas  joprojām sastāda būtisku daļu un  ir  jāturpina virzība ēku, tai skaitā  jauno ēku, energoefektivitātes paaugstināšanā. Dotās tēzes patiesumu labi atspoguļo arī 1.attēla grafiks, kurā  skaidri  redzams,  ka  citās  pasaules  valstīs  ir  nepārtraukta  virzība  siltumenerģijas  patēriņa samazināšanā un efektīvā  tās  izmatošanā, un  šī brīža LBN 002‐01 prasības atbilst Eiropas 1980.‐1995. gada līmenim.   

1.att. Mājokļu energopatēriņa dinamika 

WSchVO – Vācijas Siltuma aizsardzības noteikumi, SBN – Zviedrijas Būvniecības Standarts 

Līdz ar to, iespējams šis ir īstais brīdis, lai atmestu visas šaubas un sāktu domāt, kā arī realizēt projektus, kuri atbilst daudz augstākam energoefektivitātes līmenim nekā noteikts LBN 002‐01. 

Šajā  gadījumā  pasīvās mājas  vai  zemās  enerģijas mājas  koncepcijas  ir  ļoti  labs  instruments, kuras  izmantojot,  var  panākt  ļoti  augstus  ēku  energoefektivitātes  rādītājus  jeb  zemas  ēkas                                                        1  LBN 002‐01 "Ēku norobežojošo konstrukciju siltumtehnika" spēkā no 01.01.2003.  2 „European national strategies to move towards very low energy buildings”, Danish Building Research Institute,  Aalborg University, 2008 

    5/2 

ekspluatācijas  izmaksas.  Galvenais  faktors,  kas  vieno  visas  energoefektīvo māju  koncepcijas  ir kompleksa pieeja ēkas risinājumiem, panākot to, ka: 

caur  ēkas  norobežojošajām  konstrukcijām  ir minimāli  siltuma  zudumi  un  ēkas  forma  ir ģeometriski vienkārša;  

izmanto energoefektīvus logus;   ēkas blīvuma pakāpe ir ļoti augsta;  ventilācijas sistēma nodrošina efektīvu gaisa rekuperāciju;  efektīvi tiek izmantota pasīvā saules enerģija;  energoefektīva elektroierīču un apgaismojuma izmantošana.  

 

Dotā  raksta  ietvaros  nav  iespējams  apskatīt  visus  uzskaitītos  argumentus,  līdz  ar  to  plašāk izvērtēsim dažus no tiem:  

‐ norobežojošo konstrukciju siltuma caurlaidības rādītājus; ‐ norobežojošo konstrukciju jeb ēkas blīvuma pakāpi; ‐ svaigā gaisa apmaiņas intensitāti jeb ventilācijas sistēmu. 

 

Savukārt,  kopējo  priekšstatu  par  siltuma  zudumiem  un  siltuma  avotiem  pasīvajās  mājās  var aplūkot  2.attēlā.  Rezultāti  uzrādīti  pasīvo māju  rindu  ciematam  Vācijā,  Hannoveres‐Konsbergas apkaimē (uz 1m2 dzīvojamās platības).  

2.attēls. Pasīvas mājas apkures perioda siltuma bilance   

  

Norobežojošo konstrukciju ar zemu siltuma caurlaidības rādītāju (U‐vērtība, W/m2⋅K) izmantošana zemās enerģijas vai pasīvās mājās  ir viens no galvenajiem priekšnosacījumiem,  lai varētu panākt definēto gada siltumenerģijas patēriņu apkurei uz 1m2 apkurināmās platības. Ja ēkā nav iespējams panākt  to,  ka  caur norobežojošajām  konstrukcijām  (ārsienas, 1  stāva grīdas, bēniņu pārsegums)  siltuma zudumi ir ļoti mazi, tad vispār nav vērts tālāk domāt par energoefektīvas ēkas būvniecību, jo  nav  ekonomiska  pamatojuma  uzstādīt  jaudīgas  inženieriekārtas  un  ar  to  palīdzību  censties kompensēt  lielos  siltuma  zudumus  caur  norobežojošajām  konstrukcijām.  Ir  jāatceras,  ka  doto iekārtu  (siltumsūkņa,  mehāniskās  ventilācijas  sistēmas)  darbināšanai  izmanto  vienu  no dārgākajiem enerģijas veidiem – elektroenerģiju.  

Salīdzinājumā ar citiem ēkas siltuma zudumu avotiem, norobežojošo konstrukciju siltuma pretestības paaugstināšana ir visvienkāršākais un arī salīdzinoši lēti realizējams pasākums, līdz ar to nav „jāskopojas” ar siltumtehniski efektīvu konstrukciju izvēli.  

