Energiatõhusus ja selle hind

Tõnu Mauring

„Hea arhitektuur peaks reageerima sotsiaalsele, tehnilisele ja kultuurilisele arengule ning suutma öelda midagi ka meie tuleviku kohta. Seetõttu pean väga oluliseks, milliseid küsimusi tõstatab modernne arhitektuur ökoloogia teemal – nii oluliseks, et see on andnud mulle motivatsiooni uue arhitektuuri loomiseks,” ütleb Austria arhitekt Georg W. Reinberg oma raamatu „Ecological Architecture – Design,  Planning, Realization ” eessõnas (Springer Verlag 2008). See raamat võtab kokku tema kolmekümne aasta loomingu. Tõepoolest, Reinbergil on selle valdkonna pioneeri renomee. Ta on südilt – juba kaheksakümnendate algusest – kaitsnud mõtet, et ökoloogiline ja tehniline perfektsus tuleks saavutada arhitektuursete vahenditega. Valdkonnas, mis kipub ennast kiiresti piirama vaid tehniliste nüansside (ehitusfüüsika, ehitusmaterjalid jne) või ökoloogiale  suunatud filosoofiaga, peaks terviklahenduse pakkuma just arhitekt.       

Ökoloogiline progress ei ole Reinbergi sõnul ainult meisterliku kalkuleerimise vili, see on vähemalt samal määral ka disainivõtete tagajärg (hoone mass, funktsioonide jaotumine, ruumi kuju ja materjalid) ehk sellega tekib päikesega arvestava arhitektuuri kui mainstream’i šanss ja see võiks olla integreeritud ka Euroopa ehitusstandarditega. Seda siduvat rolli peaks täitma just arhitekt, kes ütleb vastutustundlikule arendajale, et hinna  ja keskkonnakulukuse või energiatõhususe ja disaini nõuded ei ole vastandlikud, vaid need töötavad koos ja seda saab ja tulebki võtta kui reeglit.     

Reinberg on kõigis oma töödes lähtunud  erandlikult sellest põhimõttest: 1980ndate algusest suhteliselt hajusate piiridega mõistetest nagu „väike energiavajadus” ning „inim- ja keskkonnasõbralikud materjalid”, 1990ndatest aga passiivmajastandardist. Saksa füüsiku Wolfgang Feisti välja pakutud passiivmaja definitsioon aastal 1991 tõi Reinbergi sõnul palju selgust juurde, sest ideele tekkisid selged raamid, arhitekt sai oma töö väärtust paremini kontrollida ja edasi kommunikeerida.       

Meil Eestis on olnud selle teemaga mõnevõrra sunnitud kokkupuude viimased kolm aastat. Selle põhjal võiks arhitekt ehk pigem öelda, et see on olnud kõike muud kui meeldiv: tellija  ja täitja räägivad asjadest, mis on mõlemale poolele veidi ebaselged, nii mõte kui meetodid on juurdumata, vastamata on nii küsimus „miks” kui „kuidas”. Terminid on korrast ära, keegi ei tule ka appi neid sisuga täitma ja, mis peamine, me pole suutnud luua objekte, mille põhjal saaks alata tõsisem arutelu arhitektuuri, energiatõhususe ja kulu võimalike vastandumiste üle.       

Loomulikult – kolmkümmend sentimeetrit soojustust hoone välisseinas on kallim kui kakskümmend, kolmekordne pakettaken kallim kui kahekordne jne. Järkjärguline maja välispiirete soojapidavusnõude tõstmine tõstab ka hinda, aga asi pole ainult selles. 

