Teksts: Annija Straume
Klimata pārmaiņas ir fundamentāla šodienas dizaina problēma. Drauds, ko nes klimata pārmaiņas, ir eksistenciāls, un neilgtspējīgas ēkas ir tā līdzdalībnieces un pat lielākas, kā bieži vainotie automobiļi. Amerikas Savienotajās valstīs ēkas ik gadu patērē 40% enerģijas, kā arī ir vienas no lielākajiem oglekļa izmešu radītājām būvniecības sektorā. Arhitekti, kas projektē, un būvnieki, kas būvē, apzinoties globālo situāciju un izmantojot ilgtspējīgas metodes, rāda ceļu uz nākotni. Viņi skatās tālāk par ierastajiem konceptiem un risinājumiem. Viens no tādiem konceptiem ir Net-zero enerģijas ēkas, kuru popularitāte pasaulē aug privātajā un publiskajā sektorā - privātmājas, biroja ēkas un pat viesnīcas, kā, piemēram, “Breeze” viesnīca Amsterdamā.
Net-zero enerģijas ēkas ir ēkas, kas ik gadu saražo tikpat daudz enerģijas kā patērē, kā arī tās rada mazāk oglekļa izmešu. Lai uzbūvētu net-zero enerģijas ēku ir jāievēro būtiski ēkas projektēšanas un būvniecības pamatprincipi:
1. Ēkai ir jābūt ar ļoti izturīgu termālo apvalku. Apvalku, kas nodrošina nepārtrauktu gaisa un mitruma barjeru. Citiem vārdiem sakot, ēka saglabā tajā esošo siltumu un nodrošina komfortablu iekštelpas klimatu.
2. Attiecīgi novietojums pret debespusēm arī spēlē nozīmīgu lomu ēkas enerģijas resursu taupīšanā. Projektēšanas laikā ir būtiski ēkas plānojumu veidot tā, lai pēc iespējas vairāk ēka izmantotu saules doto enerģiju. It īpaši, Ziemeļu puslodē ēkai ir jābūt novietotai tā, lai minimizētu tiešus saules starus vasaras periodā, kas samazinātu ēkas dzesēšanas nepieciešamību, un maksimāli izmantotu saules enerģiju ziemā, samazinot ēkas apkures patēriņu.
3. Svarīgs net-zero enerģijas ēkas elements ir logi, jo caur tiem notiek vislielākā termālās enerģijas apmaiņa, kā arī tie nodrošina dienasgaismas daudzumu iekštelpās. Pietiekams dienasgaismas daudzums ne tikai samazina elektrības patēriņu, bet arī ir ļoti nozīmīgs faktors cilvēka veselībai un labklājībai. Karstā vasaras laikā, ir iespējams izmantot aptumšojošus logus, kas automātiski pielāgojas saules intensitātei un palīdz kontrolēt pārlieku lielu saules gaismu, atspīdumu un karstumu, kā arī žalūzijas un markīzes ēkas dienvidu pusē palīdz bloķēt saules karstumu vasarā un ielaist saules siltumu ziemā.
4. Dzesējošais jumts pasargā ēku no saules karstuma un saglabā iekštelpās komfortablu temperatūru. Dzesējošo jumtu var izveidot no blīviem jumta materiāliem tādiem kā dakstiņi, dabīgais šīferis, māls vai ar saules gaismas reflektējošiem materiāliem.
5. Apkures un dzesēšanas sistēmas komerciālās ēkās rada aptuveni 34% no kopējā enerģijas patēriņa. Projektējot ēku ir būtiski ieplānot augstas efektivitātes apkures un dzesēšanas sistēmas, kas izmanto ievērojami mazāk enerģijas.
6. Ņemot vērā, ka Net-zero enerģijas ēka ir ar apvalku, kas nodrošina gaisa barjeru, ļoti svarīga ir ēkas ventilācijas sistēma, jo nepieciešams izfiltrēt iekštelpās radušos gaisa piesārņojumu. Mūsdienu ventilācijas sistēmas ir veidotas tā, lai tās spētu uzlabot arī ēkas enerģijas resursu taupīšanu – siltais ēkas gaiss tiek izmantots, lai uzsildītu ieplūstošo auksto gaisu.
7. Salīdzinoši vienkāršs veids, kā samazināt komerciālas ēkas enerģijas patēriņu ir maksimāli energoefektīvas datortehnikas izvēle. Datortehnika sastāda aptuveni 6% no kopējā ēkas enerģijas patēriņa.
