Šiuolaikiniams komerciniams pastatams keliami aukšti reikalavimai, šiandien jie gali pasigirti inovatyvių inžinerinių sistemų gausa. Šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo (ŠVOK) sistemos turi svarbų vaidmenį projektuojant ir valdant žaliąjį pastatą. Analizuojant ir pasirenkant tinkamiausią ŠVOK sistemą pastate, vertinama siekiamo komforto klasė, eksploatacinės išlaidos, pirminė investicija ir estetika.
Pagalbai – skaitmeninis modelis
Evaldas Savickis.
Anot tvariosios plėtros konsultanto ir „BREEAM“ licencijuotojo vertintojo, bendrovės „Vesta Consulting“ direktoriaus Evaldo Savickio, projektuotojams tenka sunki užduotis suderinti visus – eksploatacijos, investicijų ir estetikos – aspektus. „Paprastai vystytojas nori labai efektyvių ir aukštą komforto lygį kuriančių sistemų už nedidelę pirminę investiciją. Tačiau realybė tokia, kad reikia surasti balansą tarp visų šių aspektų. Šildymo ir vėsinimo sistemų, jų tipų pasirinkimas šiais laikais yra gana didelis, svarbu išsirinkti pačią tinkamiausią būtent konkrečiam pastatui“, – atkreipė dėmesį pašnekovas.
Vakarų šalių praktikoje jau gana seniai taikomas, o ir Lietuvoje pradedamos naudoti skaitmeninio pastato modeliavimo ir analizės programinės įrangos. Pasitelkus jas, sukuriamas skaitmeninis pastato modelis, parenkamos kelios sistemų alternatyvos, simuliuojamas pastato veikimas, apskaičiuojant, kiek pastatas su tam tikromis ŠVOK sistemomis suvartos energijos, kokį komforto lygį pasieks, taip pat apskaičiuos aplinkosauginius rodiklius (pavyzdžiui, CO2 pėdsaką).
Tokiu būdu galima palyginti skirtingų ŠVOK sistemų konkrečiame pastate veikimo skirtumus, eksploatacines išlaidas ir, žinant pirminę investiciją, atsipirkimo terminus (lyginant su įprasta (tipine) sistema). Šios dinaminės pastato simuliacijos suteikia vertingos informacijos tiek vystytojui priimant finansiškai racionaliausią sprendinį, tiek projektuotojui pasirenkant tinkamiausią sistemą. Bet to, šis projektavimo būdas leidžia sutaupyti laiko, pinigų ir išvengti klaidų.
Įvertinama būsima veikla
Pastaraisiais metais įsivyravo tendencija projektuojant biurų pastatą didžiausią dėmesį skirti komfortiškos ir patogios vidaus aplinkos kūrimui. Komfortiška – tai visų pirma sveika aplinka.
Lietuva yra tokioje klimatinėje zonoje, kur natūralus vėdinimas komerciniuose pastatuose praktiškai neįmanomas. Žaliesiems pastatams, sertifikuotiems pagal „BREEAM“, „LEED“, „WELL“ ar kitas panašias sistemas, keliami aukšti reikalavimai, užtikrinant tinkamą į patalpas tiekiamo šviežio oro kiekį. Gerosios praktikos standartas reikalauja suprojektuoti mechaninio vėdinimo sistemą, kuri tiektų 10–15 ltr per sekundę vienam žmogui (esant vidutinei oro kokybei, IDA2 kategorija).
Labai svarbu, kokios kokybės oras bus tiekiamas, todėl ŠVOK inžinieriai privalo kruopščiai parinkti tinkamo lygio filtrus ir šviežio oro paėmimo vietas. Rekomenduojama oro paėmimo vietą suprojektuoti bent 10 m horizontaliu atstumu nuo artimiausio taršos šaltinio, pavyzdžiui, motorinių transporto priemonių kelio ar pravažiavimo, rūkymo vietos, vėdinimo sistemos panaudoto oro išmetimo vietos ar automobilių statymo vietos. Neretai tai tampa dideliu iššūkiu projektuotojams.
Anot skaitmenines pastato analizes ir simuliacijas atliekančio specialisto Kirilo Simbirskij, moksliniai tyrimai rodo, kad žmonių kognityvūs gebėjimai priklauso nuo šviežio oro kiekio. Tą suprasdami vėdinimo sistemų projektuotojai tvarių pastatų projektavimo srityje pirmaujančiose Europos šalyse nustato reikalingo šviežio oro kiekį atsižvelgdami į patalpose planuojamą vykdyti veiklą. Daugiau šviežio oro reikia patalpose, kur žmonių darbas susijęs su sprendimų priėmimu, kur reikia aukšto lygio intelektinio darbo, tikslumo.
Tikslas – išvengti perkaitimo
Neretai susiduriama su situacija, kai biurų pastate sumontuotos šiuolaikiškiausios inžinerinės sistemos, tačiau darbuotojai skundžiasi esama temperatūra: tai per šalta, tai per šilta. Standartas LST EN ISO 7730 nustato gerąją šiluminio komforto praktiką, t. y. būseną, kuri išreiškia pasitenkinimą šilumine aplinka.
Pastato vidaus aplinkos ir žmogaus asmeninių veiksnių kombinacija turi įtakos šiluminiam komfortui. Vidaus aplinkos veiksniai – oro temperatūra, spinduliavimo temperatūra, judančio oro greitis, drėgmė ir vienodumo (tolygumo) sąlygos. Asmeniniai veiksniai apima žmogaus medžiagų apykaitą, apsirengimo lygį (drabužius), sveikatos būklę, aklimatizaciją ir lūkesčius. Projektuotojai ir pastatų valdytojai gali paveikti tik kelias dedamąsias: temperatūrą, oro judrumą, drėgnį.