Pasīvās mājas norobežojošo konstrukciju U vērtībām  jābūt 0,15  ‐ 0,10  (W/m2⋅K)  robežās, bet  zemās enerģijas mājās parasti U‐vērtība nepārsniedz 0,20 W/m2⋅K.  Izvēloties norobežojošās konstrukcijas,  piem.,  ārsienas,  jumta  risinājumu,  jāņem  vērā  ne  tikai  tās  U‐vērtība,  bet  arī konstrukcijas  siltuma  inerces  rādītājs,  lai  nodrošinātu  telpu  nepārkaršanu  vasarā  un maksimāli izmantotu saules pasīvo enerģiju.   

    5/3 

Veiksim konstruktīvu risinājumu siltumtehnisko raksturlielumu salīdzināšanu, lai novērtētu to  piemērotību  energoefektīvu  norobežojošo  konstrukciju  izveidošanai.  Kā  aprēķinu  atskaites vērtību  pieņemsim  U‐vērtību  0,20  W/m2⋅K,  kas  atbilstu  zemas  enerģijas  mājas  norobežojošās konstrukcijas rādītājam.   

Šobrīd būvpraksē pārsvarā tiek izmantoti sekojoši ārsienu risinājumi: a) rūpnieciski vai objektā veidotas koka karkasa konstrukcijas; b) bloku sienas ar vai bez papildu siltinājuma. 

 

Bez dotajiem ārsienu risinājumiem arvien biežāk tiek  izmantots arī koka karkasa konstrukcijas risinājums,  kurā  salīdzinājumā  ar  klasisko  koka  karkasa  konstrukciju  papildus  tiek  izmantoti  arī materiāli ar lielu siltuma inerci (skat. 3.att).   

3.att. Ārsienas konstruktīvais risinājums  

  Nr.  Konstrukcijas pamatmateriāli 

1 Koka karkasa konstrukcija – ģipškartons 12,5 mm, minerālvate 50 mm, tvaika barjera 0,2 mm, minerālvate 200 mm, pretvēja minerālvates plāksne 30 mm, ventilējamas fasādes apdare.  

2 Apmetums 10 mm,  keramzītbetona bloks 250 mm,  cietās minerālvates plāksnes 175 mm,  apmetums 10 mm. 

3  Apmetums 5 mm, gāzbetona siena 500 mm, tilpummasa 300 kg/m3, apmetums 5 mm.  

RBB Apmetums 10 mm, fibrolīts 75 mm, tvaika barjera 0,2 mm, kokšķiedras pretvēja plāksne 25 mm, kokšķiedras siltumizolācija  145 mm  (tilpummasa  32  kg/m3),  kokšķiedras  pretvēja  plāksne  25 mm,  fibrolīts  50 mm, apmetums 10 mm.  

 1.tabula. Ārsienu siltumtehnisko aprēķinu rezultāti 

 

Raksturlielums   1  2  3  RBB Sienas biezums, mm  335  450  510  340 

Svars, kg/m2  22  221  167  101 U‐vērtība, W/m2⋅K  0,150  0,183  0,174  0,166 Siltuma pretestība R, 

(m2⋅K)/W 6,66  5,46  5,74  6,02 

Samazinājuma amplitūda, K  5,25  82,8  82,85  119,7 Laika nobīde τ, stundas  6,51  17,27  21,46  18,35 

 

    5/4 

Jo  lielāka nobīde  τ laikā,  jo pēc  ilgāka  laika  ārējās  virsmas  temperatūra  sasniedz  iekšējo virsmu.  Lielums  K,  savukārt,  parāda  cik  reizes  samazinās  temperatūras  svārstību  amplitūda  uz iekšējās virsmas.  

Izvērtējot aprēķinu  siltumtehniskos  rezultātus, varam  secināt, ka,  ja  ārsienas konstrukciju veido vairāki slāņi, tad  izmantojot vairākus risinājumus var    iegūt U‐vērtības rādītājus, kas atbilst zemas enerģijas mājas  līmenim. Salīdzinot konstrukcijas pēc siltuma  inerces  rādītājiem,  izriet, ka vadīties tikai pēc konstrukcijas svara nav pareizi,  jo šis rādītājs neatspoguļo faktisko konstrukcijas siltuma  akumulācijas  spēju.  Daudz  labākus  siltuma  inerces  rādītājus  iespējams  panākt,  ja konstrukciju veido no materiāliem uz koksnes bāzes. Izmantojot konstrukcijas, kuru siltuma inerces rādītāji  ir salīdzinoši  lieli,  ir garantēts, ka telpās maksimāli tiks  izmantots saules pasīvās enerģijas siltums  un  iekštelpas  būs  pasargātas  no  straujas  atdzišanas  vai  uzkaršanas, mainoties  āra  vides parametriem.  Zinot  dažādu  konstrukciju  siltumtehniskos  rādītājus,  ikviens  var  veikt  sev piemērotākās konstrukcijas izvēli, novērtējot to arī no sākotnējo būvizmaksu pozīcijas.  