8. Apgaismojums sastāda aptuveni 10% no komerciālas ēkas ikgadējām elektrības izmaksām. Projektējot ēku un tās interjeru ir jāparedz, pirmkārt, funkcionāls plānojums, kas nodrošina pēc iespējas lielāku dienasgaismas izmantošanu, otrkārt, jāizmanto apgaismojuma vadības sistēma tāda kā laika režīmi, foto jutīgie sensori, kas ieslēdz, izslēdz un pielāgo gaismas intensitāti atkarībā no dienasgaismas daudzuma. Un, protams, jāizmanto maza elektrības patēriņa spuldzes, piemēram, LED un CFL (saīsinājumā no angļu val. – compact fluorescent lamp).
9. Net-zero enerģijas ēkas galvenais mērķis ir saražot tikpat daudz enerģiju kā tā patērē. Šim nolūkam tiek izmantotas tādas atjaunojamās enerģijas ražošanas sistēmas kā saules paneļi, vēja turbīnes, mazas hibrīdās elektrosistēmas vai mikro-hidroelektrostacijas.
10. Ir ieteicams pievienot Net-zero enerģijas ēku tradicionālajiem enerģijas avotiem (dabas gāzei, elektrībai utt.), jo atjaunojamā enerģija ne vienmēr spēj nodrošināt ēkas nepieciešamo enerģijas jaudu. Tomēr, ja atjaunojamā enerģija pārsniedz nepieciešamo ēkas patēriņu, pārpalikusī enerģija var tikt novadīta atpakaļ kopējā tīklā, kas palīdz sasniegt ēkas enerģijas balansu, kas nepieciešams, lai to uzskatītu par Net-zero enerģijas ēku.
Viens no labākajiem Net-zero enerģijas ēkas piemēriem ir viesnīca Amsterdamā “Breeze”. Nīderlandes ventilācijas sistēmas inženieris Bens Bronsems (78) ir izstrādājis Zero-energy gaisa kondicionēšanas sistēmu, kas izmanto pašu ēku kā dzesēšanas instrumentu. Viesnīcas “Breeze” gaisa kondicionēšana ir pilnībā cirkulāra bez mehāniskās ventilācijas. Tās galvenās komponentes ir krītošs ūdens, saule un vējš. Ēkas enerģija tiek saražota ar tās “enerģijas jumtu”, uz kura atrodas saules paneļi un vēja turbīnes, kas ražo enerģiju, neradot oglekļa dioksīda izmešus. Kā arī šis jumts nodrošina gaisa pieplūdi ēkā. Tālāk gaiss nonāk klimata kaskādē, kurā tas tiek atdzēsts un savienots ar miglu, kļūstot smags, tādā veidā nodrošinot dabīgu gaisa nosēšanos uz pirmo stāvu (skat. attēlu Nr.2 ar ēkas gaisa cirkulācijas shēmu). No pirmā stāva svaigais un atdzesētais gaiss tiek vienmērīgi izplatīts pa visu ēku. Izlietotais gaiss tiek novadīts atpakaļ uz pirmo stāvu un ar saules enerģijas palīdzību tiek uzkarsēts, kas liek tam celties uz augšu un tādā veidā tiek izvadīts ārā no ēkas, tajā pašā laikā siltumu pārnesot un noglabājot vēlākai lietošanai. Šis ir viens no piemēriem, kā, izmantojot saules un vēja enerģiju, atdzesēt un ventilēt ēku. Ēkā ir nodrošināta arī lietus ūdeņu savākšanas un filtrēšanas sistēma. Uzkrātais ūdens tiek izmantots viesnīcas darbinieku un viesu vajadzībām, kā arī aquaponics pārtikas audzēšanas sistēmai. Aquaponics ir noslēgts pārtikas audzēšanas cikls, kurā audzētās zivis un augi nodrošina viens otru ar nepieciešamajām barības vielām. Tādā veidā iespējams veikt ēdiena ražošanu iekštelpās, izmantojot ļoti minimālus resursus. Izaudzētās zivis un augi tiek pasniegti viesnīcas restorānā. Viesnīca ir viens vesels, sevi uzturošs “dzīvs organisms”, kas parāda, cik svarīga un iespējama ir efektīva enerģijas izmantošana, kā arī, ka ir iespējams atkāpties no tradicionālajām būvniecības un dizaina metodēm, radot inovatīvus un ilgtspējīgus risinājumus.
Arvien vairāk tiek projektētas un celtas ilgtspējīgas ēkas, kuru galvenais uzdevums ir ne tikai samazināt izmantoto būvniecības un ekspluatācijas resursu patēriņu, bet arī enerģiju saražot un spēt sevi uzturēt, kā arī “Breeze” viesnīcas gadījumā – tajā mītošos viesus. Uz šādām ēkām mums ir jāskatās, kā uz dzīvām būtnēm – būtnēm, kuras dzīvo un elpo, ne tikai ņemot, bet arī dodot.