Dėl klimato kaitos miesto šiluminės salos efekto (angl. „heat island effect“) vis labiau izoliuotų, sandaresnių ir įstiklintų pastatų, patalpų perkaitimas tampa rimtu iššūkiu Lietuvoje ir kitose šalyse. „Pabandykite įsivaizduoti, kokį poveikį darbuotojų produktyvumui ir pasitenkinimui turėtų darbo vieta sename biure greta pietinio fasado ar veikiančio spausdintuvo. Geroji praktika nustato „patenkinamą“ komforto lygį, kai bent 80 proc. pastato naudotojų teigiamai vertina šiluminę aplinką, o oro temperatūra yra tarp 13 ir 30°C, atsižvelgiant į darbo veiklos pobūdį – sėdimą ar aktyvų. Atvirto plano darbo vietose paprastai būna 21–23 °C temperatūra žiemą ir 22–25 °C – vasarą. Darbo vietų perkaitimas kelia didelį nerimą tiek pastato savininkams, tiek projektuotojams, nes tai tiesiogiai veikia žmonių psichinę ir fizinę veiklą“, – komentavo E. Savickis.
Kad būtų išvengta perkaitimo ir užtikrintas geras šiluminis komfortas patalpose, reikalingos aktyviosios ar pasyviosios vėsinimo sistemos. Dažniausiai šiuolaikiniame biurų pastate pasitaikančios sistemos: šaltis į patalpas perduodamas šalčio sijomis, o šaltis gaminamas šalčio mašinomis (šilumos siurbliais oras-vanduo) ir paskirstomas pasitelkus vandenį pastate arba kintamo freono kiekio (VRV ar VRF) sistemą, kai šaltis patalpoms tiekiamas vidiniais sistemos įrenginiais ir paskirstomas pastate pasitelkus freoną.
Būtina įsivertinti būsimas išlaidas
Drąsesni vystytojai renkasi didesnių investicijų reikalaujančias sistemas, tokias kaip geoterminė šildymo ir vėsinimo sistema su šilumos siurbliais žemė-vanduo. Jos puikiai dera su grindine ir (ar) aktyvių lubų (pavyzdžiui, kapiliarine) šildymo bei vėsinimo sistema. Šios pasižymi labai aukštu šilumos komforto lygiu, nes šilumą ir vėsumą perduoda spinduliniu būdu.
Tai reiškia, kad sistema perduoda šilumą patalpose esantiems daiktams (pavyzdžiui, stalui), sienoms ir grindims, kurios išspinduliuoja šilumą ar vėsina aplinką. Ši sistema nekuria skersvėjų, todėl žmonės jaučiasi komfortiškiau. Tačiau kapiliarinė sistema yra inertiška, o susitikimų kambariuose ar konferencijų salėse, kur didelis žmonių skaičius, gali pareikalauti didelio kiekio oro ir vėsos, tam į pagalbą reikėtų pasitelkti dinamiškesnes sistemas, tokias kaip VRV / VRF arba vandenines sistemas su ventiliatoriniais konvektoriais.
Ne paskutinėje vietoje yra ir finansinio efektyvumo aspektai. Pastato savininko tikslas yra turėti kaip galima mažesnes eksploatacijos sąnaudas. Šias dažniausiai sumoka nuomininkas, kuris, rinkdamasis būsimą biurą savo bendrovei, tikrai atsižvelgs į tai, kiek reikės mokėti už šildymą, vėdinimą ir oro kondicionavimą. O didžiausią tipinio biuro pastato suvartojamos energijos dalį sudaro būtent ŠVOK sistemos – apie 40 proc. visos pastato energijos. Kai štai kitos sistemos: apšvietimas – 25 proc., biuro įranga – 22 proc., liftai – 4 proc., karšto vandens ruošimas – 1 proc., kitos sistemos – 9 proc.
Specialistas skaičiuoja – didžiausių investicijų prireiks diegiant geoterminę šildymo ir vėsinimo sistemą (beje, ji gali ruošti ir karštą vandenį), tačiau eksploatacinės išlaidos, palyginti su kitomis sistemomis, būtų kukliausios. E. Savickis siūlo atlikti išsamesnius skaičiavimus ir patikrinti, koks tikrasis atsipirkimo terminas. Skirtingi vystytojai pasirenka skirtingas verslo strategijas. Vieni pastatą planuoja parduoti iš karto užbaigę statybas, tuomet jie renkasi mažesnių pirminių investicijų reikalaujančius inžinerinius sprendinius. Kiti planuoja valdyti pastatą kelerius ar 10 metų, todėl jiems labai svarbu eksploatacinės išlaidos, o brangiau kainuojančios sistemos paprastai leidžia turėti mažesnes išlaidas energijoms.
Vis griežtėjant statybų reglamentams ir pingant atsinaujinančių energijų sistemoms, vystytojai dažniau pradeda diegti žaliąsias inžinerines sistemas, pavyzdžiui, fotovoltinių elementų jėgaines elektros gamybai ant stogo ar fasado, šilumos kolektorius karštam vandeniui ruošti ir jau minėtas geotermines sistemas. Jos leidžia sumažinti CO2 pėdsaką ir eksploatacines išlaidas.
Straipsnis paskelbtas žurnale „SA.lt“ (Statyba. Architektūra) | 2018 gruodis.
