Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 186 asist. dr. Maja Lešnik Nedelko, mag. inž. arh. Univerza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo maja.lesnik6@um.si Smetanova ulica 17, 2000 Maribor Znanstveni članek UDK/UDC: 699.86:502.174.3 IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB IDENTIFICATION OF PASSIVE STRATEGIES FOR ENERGY-EFFICIENT BUILDING DESIGN APPLICABLE TO THE RENOVATION OF EXISTING BUILDINGS asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Povzetek Prenova obstoječih stavb predstavlja velik potencial za doseganje prihrankov energije in zmanjšanje toplogrednih plinov, saj je letno prenovljenih 0,4–1,2 % obstoječih energijsko neučinkovitih stavb. Trajnostno načrtovanje stavb bi moralo prispevati k zmanjšanju rabe energije bodisi z izvajanjem pasivnih strategij načrtovanja bodisi z uporabo energetsko učinkovitih aktivnih sis- temov, ki jih poganjajo obnovljivi viri energije. Glede na podnebne in lokacijske potenciale je mogoče pasivne strategije razdeliti v štiri bioklimatske strategije; strategija zadrževanja toplote, strategija sprejemanja toplote, strategija preprečevanja pregrevanja in strategija odvajanja toplote. Tako imenovane pasivne strategije načrtovanja stavb pa niso uporabne le v primeru novogradenj, temveč jih lahko uporabimo tudi pri prenovah obstoječih stavb. Cilj prispevka je zato izpostaviti različne strategije in ukrepe, ki so redkeje obravnavani v znanstveni literaturi in bi jih lahko uporabili v prihodnjih raziskavah na temo prenove stavb. Najpo- gosteje obravnavani so ukrepi na stavbnem ovoju, stavbnem pohištvu, senčenje ter naravno prezračevanje. Med ukrepi, ki so sicer pogosto obravnavajo tudi druge vidike trajnostnosti (vplivi na okolje, notranje bivalno ugodje ipd.), bi bilo smiselno nadalje raziskati tudi vpliv oblike stavbe, razporeditev notranjih prostorov, hladne strehe in fasade, inteligentne fasade, evaporativno in radiacijsko izmenjave toplote. Rezultati študije lahko služijo raziskovalcem pri identifikaciji raziskovalnih vrzeli, pa tudi arhitek- tom, gradbenikom ter lastnikom nepremičnin, saj osvetljujejo dodatne, manj tradicionalne možnosti pri prenovah obstoječih energijsko neučinkovitih stavb. Ključne besede: trajnostno načrtovanje, pasivne strategije načrtovanja stavb, prenove stavb, energijska učinkovitost Summary Renovation of existing buildings has a significant potential for energy savings and GHG reductions, since only 0.4–1.2% of existing energy-inefficient buildings are renovated each year. Sustainable building design should contribute to reducing energy consu- mption, either by implementing passive design strategies or by using energy-efficient active systems powered by renewable energy sources. Depending on climate and location potentials, passive strategies can be classified into four bioclimatic strate- gies: heat retention, heat admission, heat exclusion, and heat dissipation. Approaches know as passive building design strate- gies are applicable not only to new building design but can also be used in the renovation of existing buildings. The aim of this study is therefore to identify different strategies and measures that are less frequently addressed in the scientific literature and could be used in future research on building renovation. The most frequently discussed are measures on the building envelope, transparent surfaces, shading and natural ventilation. Among the measures that often relate to other aspects of sustainabi- lity (environmental impacts, indoor comfort, etc.) and could be further investigated are the impact of the building shape, the layout of the interior spaces, cool roofs and facades, evaporative and radiative heat exchange. The results of the study can serve researchers to identify research gaps, as well as architects, builders and property owners, as they shed light on additional, less traditional options for retrofitting existing energy inefficient buildings. Key words: sustainable design, passive building design strategies, building renovation, energy efficiency Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 187 asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB 1 UVOD Predvideva se, da bo do leta 2030 v Evropi še vedno v uporabi več kot 90 % obstoječih stavb [IEA, 2023]. Hkrati Evropska komisija ocenjuje, da je trenutna stopnja energijske prenove le 0,4- do 1,2-odstotna, odvisno od države [Hermelink, 2019]. V zadnjem desetletju pa je bilo do ravni doseganja prihran- kov energije 30 % ali več prenovljenih le 1,5 % stavb [IEA, 2023]. S ciljem približevanja podnebni nevtralnosti do leta 2050 se v »Dolgoročni strategiji energetske prenove stavb do leta 2050« [DSEPS 2050, 2021] predvideva, da bo do leta 2050 energetsko prenovljenih 74 % enostanovanjskih in 91 % večstanovanjskih stavb, končna raba energije in emisije CO2 pa se bo pri tem predvidoma zmanjšala za 45 % oziroma za skoraj 75 % glede na leto 2005. Prenova obstoječih stavb zato predstavlja velik potencial za doseganje prihrankov energije in zmanjšanje toplogrednih plinov, kar je razvidno iz obširne- ga nabora študij, ki so na voljo. Nekatere od teh obravnava- jo npr. modele stavbnega fonda, ki se uporabljajo za oceno potenciala prihranka energije celotnega stavbnega fonda, poseben segment stavbnega fonda, ki nujno potrebuje pre- novo, so historične stavbe, ki zahtevajo drugačne pristope k prenovi kot sodobnejše stavbe, druge raziskovalne študije po- udarjajo vpliv prenove stavb ne le za energijsko učinkovitost, temveč tudi za vplive na okolje in kakovost notranjega okolja ter stroškovno učinkovitost, konstrukcijske lastnosti stavb ipd. [Lešnik, 2020]. Pri obravnavi tematike trajnostnega načrtovanja stavb se upo- rabljajo različni izrazi, vključno z izrazom bioklimatska arhi- tektura, ki ga je v začetku 50. let prejšnjega stoletja uvedel Victor Olgyay. Izraz vključuje elemente človeške