Selle aasta kevadel avaldati uuring, kus väidetakse midagi üpris üllatuslikku. Martin Treberspurgi juhitud uurimisgrupp võttis kokku aastatel 2003–2008 Viini ehitatud elamute valimi andmed. Valimisse kuulusid madalenergiamajad, passiivmaja eelkäijad ja passiivmajad. Et nõue ehitada vaid madalenergiamaju kehtib Viinis juba kümme aastat, moodustasid need tavapärast taset väljendava tausta. Uuringu küsimus oli: 1) kas passiivmajad vastavad  neile projekteerimisel esitatud kõrgetele nõuetele ja 2) kui kalliks läheb passiivmajades saavutatud energia kokkuhoid ning millised on peamised tegurid, mis seda mõjutavad? Mõõdetud ja projekteerimise käigus arvutatud (modelleeritud) andmed on esitatud joonisel 1. Selgub, et kõikumised mõõdetu ja arvutatu (modelleeritu) vahel ei ole väga suured. Passiivmajade puhul on tegelik ruumide soojusvajadus olnud valimi keskmisena arvutuslikust  väiksem, madalenergiamajade puhul suurem. Kõikumised on suuremad madalenergiahoonete puhul. See on tõenäoliselt seletatav sellega, et ka meetodid, mida nende projekteerimiseks kasutatakse, on üldjuhul ebatäpsemad: mudelid sisaldavad vähem sisendeid, need on esitatud väiksema detailsusega jne. Valimite keskmisena on passiivmajade soojusvajadus (energiavajadus kütteks) suurusjärgus 10 kilovatt-tundi hoone põrandapinna ruutmeetri  kohta aastas, madalenergiamajadel on see arv 38 ehk kolm-neli korda kõrgem. Hind? Analüüs näitas, et seda mõjutavad oluliselt nii hoone suurus kui kompaktsus. Vähem sõltus see ehitusaastast või sellest kas tegu oli madalenergiamaja või passivmajaga.   

Oluliseks osutus hoopis seos kompaktsuse ja ehitushinna vahel (vt joonis 2). Trendina joonistub välja, et kompaktsemad hooned on odavamad ehk suur kompaktsustegur võrdub kõrge hind. Kompaktsustegur on hoone välispinna ja ruumala suhe (A/V). Mida kompaktsem  on hoone, seda väiksem on tegur. Suur hoone on iseenesest juba kompaktsem. Seos hoone kubatuuri ja kompaktsusteguri vahel ei ole lineaarne – järjest väiksema hoone puhul suureneb tegur järsult. Siit järeldub, et sama toimub ka eeldustega energiatõhusat hoonet mõistliku hinnaga luua: mida väiksem on hoone, seda kallimaks osutub elamispinna ruutmeetri maksumus (see seos maksab loomulikult iga hoone puhul). Kui väikest hoonet  märkimisväärselt liigendada, kaovad eeldused mõistlikul viisil energiatõhusus saavutada hoopis; sama ei juhtu aga suurte hoonete puhul. Üsna arusaadav: kui sama eluruumi puhul on välisseina rohkem, on ka soojakadu suurem, seega peab selle kompenseerimiseks ka soojaisolatsioon olema parem. Nii see, et seina ruutmeetreid endid on rohkem, kui see, et need peavad olema paremini soojustatud, tõstavad mõistagi ehitusmaksumust (seda  iga hoone, mitte ainult energiatõhusa puhul). Need on seosed, millega tuleb arvestada juba hoone eskiisi faasis.       

Kompaktsuse mõju hoone energiatõhususele on üldteada, passiivmajade puhul see võimendub aga veelgi, kuna piirete kaudu toimuva soojavoo osakaal kogukadudest on suurem, sest ventilatsiooni soojakaod on passiivmaja  puhul väga väikesed. Kompaktsus on energiasäästliku hoone arhitektuurse üldidee juures olulisem kui näiteks avade lõunasse orienteerimine, vähemalt mõistliku hinnatasemega lahendusi silmas pidades. Arhitekt peaks siin arvestama, et jutt käib ainult soojapidavast ümbrisest. Hoone esteetika luuakse (endiselt) kergemate lisaelementidega: rõdud, terrassid, katusealused, kaitsvad fassaadielemendid jne. Need ei ole hea lihtsa sooja piirdelahenduse  saavutamisel sugugi segav element, pigem vastupidi – kalkuleerituse korral on see passiivne kaitse suvel päikese vastu.       

