Māja bez oglekļa emisijām: Vai tas ir iespējams?
Avots: Žurnāls "Būvinženieris", 2021. gada decembris, Nr. 83
www.buvinzenierusavieniba.lv
www.buvinzenieriem.lv
https://www.facebook.com/BuvinzenierisLBS
Žurnālu "Būvinženieris" var abonēt www.buvinzenierusavieniba.lv, rakstot e-pastu buvinzenieris@blbs.lv, www.abone.lv, savukārt iegādāties žurnālu var Preses servisa tirdzniecības vietās!
Raksta autors: Kellija Ouksa, BBC*
Jumts virs mūsu galvām ievērojami pastiprina klimata pārmaiņas, sākot no būvmateriāliem māju celtniecībai, līdz apsildes vai dzesēšanas enerģijai. Mājokļiem visā pasaulē ir oglekļa emisiju problēma, un jautājums ir – vai to var novērst līdz gadsimta vidum?
Lētāk un ērtāk
Dzīvojamie īpašumi rada 17–21% enerģijas oglekļa emisiju visā pasaulē. Šis skaitlis aptver visu, sākot no elektrības, ar ko darbinām elektroierīces, un beidzot ar kurināmo, ko izmantojam ūdens sildīšanai un ēdiena gatavošanai. Aukstā klimatā lielākā daļa mājas enerģijas budžeta iztērē apkurei.
Apkopojot oglekļa emisijas, kas rodas betona, metāla un citu būvmateriālu ražošanā, kā arī būvniecībā, ir skaidrs, ka mājokļiem ir nozīmīga loma, ja pasaule vēlas sasniegt mērķi samazināt globālās oglekļa emisijas līdz neto nulles līmenim līdz 2050. gadam. Tas ir svarīgs mērķis, lai saglabātu globālo sasilšanu 1,5 °C robežās, ko valstis apņēmās sasniegt Apvienoto Nāciju Organizācijas Parīzes nolīgumā par klimata pārmaiņām.
Labā ziņa – mums jau ir zināšanas un instrumenti mājokļu radīto emisiju samazināšanai. Tas varētu nozīmēt, ka līdz 2045. gadam ēku celtniecība, apkure un elektroapgāde varētu izskatīties pavisam citādi. Inovācijas var ne tikai padarīt lētāku māju ekspluatāciju, bet arī veidot tās ērtākas dzīvošanai.
Instrumenti zināmi
"Mūsu rīcībā ir milzīgs daudzums instrumentu, lai novērstu apbūves ietekmi uz vidi," saka arhitekte Marija Smita (Maria Smith), inženierzinātņu konsultāciju firmas "Buro Happold" ilgtspējības direktore un Karaliskā Britu arhitektu institūta (RIBA) ziņojuma par ēku sektora dekarbonizāciju redaktore. "Mums nav jāgaida revolucionāras tehnoloģijas, lai varētu rīkoties. Pirmais solis ir samazināt māju patērētās enerģijas daudzumu. Projektēšanas principi, lai to panāktu, ir vienkārši: padariet ēku labi izolētu, lai siltums no pasīviem avotiem – saule, iedzīvotāju ķermeņa siltums, pat mājdzīvnieki – paliek iekštelpās. Mājas novietojums un logu izvietojums var nodrošināt, ka telpās maksimāli izmantojam saules gaismu, savukārt žalūzijas, pārkares un koki ēku var uzturēt vēsu vasarā. Vēsākā klimatā ziemā ir vajadzīga tikai neliela papildu apkure. Energoefektīvai mājai ir jābūt relatīvi hermētiskai iekšpusē, lai tā saglabātu siltumu, un pēdējais elements ir ventilācijas sistēma svaiga gaisa cirkulācijai."
Vadošo standartu ēkām šajā jomā izstrādāja "Passivhaus" institūts Vācijā, un tas samazina telpu apsildīšanas prasības par aptuveni 75%, salīdzinot ar tipisku jaunu ēku, un var samazināt apkures rēķinus pat par 90%. Lai gan zema enerģijas patēriņa mājokļu ideja pirmo reizi iecerēta pagājušā gadsimta 70. gados, tikai 90. gadu sākumā vācu pētnieki uzbūvēja pirmo pasīvo māju Darmštatē. Būvniecības nozarē šī modeļa pieņemšana daudzās pasaules daļās ir lēna.