fiziologije, klimatologije in gradbene fizike ter se močno navezuje na arhitekturni regionalizem in načrtovanje v skladu z okoljem. V mnogih pogledih ga lahko obravnavamo kot pomembnega predhodnika tistega, kar danes imenujemo trajnostna arhi- tektura [Szokolay, 2010]. Poleg tega je trajnostno načrtovanje holistični koncept, ki se osredotoča na različne vidike in cilje, kot so ohranjanje narave, čiščenje vode in zraka, ohranjanje energetskih virov, razvijanje obnovljivih virov energije, ohranjanje biotske raznovrstnosti, pametna raba materialov itd. [Jaffe, 2020]. Steven Szokolay [Szokolay, 2010] meni, da bi moralo trajnostno načrtovanje stavb uravnavati pogoje notranjega bivalnega okolja (toploto, svetlobo in zvok), ki jih lahko zagotovimo z ustrezno zasnovo stavbe (pasivni način delovanja) ali z rabo energije (aktivni na- čin uravnavanja). Ker vse večja raba tradicionalnih virov ener- gije (fosilnih goriv) povzroča resne okoljske posledice (emisije toplogrednih plinov, globalno segrevanje in lokalno onesnaže- vanje ozračja), bi moralo načrtovanje stavb prispevati k zmanj- šanju rabe energije bodisi z izvajanjem pasivnih strategij na- črtovanja bodisi z uporabo energetsko učinkovitih aktivnih sistemov, ki jih poganjajo obnovljivi viri energije. Kljub temu da je iz študij na temo prenove stavb prepoznati tudi pomen uporabe pasivnih strategij načrtovanja (npr. [Ami- rifard, 2019], [Brunoro, 2024], [Heidari, 2023]), pa so znotraj obstoječih smernic (Dolgoročna strategija energetske prenove stavb do leta 2050 [DSEPS 2050, 2021]) prepoznani le posa- mezni ukrepi na ovoju stavbe, poudarek pa je na izboljšanju in implementaciji različnih tehničnih sistemov (za ogrevanje in hlajenje, prezračevanje, razsvetljavo, zmanjšanje porabe ener- gije ter rabo energije iz obnovljivih virov). Tako imenovane pa- sivne strategije načrtovanja stavb niso uporabne le v primeru novogradenj, temveč jih lahko uporabimo tudi pri prenovah obstoječih stavb. Cilj prispevka je zato izpostaviti različne stra- tegije in ukrepe, ki so redkeje obravnavani v znanstveni litera- turi in bi jih lahko uporabili v prihodnjih raziskavah na temo prenove stavb. Rezultati študije lahko služijo raziskovalcem pri identifikaciji raziskovalnih vrzeli. Prav tako lahko služijo arhitek- tom, gradbenikom ter lastnikom nepremičnin, saj osvetljujejo dodatne, manj tradicionalne možnosti pri prenovah obstoje- čih energijsko neučinkovitih stavb. Članek je razdeljen na 6 poglavij, od katerih je v prvem delu prestavljen splošen uvod v tematiko, v nadaljnjih poglavjih pa so predstavljene metode dela, pasivne strategije energij- sko učinkovitega načrtovanja stavb, vrste prenov ter pristopi in ukrepi energijskih prenov stavb, pregled in analiza literature z vidika različnih pristopov in ukrepov prenov ter ocena primer- nosti posameznih strategij in ukrepov pasivnega načrtovanja stavb pri energijskih prenovah stavb. Glavne ugotovitve so po- dane v zadnjem poglavju. 2 METODE DELA V prvem delu (poglavje 3: Trajnostno načrtovanje stavb) so glede na pregled relevantne literature na tematiko trajnostne- ga načrtovanja stavb identificirani in teoretično predstavljeni glavne pasivne strategije in ukrepi energijsko učinkovitega načrtovanja stavb, ki vključujejo štiri bioklimatske strategije (strategija zadrževanja toplote, strategija sprejemanja toplo- te, strategija preprečevanja pregrevanja in strategija odvajanja toplote). Vsaka izmed njih je opisana, podani pa so tudi naj- značilnejši principi načrtovanja stavb, primerni tako za novo- gradnje kot tudi za prenove obstoječih stavb. V drugem delu študije (poglavje 4: Energijska prenova obstoje- čih stavb) je poleg vrst prenov ter pristopov in ukrepov prenov opravljen pregled relevantne literature, ki se ukvarja z ener- gijsko učinkovito prenovo stavb. Ta je zelo obsežen. Rezultat iskanja raziskovalnih in preglednih člankov, knjig in poglavij v knjigah v bazi podatkov Web of Science (WoS) za ključne besede (v naslovih, ključnih besedah in povzetkih) building re- novation, building retrofit, building refurbishment in building rehabilitation za področja inženirstva, arhitekture ter okoljskih znanosti in ekologije od leta 2015 naprej je kar 8589 člankov. V to število so vštete tudi druge vrste prenov, ta prispevek pa se nanaša predvsem na energijsko učinkovite prenove, zato smo nabor zožili. Namen tega članka ni obsežen pregled literature, saj na temo energijskih prenov že obstajajo številni pregledni članki, zato smo se v nadaljevanju osredotočili samo na pre- gledne članke, ki vključujejo temo energijske učinkovitosti (energy efficiency), obravnavajo različne strategije, pristope ali ukrepe prenove stavb in so napisani v angleškem jeziku. V tem primeru je le-teh 324. Posebno področje so tudi prenove histo- ričnih stavb, ki zaradi specifičnih omenitev pri naboru dovolje- nih posegov niso vključene v obravnavo. Izmed preostalih virov so izbrane raziskave, ki sovpadajo s tematiko tega prispevka in vsaj delno obravnavajo pasivne pristope ali ukrepe (predstav- ljene v poglavju 4) in so aplikativne za zmerna do hladna pod- nebja, kjer sta prisotni tako potreba po ogrevanju kot hlajenju. Po končanem izboru je bilo izbranih 10 virov, ki so navedeni v spodnji preglednici. Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 188 Izmed najdenega nabora literature je bilo izbranih 10 pre- glednih študij, ki zajemajo pregled znanstvene literature za obdobje do leta 2024, posamezna študija pa zajema od 38 do 205 virov, kar zagotavlja širok nabor literature. Obravnavane pregledne študije so tudi različno citirane (od 0 do 115 citatov), kar je delno povezano z letom objave, 7 od 10 virov je bilo na- mreč objavljenih v zadnjih petih letih. Objavljeni so bili v različ- nih revijah in pri različnih založnikih, nabor literature pa je bil pridobljen v različnih bazah podatkov, s čimer je zagotovljena raznovrstnost literature. Izbrane vire smo v poglavju 4.3 Pre- gled literature z vidika različnih pristopov in ukrepov prenove nadalje analizirali glede na predhodno identificirane pristope in ukrepe energijske prenove po [DSEPS, 2015] in [Žegarac Le- skovar, 2019]. V zadnjem delu študije (poglavje 5: Pasivne strategije energij- sko učinkovitega načrtovanja stavb, ki se lahko uporabijo pri prenovah obstoječih stavb) je na podlagi pregledane literature ocenjena primernost uporabe pasivnih pristopov načrtovanja stavb za prenove obstoječih energijsko neučinkovitih stavb za različne vrste prenov. Glede na identificiran manko raziskovalne literature smo v sklepu izpostavili ukrepe različnih strategij, ki bi jih bilo smisel- no nadalje raziskati, kar je namen tega prispevka. 3 TRAJNOSTNO NAČRTOVANJE STAVB Zaradi velike rabe energije in vpliva stavbnega fonda na oko- lje obstaja veliko zanimanje za energijsko učinkovite stavbe, ki so del smernic za trajnostno načrtovanje. Zasnova energijsko učinkovitih stavb je odvisna od parametrov, ki vplivajo na ener- gijsko bilanco stavb (raba, pridobivanje in shranjevanje ener- gije). Najpogostejše parametre lahko razdelimo v tri glavne skupine, in sicer podnebne vplive in lokacijo stavbe, parametre zasnove stavbe (stavbne komponente) in strategije pasivnega delovanja stavb [Žegarac, 2013]. Dodatno upoštevani parame- tri so lahko tudi obnašanje uporabnikov, namembnost ali raba stavbe, aktivni tehnični sistemi in raba obnovljivih virov ener- gije, kot je predstavljeno na sliki 1. Podnebni vplivi so vezani predvsem na lokacijo stavbe, pa najsibo to z vidika makro-, mezo- ali mikroklimatskih vplivov [Žegarac Leskovar, 2013]. Obravnava posameznih podnebnih dejavnikov sicer ni vključena v ta pregled, je pa poudarek pred- stavljenih strategij prilagojen za zmerna do hladna podnebja na severni polobli. Strategije bioklimatskega načrtovanja stavb naj bi zajemale dve kategoriji ukrepov; pasivne in aktivne ukre- pe [Brunoro, 2024]. Tudi uporaba aktivnih tehničnih sistemov in raba obnovljivih virov energije, ki spadata pod aktivne ukre- VIR REVIJA, ZALOŽNIK OBDOBJE ZAJEMA LITERATURE ŠTEVILO ANALIZIRA- NIH ŠTUDIJ BAZE PODATKOV ŠTEVILO CITATOV [Abouaiana, 2023] Buildings, MDPI 2012–2023 60 Rome Digital Library System of Sapienza University 1 [Alrasheed, 2023] Indoor and Built Environment, Sage Journals do 2023 128 ScienceDirect, Taylor & Francis, Scopus in Google Scholar 8 [Amirifard, 2019] Advances in Building Energy Research, Taylor & Francis Group 1990–2017 165 Ni definirano 36 [Brunoro, 2024] Buildings, MDPI do 2024 49 Ni definirano 0 [Hamid, 2018] Energy & Buildings, Elsevier 1986–2016 234 Science Direct in Scopus 31 [Heidari, 2023 Buildings, MDPI 2008 - 2022 38 Scopus 1 [Kamel, 2022] Buildings, MDPI do 2022 70 Google Scholar, MDPI, Science Direct 15 [Oropeza-Pe- rez, 2018] Renewable and Sustainable Energy Reviews, Elsevier do 2017 205 Ni definirano 115 [Pombo, 2016] Journal of Cleaner Production, Elsevier do 2014 42 Ni definirano 99 [Weerasinghe, 2024] Journal of Building Engineering, Elsevier do 2023 125 Scopus 0 Preglednica 1. Struktura izbranih virov s prikazom revije in založnika, obdobjem zajema literature, številom analiziranih študij, vključenih baz podatkov in pogostosti citiranja vira. asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 189 pe, imata velik vpliv na energijsko učinkovitost stavb in sta lah- ko vsekakor vključena pri prenovah stavb, vendar pa nista ne- posredno vezana na zasnovo in arhitekturno oblikovanje stavb, zato ta tematika ni obravnavana v tem članku. V nadaljevanju so zato predstavljeni posamezne strategije in ukrepi energij- sko učinkovitega načrtovanja stavb s poudarkom na pasivnih načinih delovanja stavb. 3.1 Pasivne strategije energijsko učinkovitega načrtovanja stavb Podnebni in lokacijski potenciali nakazujejo ustrezne pasivne strategije in ukrepe, ki jih je možno uporabiti pri načrtovanju stavb za doseganje energijske učinkovitosti in sprejemljivega bivalnega ugodja. Mogoče jih je oblikovati v štiri bioklimatske strategije [Košir, 2019], ki so predstavljene na sliki 2 in pojas- njene v nadaljevanju. Po dve od njih se uporabljata za pasivno ogrevanje, drugi dve pa za pasivno hlajenje stavb, zato se obi- čajno uporabljajo v kombinaciji. 3.1.1 Strategija zadrževanja toplote Ta strategija je ključnega pomena za hladna in zmerna pod- nebja, kjer je razlika med notranjo in zunanjo temperaturo običajno velika, kar je glavni vzrok toplotnih izgub. Glavni pou- darek te strategije je torej preprečevanje ali zmanjševanje to- plotnih izgub [Košir, 2019]. Primerne strategije načrtovanja stavb za zadrževanje toplote lahko nadalje razdelimo na ukrepe na nivoju oblike stavbe, za- snovo toplotnega ovoja stavbe in razporeditev notranjih pro- storov [Lešnik Nedelko, 2024]. Oblika stavbe V osnovi velja, da lahko z bolj kompaktno obliko stavbe (nižji faktor oblike) dosežemo nižje transmisijske toplotne izgube skozi toplotni ovoj stavbe (Qt) (slika 3). Obliko stavbe lahko opi- šemo s pomočjo faktorja oblike (Fo), ki opiše razmerje med po- vršino toplotnega ovoja stavbe in ogrevanim volumnom stav- be [Žegarac Leskovar, 2013]. Zasnova toplotnega ovoja stavbe Transmisijske toplotne izgube (Qt) so med drugim odvisne od koeficienta toplotne prehodnosti (U) gradbenih elementov, ki upošteva debelino in toplotno prevodnost (λ) uporabljenih materialov [Žegarac Leskovar, 2013]. Najpogosteje uporabljeni ukrepi za zmanjšanje transmisijskih toplotnih izgub so: - dodajanje toplotne izolacije v toplotni ovoj stavbe, ka- tere toplotna prevodnost (λ) je manjša od toplotne prevo- dnosti drugih gradbenih materialov (Visokoizolativen to- plotni ovoj stavbe je v mnogih študijah prepoznan kot prvi in najpomembnejši ukrep pri zasnovi in prenovi energijsko učinkovitih stavb [Karanafti, 2022], [Wang, 2022]. Možno je uporabiti tudi t. i. dinamične izolacijske materiale, ki omo- gočajo