Hendrik Voll: liginullenergiahoone akendele tuleb tähelepanu pöörata

TTÜ liginullenergiahoonete uurimisrühm on professor Hendrik Volli eestvedamisel kaks aastat otsinud päevavalguse ja päikesekaitse lahendusi liginullenergiahoonetele külmas kliimas. Uurimisgrupp lõi tööriista, mida arhitektid ja insenerid saavad hõlpsalt kasutada tarkvaraliidesena, et lihtsustada juba projektides energiakao vähendamist.

„Seadsime oma uurimisprojektiga eesmärgiks anda mitte ainult soovituslikku, vaid ka konkreetset arvulist sisendit Eesti NZEB hoonete kavandamiseks, nende fassaadide, avatäidete ja päikesevarjestuse planeerimiseks ning ruumide ülekuumenemise vältimiseks“, selgitas professor Voll.

Uurimisprojekt „Päevavalguse ja päikesekaitse lahenduste põhimõtted liginullenergia hoonetes külmas kliimas“ jaotus kolmeks alateemaks: uuriti insolatsiooni ehk ruumi pääseva otsese päikesekiirguse mõju liginullenergia hoonete energiatarbele ja ülekuumenemisele; staatiliste ja dünaamiliste päikesevarjestuste mõju ning lihtsustatud või detailsete aknamudelite mõju liginullenergiahoonete energiatarbimisele.

Insolatsioon, ehk siis otsese päikesekiirguse pääsemine ruumi, lubab kinnitada, et senine nõutud insolatsiooni kestvus (eeldab vähemalt 2,5 tundi lakkamatut päikesepaistet ruumi) ei ole tänastel liginullenergiahoonete kavandamisel põhjendatud. Uurimistöös leiti, et neid nõudeid järgides suureneb hoopis liginullenergiahoonete ülekuumenemise risk. Aluseks tuleks võtta hoopis päevavalgusteguri kriteeriumid (kui insolatsioon iseloomustab otsest päikesekiirgust, siis päevavalgustegur hajuskiirgust ehk pilvist ilma).

Analüüsides staatilise ning dünaamilise päikesevarjestuse erinevat mõju liginullenergiahoonetele loodi uurimisgrupis tööriist, mida arhitektid ja insenerid saavad hõlpsalt kasutada tarkvaraliidesena, et lihtsustada juba projektides energiakao vähendamist. Tõhusamaks osutus dünaamiline päikesevarjestus (mida erinevalt staatilisest päikesevarjestusest saab vastavalt vajadusele automaatikaga reguleerida).

„Töötasime välja arvutusmeetodi, millega määrata kindlaks ehitiste konkreetne fassaadiosa linnakeskkonnas, mis võimaldab täita hoonele paistva otsese päikesevalguse nõuet. Nii on võimalik määrata, milline osa fassaadist vajab varjestamist, milline mitte. Lisaks saab selle põhjal otsustada, kas eelistada vertikaalset või horisontaalset varjestust," kirjeldas Hendrik Voll.

Kolmanda alateema – liginullenergiahoonete aknamudelite – puhul tuleks lihtsustatud mudelitele eelistada detailseid aknamudeleid. „Meie uuring näitas ilmekalt erinevate detailide (nagu näiteks aknamudelite täpsus, ehituskulud, energiahinnad, intressimäär ja inflatsioon) kaalukust. Saab öelda, et madalaim energiakasutus saavutati neljakordsete akendega, millel olid automaatsed, täiustatud juhtimisalgoritmiga ribakardinad“, lisas Voll.

Tulenevalt Euroopa Liidu Energiatõhususe direktiivist (2010/31/EU) peavad kõik uued hooned, mis valmivad pärast 31. detsembrit 2020, vastama liginullenergiahoone (NZEB) nõuetele. Igal EL liikmesriigil on õigus ise määrata täpsed NZEB hoone kavandamise kriteeriumid ja põhimõtted.

2020. aasta lõpust jõustuvates Euroopa Liidu liginullenergiahoone (NZEB) ehitusnõuetes lähtutakse juba sellest teadusprojektist tulenevatest teadlaste soovitustest eelistada Eesti liginullenergiahoones dünaamilisi päikesevarjestusi staatilistele, detailseid aknamudeleid standardakendele ning hoonete kavandamisel lähtuda päevavalgusteguri, mitte otsese päikesekiirguse kriteeriumidest.