Pasīvās kā norma
Tomēr 2021. gadā pasīvo māju būvniecība kļūst arvien izplatītāka. 2015. gadā Briseles pilsēta Beļģijā pieņēma tiesību aktus, padarot par obligātu noteikumu, ka visām jaunajām ēkām – gan dzīvojamajām, gan komerciālajām, kā arī visām atjaunotajām ēkām, jāatbilst stingriem pasīvo māju standartiem. 2019. gadā pasīvo māju rindai Noridžā Anglijā piešķirta RIBA Sterlinga balva (Stirling Prize).
Nepieciešama arī pāreja uz zemāka oglekļa satura celtniecības materiāliem. Patlaban aptuveni 10% globālo emisiju rodas no būvmateriāliem ēkām, tostarp mājokļiem.
"Cements, dzelzs un tērauds ir energoietilpīgi gan ražošanā, gan transportēšanā," saka Angels Hsu (Angel Hsu), Ziemeļkarolīnas "Chapel Hill" universitātes sabiedriskās politikas un vides profesors. "Būvmateriāli ir ļoti svarīgi, lai palīdzētu mājokļu sektoram sasniegt neto nulli."
Jau pastāv ilgtspējīgas alternatīvas betonam un ķieģeļiem, kas rada emisijas. Piemēram, kokmateriālus izmanto māju celtniecībā tūkstošiem gadu. Pētījumā lēsts, ka līdz 2050. gadam varētu izslēgt 20–80 miljonus tonnu oglekļa dioksīda emisiju globāli, aizstājot betona grīdas ar koka un tērauda kompozītmateriālu konstrukcijām, pat neņemot vērā oglekļa daudzumu, ko koki kompensē augot.
Labākais – jau esošais
Materiāli atšķiras atkarībā no atrašanās vietas un klimata, tāpēc citas zemas oglekļa emisijas iespējas ir kaņepju, korķa, bambusa un salmu ķīpas. "Viss izaugušais ir dāvana, jo tas bloķē oglekli, ja varat to uzglabāt ēkā – lieliski, mēs palīdzam," saka Smita.
Tomēr vislabākais materiāls no oglekļa viedokļa bieži ir tas, kas mums jau ir, saka pētnieki. Tas nozīmē – cik vien iespējams, atkārtoti jāizmanto materiāli no agrāk celtajām ēkām, lai ar materiālu ražošanu neradītu jaunas emisijas. Tā vietā, lai vienkārši nojauktu vecu ēku, to var rūpīgi dekonstruēt, piemēram, ķieģeļus varētu saglabāt un izmantot no jauna. Tērauda sijas, kuras vairs nevar lietot, ir jāizkausē un jāpārvērš jaunās. "Mums patiešām ir pēc iespējas labāk jāizmanto tas, kas mums ir," saka Smita. "Tas ir galvenais ceļš, lai padarītu apbūvēto vidi ilgtspējīgāku."
Svarīga arī standartu paaugstināšana jaunbūvēm, agrāk celto māju atjaunošana, lai tās ir energoefektīvākas. Aptuveni puse ēku, kas cilvēkiem kalpo pašlaik, joprojām būs arī 2050. gadā. Dažās valstīs, arī Apvienotajā Karalistē, joprojām izmantoto ēku īpatsvars sasniegs 80%.
Enerphit piemērs
Tātad – kā pārvērst mūsu pašreizējās mājas par nulles oglekļa ēkām? Kritēriji ir caurvēja necaurlaidība, izolācijas pievienošana vai uzlabošana, dubulta vai pat trīskārša stiklojuma logu uzstādīšana. Tas var ievērojami samazināt enerģijas patēriņu. Esošos namus var modernizēt, lai tie atbilstu stingrajam Passivhaus standartam, kas pazīstams arī kā Enerphit.
Arhitekts Pols Testa, kurš dzīvo Šefīldā ar sievu un divām meitām, savu pagājušā gadsimta 70. gadu dvīņu māju atjaunoja līdz Enerphit līmenim. Tas bija nozīmīgs ieguldījums gan laika, gan naudas ziņā, taču rezultāti ir pārliecinoši.