spreminjanje toplotne prehodnosti stavbnega ovo- ja glede na dejanske zunanje pogoje [Fawaier, 2022].); - gradnja brez toplotnih mostov, ki jo dosežemo z nači- nom gradnje brez prekinitve izolacijskega sloja v toplo- tnem ovoju stavbe (Številne študije prepoznavajo vpliv toplotnih mostov na različnih delih stavb na toplotne iz- gube v stavbah ([Goldberg, 2015], [Dmytro, 2017], [El Saied, 2022]).); - zasnova zasteklitev, pri kateri je potrebna posebna po- zornost, saj poleg toplotnih izgub omogoča tudi dobitke Slika 1. Osnovna načela energijsko učinkovitega načrtova- nja stavb [Žegarac Leskovar, 2013]. Slika 2. Štiri bioklimatske strategije na shematskem biokli- matskem diagramu [Košir, 2019]. Slika 3. Oblika stavbe se odraža v transmisijskih toplotnih izgubah skozi toplotni ovoj stavbe [Žegarac Leskovar, 2013]. asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 190 sončnega sevanja, kar je lahko še posebej problematično na področjih s prevladujočim pregrevanjem [Xie, 2024] (Za zmerna podnebja z vročimi poletji in hladnimi zimami je bilo v študiji ugotovljeno, da je izmed različnih parametrov zasnove stavbe zasnova oken najvplivnejša [Xu, 2015].); - zrakotesnost ovoja stavbe (na netransparentnem delu ovoja ter zrakotesno tesnjenje v primeru transparentnega ovoja), saj nenadzorovana izmenjava zraka (tj. infiltracija) med notranjim in zunanjim prostorom povečuje konvek- cijske toplotne izgube stavbe (Pomen zrakotesnosti stav- be za energijsko učinkovitost in notranje bivalno ugodje je poudarjen v številnih študijah [Zheng, 2020], [Xu, 2015], [Kempton, 2022].). Zahtevam energijske učinkovitosti lahko danes zadostimo le z uporabo izolacijskih zasteklitev. Toplotna prehodnost izolacij- ske zasteklitve (Ug) in posledično celotnega okna je odvisna od številnih parametrov [Žegarac Leskovar, 2013]: - števila stekel (s povečanjem števila stekel se zmanjšata toplotni tok in prepustnost svetlobe, s čimer se povečajo prihranki energije v stavbi [Al-Yasiri, 2021]); - globina medstekelnega prostora in vrsta polnilnega plina (uporabljajo se različni plini, npr. argon ali kripton, ki skozi različne mehanizme zmanjšajo prenos toplote [Foru- zan Nia, 2019]; optimalna globina medstekelnega prostora je določena za vsak plin posebej); - število in tip nanosov na steklih (solarni nanosi [Xamán, 2016] in/ali toplotni (nizkoemisijski) nanosi [Mahtani, 2011] se uporabljajo za preprečevanje prenosa sevalne energije skozi zasteklitev, kot je prikazano na sliki 4); - tesnilo in medstekelni distančnik (medstekelni dis- tančniki lahko povzročijo velike toplotne mostove v izola- cijski zasteklitvi, zato so na trgu na voljo distančniki z manj- šo prevodnostjo in prekinjenim toplotnim mostom). Razporeditev notranjih prostorov Coniranje prostorov s primerljivimi lastnostmi (npr. toplo-hlad- ni prostori ipd.) lahko pripomore k manjšim toplotnim izgu- bam in hkrati poveča bivalno ugodje v stavbah. Tak primer je lahko umestitev toplejših prostorov (npr. dnevno-bivalni pro- stori, delovni prostori ipd.) v notranjost stavbe ter hladnih (npr. servisnih) ob obod stavbe, kot je prikazano na sliki 5 [Košir, 2019]. 3.1.2 Strategija sprejemanja toplote Ta strategija je najbolj uporabna v hladnih in zmernih pod- nebjih, kjer je mogoče potrebo po toplotni energiji zmanjšati z izkoriščanjem toplotnih dobitkov iz okolja (previdnost je pot- rebna v zelo hladnih okoljih in na območjih z nizkim sončnim sevanjem, kjer se učinkovitost te strategije zmanjša). Večina ukrepov strategije za sprejem toplote se osredotoča na izko- ristek sončnega sevanja, zato lahko to strategijo imenujemo tudi pasivno sončno ogrevanje [Košir, 2019]. Strategija obi- čajno vključuje ukrepe za shranjevanje toplote, razporeditev notranjih prostorov ter ustrezno zasnovo, orientacijo in velikost zasteklitev. Shranjevanje toplote s pomočjo termične mase Sončno sevanje, ki vstopa skozi transparentne dele ovoja stavbe, se neposredno absorbira na notranjih površinah in se pozneje ponovno sprosti v obliki dolgovalovnega sevanja, ko- ličina in časovni razpon tega procesa pa sta odvisna od ter- mične mase sestavnih delov stavbe. Termična masa je časovno odvisna lastnost materialov, ki je opredeljena kot sposobnost shranjevanja toplotne energije, ali preprosteje, sposobnost gradbenih materialov, da absorbirajo, shranjujejo in sproščajo toplotno energijo [Alayed, 2022]. To nihajoče obnašanje stavb lahko uporabimo za uravnavanje notranjega toplotnega ugod- ja v stavbah. Pri masivnih stavbah so konstrukcijski elementi iz- delani iz materialov z visoko sposobnostjo shranjevanja toplo- te (npr. iz težkega betona, opeke ali kamna), posledično lahko takšni materiali pomagajo zmanjšati nihanje temperature v notranjih prostorih čez dan [Žegarac Leskovar, 2013]. Slika 4. Osnovno načelo umeščanja nanosov v izolacijsko zasteklitev [Žegarac Leskovar, 2013]. Slika 5. Razporeditev in orientacija prostorov [Košir, 2019]. asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 191 Iz znanstvene literature je možno najti tudi primere hibridnih stavb, kjer je severna stena grajena iz materialov z nizko ter- mično maso, južna pa iz materialov z visoko termično maso, kar pripomore k zvišanju bivalnega ugodja v stavbah [Gou, 2018]. V zadnjem času pa so v uporabi tudi t. i. fazno spremen- ljivi materiali, ki zagotavljajo večjo sposobnost shranjevanja toplote v omejenem temperaturnem območju ([Tao, 2019], [Buonomo, 2024]). Orientacija in razporeditev notranjih prostorov Uporabi se lahko koncept toplotnega coniranja, ki narekuje umestitev hladnih prostorov (hodniki, stopnišča, pomožni pro- stori itd.) v severni del stavbe, toplejših prostorov (dnevne sobe, jedilnice, spalnice itd.) pa v južni del stavbe, kjer je na voljo sončno sevanje [Žegarac Leskovar, 2013]. Usmeritev stavbe in razporeditev transparentnih površin je treba optimirati za pa- sivno uporabo sončnega sevanja in preprečevanje