Основната цел на сградната обвивка е защита от атмосферните влияния и осигуряване на комфорт на обитателите. Изразът „покрив над главата” се явява синоним на дом, сграда. За изпълнение на тази защитна функция в строителството се разчита на крайното покривно покритие – керемиди, мембрани, обшивки и съответните хидроизолации. За да изпълняват обаче широката си функция по осигуряване на приятна среда на обитаване в покривните конструкции неизменен елемент с растяща важност е топлоизолацията.

Минималните стойности на топлинните загуби през сградната обвивка са дефинирани в чл. 10 на Наредба 7 за енергийна ефективност, топлосъхранение и икономия на енергия в сгради от 2004 г. Определеният коефициент на топлопреминаване (U-стойност, измервана в W/m²K) важи както за нови сгради, така и при реконструкции. В края на 2009 г. изискуемите минимални стойности бяха завишени, добавиха се и параметри за проследяване на топлинните мостове, което предполага намаляване на разхищението на енергия.

За покривите на отопляеми помещения този показател е 0,28 W/m²K. Това означава, че при сегашните най-масово приложими изолационни материали (коеф. на топлопроводност λ > 0.040 W/mK) дебелината на изолационния слой не трябва да е по-малка от 15 см. Това е най-ниският клас стъклена и каменна минерална вата и експандиран полистирол с ниски плътности при скатните покриви и екструдиран полистирол, тежка каменна вата, а напоследък и експандирани полистирени с якост на натиск над 150 kPa при плоските покриви.   В редките случаи когато се използват материали с по-добри топлоизолационни свойства (λ < 0.035 W/mK) необходимата дебелина може да падне с 2-3 см. Такива материали са стъклените и каменните минерални вати със средна плътност (18-25 кг/м³ за стъклените и 50-80 кг/м³ за каменните), графитните експандираните полистироли и тези с плътност по-висока от използвания за фасадна изолация материал при скатните покриви. При плоските покриви може да се използват или материали от посочените с по-добри топлоизолационни свойства или да се комбинират два материала, като единият носи завишена изолация, а втория е с подходящи якостни характеристики, за да осигури проходимостта, отличен пример за подобна комбинация са каменните вати с двойна плътност. Посочените дебелини за покриване на референтните стойности по Наредба 7 важат, при условие, че на фаза проектиране са взети мерки за минимизиране на топлинните мостове.

Спазването на минималните референтни стойности е предпоставка за постигане на икономия на енергия, но само по себе си не може да гарантира висок клас енергийна ефективност на сградата. Това е така, защото върху топлинните загуби през сградната обвивка влияят още фактори - съотношението обем-повърхнина на сградата, дела на външните стени, покрива, остъкленията в цялата сградна обвивка, ориентацията, климатичната зона, функцията на сградата. Къща с голяма площ на остъкленията по фасадата ще има нужда от повече енергия за поддържане на оптимален микроклимат, в сравнение с аналогична постройка със същата площ и ориентация, чиито фасади са плътни. И двете сгради се класифицират с клас В от скалата за определяне на класовете енергоефективност, когато са покрили минималните стойности на коефициента на топлопреминаване, но консумацията им на енергия може драматично да се разминава. Затова по-важен показател, който е добре да се специфицира в законодателството е конкретна гранична стойност на годишния специфичен разход на енергия за функциониране на сградата (отопление, охлаждане, вентилация, гореща вода, осветление и електроуреди) съотнесен към единица площ на сградата.

При стандарта пасивна сграда се търси именно крайната енергоефективност, фиксирана чрез първичната специфична потребна енергия 120 kWh/m²a, 15 kWh/m²a - крайна необходима енергия за отопление и топлинен товар 10 W/m². Независимо от това на кой континент, в коя климатична зона, с каква ориентация и функция е една пасивна сграда, тя трябва да покрива посочените показатели. Това може да се случи, когато коефициентът на топлопреминаване на всички елементи от сградната обвивка – под, покрив, стени е под 0,15 W/m²K, или почти три пъти по-добър от настоящите минимални изисквания за покриви у нас. Когато климатичните условия са по-сурови, показателите за енергийна ефективност ще се достигат при топлинни загуби под 0,08 W/m²K, какъвто е случаят със Скандинавските страни, или под 0,20 W/m²K – в средиземноморските държави с топли зими. У нас поради големите температурни амплитуди, въпреки голямата слънчева радиация, за елементите на сградната обвивка трябва да се залагат U-стойности < 0,10-0,12 W/m²K, което означава и три пъти по-големи дебелини на изолационния слой и/или използването на изолационни материали с подобрени изолационни свойства.