Pirms modernizācijas māja parasti bija auksta un caurvējaina. "Tādēļ mums bija smagi samta aizkari," saka Testa, "no rīta atver aizkarus un saņem aukstā gaisa pūtienu." Kopš darbu pabeigšanas temperatūra apakšstāvā svārstās ap 21 °C, augšstāvā – 19 °C tikai ar nelielu papildu apkuri. "Var sēdēt pie loga un nejust aukstumu, jo tam ir trīskāršs stiklojums," saka Testa.
Mājā joprojām izmanto gāzes katlu atlikušajiem radiatoriem, bet ģimenes apkures rēķins ir samazinājies līdz 300 mārciņām gadā no apmēram 120 mārciņām mēnesī pirms remonta.
Četras reizes mazāk
Kad māja kļuvusi pēc iespējas energoefektīvāka, pēdējais solis ir atjaunīgās enerģijas pievienošana. Ilgtspējīgs risinājums ir siltumsūkņi, kas darbojas ar zaļi ražotu elektroenerģiju. Siltumsūkņi iegūst siltumu no gaisa, zemes vai ūdens – būtībā kā ledusskapis, kas strādā otrādi. Tie patērē četras reizes mazāk enerģijas nekā gāzes katli. Saules paneļi var nodrošināt elektroenerģiju siltumsūkņa un sadzīves tehnikas darbināšanai, pabeidzot oglekļa emisijas samazināšanu līdz nullei.
Kopenhāgenā peldoša studentu dzīvojamā māja, kas būvēta no veciem kravas konteineriem, siltumu ar siltumsūkni iegūst no jūras ūdens. Siltumsūkņu popularitāte pieaug mājokļiem visā Eiropā, lielākais skaits 2020. gadā uz vienu iedzīvotāju pārdots Norvēģijā un Somijā, nākamās ir Igaunija, Dānija un Zviedrija.
Tomēr visnecaurlaidīgākajās mājās siltumsūkņiem būs grūti radīt pietiekami daudz siltuma, lai iemītniekiem būtu silti un komfortabli visu ziemu.
Zaļais ūdeņradis
Kamēr mājas nepārveidos atbilstoši siltināšanas standartam un citiem uzlabojumiem, ūdeņradis, kas rodas, sadalot ūdeni ar elektrību, tiek uzskatīts par alternatīvu dabasgāzei. Tomēr izšķirīgi ir tas, ka ūdeņradis jāražo ar atjaunojamo elektroenerģiju kā zaļais ūdeņradis, lai panāktu nulles oglekļa emisiju. 2021. gadā lētākais un izplatītākais ūdeņraža ražošanas veids visā pasaulē izmanto dabasgāzi, radot oglekļa emisiju.
Feifā Skotijā īsteno zaļā ūdeņraža projektu, kurā gāzes ražošanai izmanto elektrību no jūras vēja parkiem. Līdz 2023. gadam paredzēts apsildīt 300 mājas, sniedzot ieteikumus, kā atjaunīgos enerģijas avotus turpmāk varētu izmantot māju apkurei.
Taču mājokļu dekarbonizācija nenozīmē vienīgi oglekļa emisiju samazināšanu. Ar nemainīgo temperatūru un bagātīgo svaigo gaisu, pateicoties efektīvajām ventilācijas sistēmām, energoefektīvas mājas ir arī ērtākas dzīvesvietas.
"Manuprāt, viens no galvenajiem iemesliem dzīvot energoefektīvā mājā ir labā gaisa kvalitāte," saka Testa. "Nav kondensāta, putekļu ērcīšu vai pelējuma. Dzīvojam ļoti veselīgā mājā, kur varam audzināt savas meitas."
* Žurnāla "Būvinženieris" tulkojums latviski no angļu valodas. Raksts pārpublicēts kā daļa no BBC multimediju materiālu cikla 2045: Atmiņas par nākotni (2045: Memories of the Future), kurā pētīts, kas un kādā mērā cilvēcei jāmaina, lai līdz gadsimta vidum sasniegtu nulles oglekļa emisijas un noturētu klimata sasilšanu 1,5 Celsija grādu robežās, kā paredz Parīzes klimata vienošanās.
Autores un fotogrāfa vārdi oriģinālā – Kelly Oakes, Ashley Cooper.
Attēli: Alamy, Ešlijs Kūpers, Getty Images