pregrevanja v hladilni sezoni. Zasnova, orientacija in velikost zasteklitev Zastekljene površine stavb služijo različnim funkcijam, kot so naravna osvetlitev in vizualno udobje, zaščita pred vremenski- mi vplivi, toplotna zaščita, zaščita pred hrupom ter naravno prezračevanje, hkrati pa omogočajo pasivno sončno ogreva- nje. Da bi se izognili pregrevanju v toplejših letnih časih in ble- ščanju v stavbah, je treba uporabiti tudi strategije za nadzor sončnega sevanja [Al-Yasiri, 2021]. Za zmerna do hladna pod- nebja je priporočljiva zasnova stavb, ki omogoča optimalno pasivno sončno ogrevanje. To je mogoče doseči z ustrezno ori- entacijo in razporeditvijo transparentnih površin po ovoju stav- be. Za zmerna podnebja z vročimi poletji in hladnimi zimami je bilo v študiji [Xu, 2015] ugotovljeno, da je izmed različnih parametrov zasnove stavbe zasnova oken najvplivnejša. Pri določanju optimalne velikosti in razporeditve je treba upoštevati različne vidike, kot so potrebna energija za ogreva- nje, hlajenje, naravna osvetlitev, pogled navzven ipd. [Lešnik, 2020]. Velikost zasteklitve lahko opišemo na različne načine. Med njimi je najpogostejši način določanje povprečnega raz- merja med površinami zasteklitev in površinami komponent toplotnega ovoja (zidovi, streha). Povprečno razmerje med po- vršinami zasteklitev in površinami zidov (AGAW) se običajno izračuna ločeno za vsako od glavnih fasad. Za zasteklitve na strehi lahko določimo tudi povprečno razmerje med površina- mi zasteklitev in površinami strehe (AGAR). Za celotno stavbo pa lahko določimo tudi povprečno razmerje med površinami zasteklitev in tlorisno površino stavbe (AGAF) [Lešnik Nedelko, 2024]. 3.1.3 Strategija preprečevanja pregrevanja V nasprotju s strategijo zadrževanja toplote je cilj te strategije preprečiti prenos toplote iz zunanjosti v notranjost. Uporab- lja se, kadar se pričakuje problem pregrevanja, npr. pri stav- bah s povečano potrebo po hlajenju ne glede na tip podneb- ja. Pregrevanje je običajno posledica čezmernega vpadnega sončnega sevanja in ne višjih zunanjih temperatur, zato je naj- pogostejši ukrep za te strategije senčenje [Košir, 2019]. Podobno kot pri strategijah zadrževanja in sprejemanja toplo- te so pomembni tudi coniranje, termična masa in zasnova, ve- likost in orientacija zasteklitev, v zadnjem času pa se uporab- ljajo t. i. sistemi hladnih streh oz. fasad, ki vsebujejo t. i. hladne premaze. Senčenje Glavna naloga senčil je preprečiti, da bi sončno sevanje vsto- pilo v stavbo skozi zastekljene površine. Za nadzor vstopa sončnega sevanja v stavbo se lahko uporabljajo različne strate- gije senčenja, vključno s samosenčenjem stavbe in zunanjimi ovirami (sosednje stavbe, teren, rastlinstvo), uporabo senčil in zasteklitvijo z nadzorom sončnega sevanja [Košir, 2019]. Zunanja senčila so najučinkovitejše sredstvo za nadzor sončne- ga sevanja, ki vstopa v stavbo [Al-Yasiri, 2021]. Szokolay je opre- delil tri osnovne kategorije senčil [Szokolay, 2010], znotraj ka- terih so lahko posamezni tipi senčil premični ali nepremični, dodamo pa lahko še ploskovna senčila: - vertikalna senčila (slika 6 (a)) so najučinkovitejša za vzhodno in zahodno izpostavljenost sončnemu sevanju z nižjimi vpadnimi koti, saj blokirajo tudi sončno sevanje s severovzhoda in severozahoda, kar preprečuje bleščanje (mednje uvrščamo premične in nepremične vertikalne la- mele); - horizontalna senčila (slika 6 (b)) so najprimernejša za juž- ne (oz. ekvatorske) orientacije, saj so najučinkovitejša pri zmanjševanju sončnega sevanja pri velikih vpadnih kotih (poleti) in hkratnem prepuščanju sončnega sevanja pri niž- jih vpadnih kotih (pozimi) (mednje uvrščamo premične in nepremične horizontalne lamele, žaluzije ipd.); - kombinirana horizontalna in vertikalna senčila (slika 6 (c)) so najprimernejša za postavitve med glavnimi orien- tacijami, saj blokirajo sončno sevanje različnih vpadnih in azimutnih kotov; - ploskovna sečila (slika 6 (d)) se lahko uporabljajo za zaš- čito pred sončnim sevanjem pod poljubnim vpadnim ko- tom. Ovirajo lahko pogled navzven, zato je pri načrtovanju potrebna posebna pozornost, saj lahko zmanjšajo vizualno udobje v stavbah (mednje uvrščamo npr. roloje in rolete). Z namenom zmanjšanja prepustnosti stekla za kratkovalovno sevanje se uporabljajo tudi t. i. solarni nanosi [Xamán, 2016] (prikazano na sliki 4 desno), kar posledično zmanjša koeficient prepustnosti celotne sončne energije (g), pa tudi prepustnosti zasteklitve za svetlobo (LT). Tak ukrep se običajno uporablja v javnih stavbah z velikimi steklenimi površinami, kjer je na- mestitev drugih tipov senčil otežena. V stanovanjskih stavbah je uporaba solarnih nanosov manj priporočljiva, saj se zmanj- ša razpoložljivo sončno sevanje (pasivno sončno ogrevanje) in možnost naravne osvetlitve prostorov [Žegarac Leskovar, 2013]. Slika 6. Osnovni tipi vertikalnih (a), horizontalnih (b), kom- biniranih (c) ter ploskovnih senčil (d) (povzeto po [Žegarac Leskovar, 2013]). (a) (b) (c) (d) asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 192 Hladne strehe in fasade Eden izmed možnih ukrepov, ki zmanjšujejo potrebo po ener- giji za hlajenje prostorov v klimatiziranih stavbah je tudi upo- raba t. i. hladnih streh in fasad (uporaba t. i. hladnih premazov) [Levinson, 2009]. Hladni premazi zaradi svoje albedo vrednosti odbijajo sončno sevanje (zmanjšajo absorpcijo sončne ener- gije), kar zmanjšuje temperaturo mikroklime in posledično zmanjša prenos toplote s strehe ali fasade na stavbo [Alrashe- ed, 2023]. 