Seega on kompaktsus oluline meede energiatõhususe saavutamisel, samasugune nagu kahekordse klaasi asemele kolmekordse valimine, selle rakendamine ei too aga kaasa ehitamise lisakulusid. Pigem vastupidi: osa passiivmaju on samas hinnas madalenergiamajaga ja osa on isegi odavamad. Tõenäoliselt on koos suurema tähelepanuga energiatõhususele olnud ratsionaalsemad ka mitmed muud otsused,  mis mõjutavad ehitushinda. Uuring lubab teha üldistava järelduse, et suuremate hoonete puhul võib passiivmaja enammaksumus võrreldes madalenergiamajaga olla null. Sotsiaalkorterid ja lihtsad elamispinnad on Viinis kõige tavalisematele inimestele passiivmaja standardis kättesaadavad suurte ja väikeste kortermajadena. Majade kompaktsus tagab, et elamispinna hind on mõistlik, mis aga ei tähenda seda, et elustandard ei võiks  olla kõrge.     

Hoonete samaväärne hind ei ole siiski päriselt ootamatu, sest passiivmaja üldidee ehitas Feist üles just põhimõttel, et radikaalne tõhusus  koos pideva värske õhu ja suure mugavusega tagatakse nii, et ehitusmaksumus on tavaliste hoonetega ligilähedane. Parematesse piiretesse tehtud kulutused katab lihtsam (reaalselt odavam) majasisese soojuse tootmise ja laialijagamise süsteem. Seinapiirete ja nn katla tasakaal muutub lihtsalt piirete kasuks. Ja see ongi see „passiivsus”: ruumitemperatuuri 20°C hoitakse pigem staatiliselt – interjööri ja eksterjööri vahele loodud hea barjääriga – kui  dünaamiliselt ehk soojakadusid aktiivselt fossiilse kütuse abil juurdetoodava soojavooga pidevalt kompenseerides (aktiivselt). Lihtsalt öeldes: soojust püütakse hoida, ja see ei ole tänu heale õhuvahetusele vastuolus ühegi mugavuse või tervislikkuse nõudega. Otse vastupidi: kasutajate rahulolu-uuringud (mis olid ka kirjeldatud uuringu osa) näitavad passiivmaja elanike suuremat rahulolu.     

Piirded on hoone kõige püsivam ja kallim osa ning nendesse panustamine on mõistlik. Kui hoone seinte puhul võiks idealistlikult öelda, et nende eluiga on näiteks sada aastat,  siis tehnosüsteemi puhul on see kakskümmend aastat. Kui tehnosüsteemi arengus toimuvadki kiired muutused ja seda saab ka suhteliselt hõlpsasti hoone eluajal asendada, siis piiretes peaks peituma hoone pikaajaline kvaliteet. Hoone tasuvuse üle otsustamiseks on õige kasutada just hoone komponentide kaupa tehtud arvutust – kui palju hoiab näiteks parema soojusisolatsiooni näol tehtud lisainvesteering kokku energiat – see on vastavalt  komponendi elueale diskonteeritud tänasesse päeva. Kui saadud kilovatt-tunni energia maksumus on võrdne või väiksem praegusel silmapilgul energia hinnaga turul (nt kaugküttevõrgus), on lahendus tasuv. Just nii on leitud juba mõne aasta eest näiteks enamikul Austria liidumaadel, Frankfurdis, äsja just Nürbergis jne, kus avalikku raha kehvema energiatõhususe tasemega kui passiivmaja ehitamiseks kasutada ei tohi. Praegu on iga neljas Austrias  ehitatud hoone passiivmaja, aastaks 2015 on nende osakaaluks prognoositud 95%. Nii et väga tõhus energia kasutamine ongi standard, seda aga taustal, kus passiivmaja näidiste loomist ja selleteemalist arutelu intensiivselt üleval hoitud viimased viisteist aastat. Kakskümmend aastat tagasi sündinud mõte arutada selle üle, kuidas viia kõrge elustandard ja keskkonnakaitse kokku nii, et see oleks suuremale osale inimestele kättesaadav, on  leidnud praktikas samm-sammult kinnitust. Ka meil Eestis oleks vaja valmis ehitada oma näited, et arutada selle üle, kas tõhus energia kasutamine ja inimsõbralik hoone on või ei ole konfliktis selle rajamise hinnaga. Sellest tulenevalt võiks edasi areneda ka arhitektuur.