Nākamais  būtiskais  solis  pēc  norobežojošo  konstrukciju  risinājuma  izvēles  ir  doto konstrukciju  kvalitatīva  izbūve  jeb  ēkas  zemas  gaisa  caurlaidības  nodrošināšana.  Latvijā  ir izveidojies maldīgs priekšstats, ka izvēloties vienīgi mūra ēkās risinājumus var nodrošināt labu ēkas blīvuma pakāpi.3 Šajā sakarā ir vērts minēt Vācijas pasīvās mājas institūta „PASSIVHAUS INSTITUT” pētījuma  rezultātus.4,  kas  apliecina,  ka  neatkarīgi  no  izvēlētā  norobežojošo  konstrukciju konstruktīvā risinājuma t.i., mūris vai koka karkass, ir iespējams panākt gaisa caurlaidības rādītāja n50 vērtību ar kārtu  zemāku par 0,60 h‐1. LBN 002‐01 nosaka, ka dzīvojamām mājām maksimālā pieļaujamā  gaiscauraidības  vērtība  ir  3,0  m3/(m2xh).  Tas  nozīmē,  ka  neatkarīgi  no  izvēlētā konstruktīvā risinājuma, ievērojot būvdarbu tehnoloģiju, var panākt nepieciešamo gaiscaurlaidības vērtību. Lai  to panāktu, vērība  jāpievērš arī visām konstrukciju savienojuma detaļām, piemēram, vietām, kur plaknē saskaras dažādi materiāli, sienas –  loga vai grīdas – ārsienas salaiduma vietas, komunikāciju  atvērumu  vietas.  Šuvju  vietu  hermetizācijai  nepieciešams  izmantot  speciāli  šiem mērķiem paredzētus materiālus –  speciālas  līmlentas  vai blīvējamos materiālus. Veidojot  ēku ar augstu blīvuma pakāpi,  nenozīmē, ka mēs veidojam ēku kurā „nebūs ko elpot”, bet veidojam ēku, kurā  nebūs  siltuma  zudumu,  ko  izraisa  nekontrolējama  gaisa  kustība  un  mums  nebūs  tie jākompensē, pievadot papildu siltuma daudzumu. Siltuma zudumus, ko rada nekontrolējama gaisa plūsma nav  iespējas  izmantot arī gaisa  rekuperācijas  sistēmās. Uzskatāmībai novērtēsim  siltuma zudumus, kas atkarīgi tieši no ēkas blīvuma pakāpes. 

Ēkas  blīvuma  pakāpi  nosaka  pie  50  Pa  spiediena  starpības  starp  vidēm.  Normālos  ēkas ekspluatācijas apstākļos spiedienu starpība ir būtiski mazāka, ko arī ņemsim vērā aprēķinos.  

Apskatīsim  dzīvojamo māju  ar  apkurināmo  platību  140 m2  un  tilpumu  385 m3  ‐  pasīvas mājas  kritēriji nosaka,  ka ēkas blīvuma pakāpei  jābūt  lielākai par 0,60 h‐1.  Savukārt  LBN 002‐01 prasības dzīvojamām mājām nosaka ēkas blīvuma  līmeni ne mazāku par 3,0 m3/(m2xh). Neblīvām mājām gaisa  infiltrācijas apjoms var  svārstīties  ļoti plašā diapazonā  (pieņemsim vērtību 10 h‐1).5 Aprēķini  veikti  saskaņā  ar Rīgas  datiem,  gaiss  tiek  sildīts  par  20  grādiem  visas  apkures  sezonas garumā.  

                                                       3  Žurnāls „Latvijas būvniecība” Nr.1 (18)/10. J. Paplavskis „Kāpēc jāmaina domāšana, projektējot zema energopatēriņa dzīvojamās mājas”.   4  Final Technical Report of the European research project CEPHEUS – Cost Efficient Passive Houses as European Standards supported by the EU. July 2001 5 „Ēku siltuma zudumu un apkures siltuma vajadzības datormodelēšana” A. Jakovičs, S. Gendelis, Z. Krievāns, 2000 

    5/5 

2.tabula. Infiltrācijas siltuma zudumi atkarībā no ēkas blīvuma pakāpes  

Mājas raksturojums 

Gaisa apjoms, m3/h 

Siltumenerģijas daudzums gaisa uzsildīšanai, MWh 

Izmaksas atkarībā no enerģijas veida, Ls/apkures sezonā 

elektroenerģija  centrālā siltumapgāde Pasīva māja  23  0,76  56,2  26,76 LBN līmenis  116  3,78  281  133,8 Neblīva māja  385  12,6  936,5  446  

Rezultāti  skaidri  parāda,  ka,  jo  ēka  ir  blīvāka,  jo  „nelietderīgie”  izdevumi  par  apkuri  ir mazāki. Energoefektīvu māju koncepcija paredz, ka maksimāli  tiek kontrolēti  siltuma  zudumi un gūts labums no tā, piemēram, atgūstot gaisa siltumu rekuperācijas sistēmās.  