3.1.4 Strategija odvajanja toplote Cilj te strategije je odvajanje odvečne toplote, ki se nabira v stavbi zaradi podnebnih vplivov (sončno sevanje in temperatu- re okolice) ali uporabe stavbe (dobitki notranjih virov). Uporab- lja se lahko povsod, kjer obstaja možnost odvajanja toplote v okolje. Najprimernejša je za vroča in suha podnebja, manj pri- merna pa za topla in vlažna podnebja. Toploto lahko iz stavbe odvajamo s konvekcijo, sevanjem (radiacija) in izhlapevanjem (evaporacija) [Košir, 2019]. Konvekcijska izmenjava toplote – naravno prezračevanje Pri konvekcijski izmenjavi toplote se z gibanjem zraka odvaja toplota iz notranjega okolja v zunanje okolje, kar je možno, kadar so zunanje temperature zraka nižje od notranjih. Na- ravno prezračevanje je najprimernejša alternativa za zmanj- šanje porabe energije v stavbah, ki ima ogromen potencial za zmanjšanje rabe energije, ki jo stavba potrebuje za vzdrže- vanje sprejemljivega bivalnega ugodja [Ganesh, 2024]. Upo- rabijo se lahko ukrepi, kot so prezračevanje za udobje (ki ni omejen le na zadostno temperaturno razliko, temveč zaradi intenzivnejšega gibanja zraka omogoča konvekcijsko in hla- pilno odvajanje toplote; slika 7), nočno prezračevanje, podze- mni toplotni izmenjevalnik (slika 8 (levo)) ali vetrni stolp (slika 8 (desno)) ipd. Evaporativna izmenjava toplote Izhlapevanje vode lahko zniža temperaturo zraka, saj se pri fa- zni spremembi porablja toplota. Za lokalno hlajenje zraka se lahko v ta namen uporabljajo vodni elementi, kot so ribniki, fontane ter rastlinstvo (npr. v okolici stavbe, na strehi ali fasa- di). Da bi bil ukrep učinkovit, mora biti relativna vlažnost zraka dovolj nizka. To strategijo je mogoče vključiti tudi v druge uk- repe konvekcijskega hlajenja, kot so vetrni stolpi in zemeljsko hlajenje [Košir, 2019]. Radiacijska izmenjava toplote Na lokacijah z jasnim nebom se lahko toplota, ki jo podnevi absorbira termična masa ovoja stavbe (zlasti strehe), ponoči z dolgovalovnim infrardečim sevanjem razprši v vesolje. Učinek se bistveno zmanjša, če je v gradbenih elementih nameščena toplotna izolacija. To bi lahko ublažili s premično izolacijo, ki podnevi preprečuje čezmerno pridobivanje sončne energije (uporabljena), ponoči pa omogoča izgubo sevalne toplote (od- maknjena ali zložena) [Košir, 2019]. 4 ENERGIJSKA PRENOVA OBSTOJEČIH STAVB Izraz prenova je terminološko opisan v Zakonu o graditvi objek- tov [ZGO-1 NPB-16, 2002], na podlagi katerega bi izraz najbolje opisali kot izvedbo ukrepov za ohranjanje dobrega stanja in Slika 7. Prečno prezračevanje (levo) in učinek dimnika (desno) [Žegarac Leskovar, 2013]. Slika 8. Podzemni toplotni izmenjevalnik (levo) [Žegarac Leskovar, 2013], vetrni stolp (desno) [Košir, 2019]. asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 193 uporabnosti objekta. Glede na »Dolgoročno strategijo ener- getske prenove stavb do leta 2050« [DSEPS 2050, 2021] izraz prenova običajno uporabljamo kot sopomenko za izboljšavo energetske učinkovitosti stavbe vključno z rabo obnovljivih vi- rov energije. Za izboljšanje kakovosti stavb je v mednarodnem prostoru v uporabi več različnih izrazov za prenove stav, ki jih pri nas, kadar se nanašajo na učinkovito rabo energije v stavbah, vse bolj ali manj razumemo (oziroma prevajamo) kot prenovo. Med njimi so najpogostejši naslednji [DSEPS 2050, 2021]: - Renovation je izraz, ki se je uveljavil v EU in se uporablja v evropski zakonodaji. V ZDA in državah, kjer se uporablja nji- hova terminologija, se izraz uporablja predvsem, vendar ne izključno, za ukrepe za izboljšavo energijske učinkovitosti ovoja stavbe. - Retrofit je izraz, ki se v EU ne uporablja več. V ZDA in drugih državah, kjer se uporablja, se nanaša predvsem na zamenjavo stavbnih sistemov (ogrevanje, hlajenje, prezra- čevanje, ogrevanje sanitarne vode, razsvetljava ipd.) z ener- getsko učinkovitejšimi. - Refurbishment, kot je nadgradnja, se danes v EU ne upo- rablja pogosto. Opisuje vrnitev stavbe v prvotno dobro sta- nje, vključno z energijskimi izboljšavami. - Rehabilitation je izraz, ki se uporablja tudi v strokovni lite- raturi, vendar velja za manj primeren prevod izraza prenova iz nacionalnih jezikov v angleščino, kadar se obravnava le energijski vidik. Opredelitev pojma se razlikuje tudi med geografskimi območji. V ZDA se na primer izraz sanacija nanaša na manjši obseg ukrepov kot prenova. 4.1 Vrste prenov Razlikujemo med različnimi vrstami energijskih prenov glede na različne stopnje izvedenih posegov ali ukrepov, kot je pred- stavljeno v preglednici 2 (prirejeno po [DSEPS 2050, 2021]). Izraz celostna prenova stavb se lahko nanaša tudi na širšo prenovo stavb, ki poleg ukrepov, ki vplivajo na energijsko učin- kovitost, vključuje tudi druge ukrepe za izboljšanje kakovosti stavb. Najvišjo raven izboljšanja stavb je mogoče doseči s ce- lostnimi pristopi k prenovi, ki vključujejo vse ustrezne ukre- pe, potrebne za obravnavo tehničnih, funkcionalnih, okoljskih, socialnih in ekonomskih vidikov prenove (kot je na primer pri- kazano na sliki 9) [Žegarac Leskovar, 2019]. Slika 9. Celostni pristopi k prenovi obstoječih stavb [Žegarac Leskovar, 2019]. VRSTA PRENOVE ZNAČILNOSTI STANDARDNA Prenova v skladu z minimalnimi zahte- vami predpisov. DELNA Izvede se le manjši obseg ukrepov (dva ali več). POSTOPNA Ukrepi, potrebni za izvedbo celovite energijske prenove, se izvajajo v fazah (postopoma). ŠIRŠA Vključuje ukrepe, ki niso nujno poveza- ni z izboljšanjem energijske učinkovito- sti, kot so na primer ukrepi za izboljša- nje dostopnosti za osebe z zmanjšano mobilnostjo ali ukrepi za izboljšanje varnosti stavbe. OBSEŽNA Smiselno se nanaša (zlasti) na napelja- ve. Prenova, katere stroški presegajo 50 % vrednosti naložbe za novo pri- merljivo proizvodno napravo. VEČJA Rekonstrukcija ali vzdrževanje stavbe, če skupni stroški prenove ovoja stavbe ali tehničnih sistemov stavbe presegajo 25 % vrednosti stavbe, brez vrednosti zemljišča, na katerem stoji, ali če se prenovi več kot 25 % površine ovoja stavbe. MANJŠA Doseženi prihranki primarne energije so manjši od 30 %. SREDNJA Doseženi prihranki primarne energije znašajo med 30 % in 60 %. TEMELJITA Vključuje vrsto ukrepov za prenovo, ki zagotavljajo visoko splošno raven učin- kovitosti. Doseženi prihranki primarne energije presegajo 60 %. CELOVITA Ukrepi za energijsko učinkovitost se izvajajo na ovoju stavbe in tehnič- nih sistemih stavbe, da se izpolnijo minimalne zahteve glede energijske učinkovitosti. CELOSTNA Poleg ukrepov, ki vplivajo na energij- sko učinkovitost, vključuje tudi druge ukrepe za izboljšanje kakovosti stavb (npr. tehnične, funkcionalne, okoljske, socialne in ekonomske vidike). asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Preglednica 2. Najpogosteje uporabljeni izrazi, ki opisujejo vrste prenov glede na različne stopnje posegov in značilnosti le-teh (prirejeno po [DSEPS 2050, 2021]). Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 194 4.2 Pristopi in ukrepi prenove Skupine pristopov in ukrepov, ki so običajno vključene v ener- gijsko učinkovito prenovo stavb glede na »Dolgoročno stra- tegijo za spodbujanje naložb energetske prenove stavb« [DSEPS, 2015]) so naslednje: - ukrepi na ovoju stavbe (toplotna izolacija in obnova fasa- de, stropa, ki meji na neogrevan prostor, strehe in kleti ali tal; zamenjava obstoječih in namestitev novih energijsko učinkovitih oken/vrat; sanacija toplotnih mostov ipd.); - ukrepi na ogrevalnem sistemu (namestitev učinkovitih kurilnih naprav; opreme za visokoučinkovito soproizvodnjo električne energije; centralna regulacija ogrevalnega siste- ma; toplotna zaščita cevnega sistema ipd.); - ukrepi za prezračevalne in klimatske sisteme (mehan- sko prezračevanje z rekuperacijo toplote – centralno ali lokalno; generator hlajenja in posodobitev hladilnih siste- mov; regulacija klimatizacije in prezračevanja ipd.); - ukrepi za pripravo tople sanitarne vode (vgradnja toplo- tnih črpalk za pripravo tople sanitarne vode in/ali centralno ogrevanje, toplotne postaje ali postaje za priključitev na to- plovodni sistem daljinskega ogrevanja; učinkovite kurilne naprave ipd.); - ukrepi za zmanjšanje rabe električne energije (energet- sko varčna razsvetljava in električne naprave ipd.); - ukrepi za proizvodnjo električne energije (namestitev opreme ali gradnja objektov za pridobivanje električne energije iz sonca, vode ali vetra ter oprema za soproizvo- dnjo toplote in električne energije z visokim izkoristkom ipd.). Nekateri ukrepi prenove, ki vplivajo na fizično stanje in funkci- onalnost stavbe se lahko dodajo celostni prenovi, npr. [Žega- rac Leskovar, 2019]: - razširitve stavbe (moduli za nadgradnjo, balkoni, vetrolo- vi, horizontalne razširitve itd.); - alternativni ekološki sistem (zbiranje deževnice itd.); - obravnavanje dostopnosti za gibalno ovirane osebe ipd. Posamezni ukrepi prenove sicer izkazujejo pozitivne vplive na energijsko učinkovitost prenovljenih stavb, vendar lahko naj- boljše rezultate dosežemo le z uporabo več ukrepov, združe- nih v celovito in celostno prenovo. Slednje je priporočljivo ne le za zmanjšanje rabe energije, temveč tudi za povečanje bival- nega ugodja v stavbah, kar kaže na pomembnost in prednos- ti celostne prenove stavb v primerjavi z delno prenovo stavb [Lešnik Nedelko, 2024]. Tudi znotraj orodij obstoječe evropske zakonodaje za certifici- ranje stavb (Energy Performance Certificates (EPC)) je na voljo seznam priporočenih ukrepov (Recommendation List of Mea- sures (RLMs)), v katerega so vključeni različni ukrepi na toplo- tnem ovoju (vključujoč stavbno pohištvo), ukrepi za povečanje zrakotesnosti in preprečevanje toplotnih mostov ter številni ukrepi, vezani na tehnične sisteme ter njihovo upravljanje ter energetsko varčno razsvetljavo [Gonzalez-Caceres, 2018]. Iz zgoraj navedenega seznama pristopov in ukrepov je zaznati poudarek predvsem na tehničnih ukrepih (uporabo aktivnih tehničnih sistemov), zato sta v nadaljevanju opravljena pre- gled in analiza izbranih virov glede na zgoraj razdeljene skupi- ne pristopov in ukrepov prenove. 4.3 Pregled literature z vidika različnih skupin pristopov in ukrepov prenove Obseg literature na temo energijsko učinkovite prenove stavb je zelo obsežen. Med številnimi raziskavami so poleg pregledov literature, vezanih na strategije, pristope in ukrepe za energij- sko učinkovito prenovo, tudi pregledi literature, ki obravnavajo tematike, kot so sistemi za certificiranje prenov stavb [Sesa- na, 2020], spomeniško zaščitene (historične) stavbe ([Panaka- duwa, 2024], [Marincioni, 2021], [Posani, 2021]), HVAC-sistemi [Krajcík, 2023], študije na temo obnašanja uporabnikov [Liu, 2021], oblikovanje smernic za prenovo stavb ([Streimikiene, 2019], [Iralde, 2021]). Številne študije se ukvarjajo tudi z oce- njevanjem celotnega življenjskega cikla stavb (LCA: [Vilches, 2017], [Mirabella, 2018], [Li, 2022], [Hurst, 2019]; LCC [Malomo, 2024]), ocenjevanjem in razvojem orodij za podporo pri od- ločanju ([Seddiki, 2021], [Li, 2024], [Villalba, 2024]), program- sko podporo za ocenjevanje prenov ([Okakpu, 2018], [Bruno, 2018]) ter optimizacijo prenov [Costa-Carrapiço, 2020]. Pogos- to je vključen tudi konstrukcijski (pretežno potresni) vidik pre- nov ([Penazzato, 2024], [Georgescu, 2018], [Pohoryles, 2022], [Ademovic, 2022] idr.), ki ni vključen v obravnavo znotraj tega prispevka. V nadaljevanju so predstavljene izbrane raziskave, ki sovpadajo s tematiko tega prispevka in vsaj delno obravnavajo pasivne strategije, pristope in ukrepe, predstavljene v predho- dnem poglavju, in so aplikativni za zmerna do hladna pod- nebja, kjer sta prisotni tako potreba po ogrevanju kot hlajenju. Rezultati opravljenega kritičnega pregleda raziskav o preno- vah stanovanjskih stavb in razprava o pristopih ter ukrepih za energijsko učinkovitost [Pombo, 2016] poudarjajo ključen pomen upoštevanja vplivov na okolje celotnega življenjskega cikla stavbe. Študija za najpogosteje uporabljene ukrepe pre- poznava izboljšanje toplotnega ovoja stavbe, zamenjavo stav- bnega pohištva ter izboljšanje zrakotesnosti. Obravnavane so tudi študije, ki vključujejo ukrepe, vezne na prenovo tehničnih sistemov za ogrevanje in hlajenje, prezračevanje, pripravo to- ple