Покрив на пасивна сграда „Waterhouse” –Благоевград, проект студио АРХЕ
Топлоизолацията е положена в три слоя с обща дебелина 46 см.
 

Колкото и стресиращи да изглеждат подобни цифри, не трябва да забравяме че те са напълно изпълними и все по-честа практика в страните възприели амбициозните, обосновани цели за намаляване на консумацията на енергия в сградния фонд, дори над дефиницията за пасивна сграда. Това е неизбежен процес и за България. В момента тече процедура по транспониране в националното ни законодателство на редактираната европейска директива за енергийните характеристики на сградите ЕC 2010/31, която бе приета през май 2010 г. Страната ни, като членка на ЕС, трябва да се ангажира с планове за масовото навлизане и задължително строителство и реновация на нетно нулево енергийни сгради след 2020 г, а за сградите - публична собственост – две години по-рано.

Дали експертите, ангажирани с редактиране на съществуващата законодателна рамка ще затегнат референтните стойности сега, дали ще го направят стъпково и равномерно във времето до 2020 г. или ще предложат сериозни икономии на енергия в сградите да започнат да се случват масово едва преди крайния срок на влизане в сила на европейските изисквания зависи от дългосрочната енергийна стратегия на страната. Факт е обаче, че са налице решения как изолираме по-добре, по-ефективно и по-дълготрайно. И тъй като животът на една сграда далеч надхвърля визията за въвеждане на нулево енергийни сгради, интелигентните инвеститори могат да пресметнат възвращаемостта от инвестиция в допълнителна изолация, качествено проектиране и в пасивна сграда и да се възползват от комфорт на обитаване и редуцирани сметки за енергия още днес.
На първо място, всички ангажирани в сградно строителство, инвестиране и ползване трябва да си дадат сметка, че удвояването на обичайните дебелини изолация, в никакъв случай не водят до двойно поскъпване на мерките за икономия на енергия. Дали един плосък покрив ще е изолиран с 10-12 или 20-24 см от обичайните изолационни материали, останалите елементи от покривната система – отводняване, пароизолация, материали за лепене или механично укрепване, хидроизолация  остават същите. Дори при еднослойното полагане на изолация, вложения труд остава константа. Оскъпяването е 20-30 % спрямо първоначалните разчети за стойността на покрива и пренебрежимо малко, съотнесено към цялата стойност на нова сграда или обновяването.

На второ място, обаче, с повишаване на изискуемата дебелина се увеличава необходимостта от допълнителна конструкция, която да я носи, намалява се полезната площ на помещенията, възникват редица технически препятствия, свързани с напасването спрямо другите строителни материали и системи. В нашия пример с плоския покрив, в случаите когато той се явява тераса на помещения от горния етаж, би се получило едно огромно допълнително стъпало при излизане на вън.

И накрая, наред с повишените изисквания към коефициента на топлопреминаване на конструкциите за още по-добри резултати трябва да се вземат допълнителни мерки за икономия на енергия - въздухонепроницаемост на обвивката и елиминиране на топлинните мостове, както и за осигуряване на съоръжения за осигуряване на енергия от възобновяеми източници.
Затова наред с разумното проектиране, което още от самото начало трябва да е насочено към минимизиране на енергийното разхищение, погледите на специалистите трябва да се насочат и към материали и технологии, целенасочено произвеждани да решават проблемите на енергоефективността, комбиниращи допълнителни свойства наред с повишените изолационни характеристики. При това, не задължително на по-висока цена.

Автор: Светла Бонова

Изтеглете статията в PDF.