Doto gaisu izmanto arī telpu ventilēšanai, tomēr jāatceras, ka tā aprite norisinās 24 stundas jeb  arī  periodos,  kad  telpās  neuzturas  cilvēki  jeb,  kad  gaisa  apmaiņas  intensitāte  var  tikt samazināta.  

Energoefektīvās  mājās  svaigā  gaisa  nodrošināšanai  telpās  ir  vitāla  nozīme.  Galvenais ventilācijas uzdevums ir nodrošināt telpās sanitāri higiēniskajām normām atbilstošu gaisa kvalitāti un atbilstošu komforta līmeni. Pasīvās mājās doto gaisu izmanto arī telpu apsildei.  

Pasīvās vai zemās enerģijas mājās, salīdzinājumā ar Latvijas būvnormatīvos LBN 211‐08 6 un LBN  231‐03.7  definētajiem  gaisa  apjomiem,  ir  zināmas  atšķirības.  Piemēram,  pasīvās  mājās nepieciešamo  svaigā  gaisa  daudzumu  aprēķina,  izejot  no  vienam  cilvēkam  nepieciešamā daudzuma  jeb  20‐30 m3/h,  pie  nosacījuma,  ka  gaisa  apmaiņa  stundā  ir  vismaz  ar  kārtu  0,3  un griestu  augstums  2,5  m.  Telpu  apdzīvotības  līmenis  vidēji  tiek  pieņemts  35  m2.  Pēc  Latvijas būvnormatīviem nepieciešamais apjoms  tiek  rēķināts atkarībā no  telpu  tipa un sastāda vismaz 3 m3/h uz 1m2 grīdas  laukuma. Aprēķinot nepieciešamo gaisa daudzumu dzīvojamai mājai Rīgā ar apkurināmo  platību  140  m2,  mēs  iegūstam,  ka  pasīvās  mājas  gadījumā  4  cilvēku  ģimenei nepieciešami  vidēji  120 m3  svaiga  gaisa  stundā,  bet  pēc  LBN  kritērijiem  –  420 m3  svaiga  gaisa stundā.  Lieki  piebilst,  ka    apjomu  atšķirība  ir  ļoti  būtiska  un  tas,  savukārt,  nozīmē,  ka energoefektīvo  māju  izstrādātie  standarti  ar  mehāniskās  ventilācijas  sistēmas  palīdzību  ļauj maksimāli efektīvi nodrošināt nepieciešamo gaisa daudzumu.  

 

3.tabula. Siltumenerģijas izmaksas svaigā gaisa uzsildīšanai  

Nr. p.k 

Mājas raksturojums 

Gaisa apjoms, m3/h 

Gaisa apmaiņas kārta,  h‐1 

Siltumenerģijas daudzums gaisa uzsildīšanai, MWh

Izmaksas atkarībā no enerģijas veida, Ls/apkures sezonā 

elektroenerģija centrālā 

siltumapgāde  1.1  Pasīva māja  120 

0,31 3,93  291,91  139,0 

1.2  Rekuperācija 80 %  120  0,79  58,38  27,80 2.1  LBN līmenis  420 

1,10 13,75  1021,68  486,50 

2.2  Rekuperācija 80 %  420  2,75  204,34  97,30  Secinājumi.   

Realizējot  energoefektīvus  risinājumus,  kas  ir  saskaņā  ar  pasīvās  vai  zemās  enerģijas  mājas izstrādātajam  vadlīnijām,  ir  iespējams  panākt  ļoti  būtisku  ēku  ekspluatācijas  izmaksu samazinājumu  salīdzinājumā  ar  šobrīd  Latvijā  spēkā  esošajiem  būvnormatīviem.  To  var  panākt veicot kompleksu nepieciešamo pasākumu kopumu. Plānojot  ēku būvniecību,  ir  jādomā ne  tikai par  būvniecības  sākotnējām  izmaksām,  bet  arī  par    ēku  ekspluatācijas  izdevumiem.  Ēku norobežojošo  konstrukciju  siltuma  pretestībai  jānodrošina  pēc  iespējas mazāki  siltuma  zudumi caur tām, tādējādi, dodot iespēju iebūvēt nelielas jaudas inženiersistēmas.  

                                                       6  LBN 211‐08 "Daudzstāvu daudzdzīvokļu dzīvojamie nami" spēkā ar 01.03.2009. 7  LBN 231‐03 "Dzīvojamo un publisko ēku apkure un ventilācija"  spēkā ar 01.01.2004.