vode, sisteme za pridobivanje električne energije ipd. Po- dobne ugotovitve glede najpogosteje uporabljenih ukrepov so navedene tudi v študiji, ki obravnava ukrepe prenove stavb v ničemisijski standard [Weerasinghe, 2024], katerih namen je predvsem zmanjšanje emisij toplogrednih plinov v fazi obrato- vanja stavb. Ukrepi so razdeljeni na ukrepe na stavbnem ovoju, energetskih sistemih in sistemih za koriščenje obnovljivih virov energije. Pri tem so med ukrepi na stavbnem ovoju prepoz- nani dodajanje toplotne izolacije, zamenjava stavbnega po- hištva (pomembnost velikosti in razporeditve zasteklitev) ter senčenje pa tudi ozelenitev streh in fasad, hladne strehe. Tudi pregled literature na temo prenov večstanovanjskih stavb v zmernih podnebjih [Hamid, 2018] prikazuje številne strategije in ukrepe prenov stavb, vezane predvsem na energijski vidik prenove. Tudi ta študija med naštetimi ukrepi prepoznava naj- pogostejšo uporabo ukrepov na toplotnem ovoju stavbe, sle- dijo ukrepi na različnih tehničnih sistemih (za prezračevanje, ogrevanje, vodovni sistemi), sistemi za proizvodnjo električne energije in koriščenje obnovljivih virov energije. V manjši meri so zastopani tudi ukrepi, ki jih lahko umestimo pod dodatne ukrepe celovite prenove (arhitekturne spremembe stavbe, spremembe obnašanja uporabnikov, zbiralniki deževnice ipd.). V študiji, ki jo so jo opravili Amirifard in drugi [Amirifard, 2019], so bili kategorizirani alternativni pasivni ukrepi, ki pozitivno vplivajo na zniževanje potrebne energije za delovanje stavb. asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 195 Ukrepi se lahko uporabljajo pri zasnovi novogradenj ali pri pre- novah obstoječih stavb, pri čemer podrobna analiza primer- nosti za prenove ni opravljena. Razdeljeni so v 4 kategorije; upravljanje prenosa toplote (najpomembnejši ukrep je upora- ba toplotne izolacije, katere umestitev mora biti za optimalno delovanje stavbe usklajena s termično maso stavbe, pa tudi gradnja brez toplotnih mostov), zrakotesnost (možni ukrepi so zatesnitev netesnih mest, uporaba zrakotesnih materialov), nadzor prehoda vodne pare (pravilna uporaba parnih zapor ali ovir in paroprepustnih slojev), naravno ogrevanje, hlajenje in osvetljevanje (omenjeni so ukrepi, kot so naravno prezračeva- nje, uporabijo se lahko direktna (dobitki sončnega obsevanja in naravna osvetlitev) ali indirektna sončna energija (uporaba dvoslojnih fasad (DSF), zimskih vrtov, Trombe-Michelov zid ipd.), senčenje, lastnosti (delov oken), zasnova, razporeditev in velikost zasteklitev ipd.). Silvia Brunoro [Brunoro, 2024] je prip- ravila pregled možnih pasivnih ukrepov na stavbnem ovoju za izboljšanje energetske učinkovitosti obstoječih stavb v Italiji. Kategorizacija pasivnih ukrepov pri prenovah stavb vključu- je tri različne pasivne pristope: zmanjšanje toplotnih izgub (vključena sta predvsem ukrepa dodajanja toplotne izolacije in vgradnja visokoenergijsko učinkovitega stavbnega pohištva), pridobivanje toplote (poudarek je na pridobivanju indirektne solarne energije z uporabo dvoslojnih fasad (DSF), zimskih vr- tov, Trombe-Michelovega zidu) in zaščita pred pregrevanjem (predstavljeni so ukrepi, kot so naravno prezračevanje, zunanja senčila in hladna/zelena streha). Opravljen je bil tudi pregled različnih ukrepov za varčevanje z energijo, vezanih predvsem na toplotni ovoj stanovanjskih stavb [Kamel, 2022]. Vključeni so tako tradicionalni (dodajanje toplotne izolacije na toplotni ovoj stavbe, zamenjava stavbnega pohištva, senčenje, izboljša- nje zrakotesnosti) kot tudi inovativni ukrepi (aerogele in fazno spremenljivi materiali), pri čemer ugotavljajo, da so oboji pri- merljivo učinkoviti. Analizirani so tudi viri, kjer so uporabljene dvoslojne fasade (DSF), energetsko varčna razsvetljava, upora- ba t. i. hladnih premazov na fasadah in strehah, uporaba zele- nih streh ipd. Pregledna študija o različnih praksah pri ener- gijskih prenovah specifično za podeželska okolja (pretežno v Italiji) [Abouaiana, 2023] povzema štiri glavne tematske kla- sifikacije; strategije energijske učinkovitosti, načrtovanje ener- gijske učinkovitosti, vrednotenje strategij in vedenje uporabni- kov. Obravnavane so stavbe v različnih kontekstih (spomeniško zaščitene (historične) stavbe, kmetijski in turistični kompleksi), za katere se lahko uporabijo tako aktivni (prenova tehničnih sistemov, sistemov za rabo obnovljivih virov energije ipd.) kot pasivni pristopi (zamenjava stavbnega pohištva, dodajanje toplotne izolacije na topli strani toplotnega ovoja, naravno prezračevanje ipd.). Pregledna študija, ki se ukvarja s tveganji za pregrevanje stanovanjskih stavb [Alrasheed, 2023], navaja različne ukrepe za pasivno hlajenje stavb (vegetacija, toplotna izolacija, senčenje, termična masa, fazno spremenljivi materia- li, naravno prezračevanje, t. i. hladni premazi). Med njimi se za najučinkovitejša izkažejo zunanja senčila za toplotno izolirane stavbe ter t. i. hladni premazi za toplotno neizolirane stavbe. Kot učinkovita se izkaže tudi termična masa v kombinaciji z naravnim prezračevanjem, vendar je za optimalni učinek zelo pomembno pravilno obnašanje uporabnikov. Pasivne metode hlajenja stanovanjskih stavb [Oropeza-Perez, 2018], ki so poleg tradicionalnih (senčenje) še omenjene, so fazno spremenljivi materiali, termična masa, visokoreflektivni materiali (t. i. hladni premazi), evaporativno hlajenje, naravno prezračevanje, inteli- gentne fasade ipd. Zgoraj navedene študije so bile opravljene predvsem za stano- vanjske stavbe, kvalitativna in kvantitativna analiza bioklimat- skih prenov poslovnih stavb [Heidari, 2023] pa je izpostavila raziskave, ki se poleg tradicionalnih ukrepov prenove v manj- šini ukvarjajo s prenovo tehničnih sistemov za ogrevanje, hla- jenje ter prezračevanje, hladnimi strehami ter umetno razsvet- ljavo, poslovne stavbe imajo namreč zaradi drugačnih vzorcev rabe in obnašanja uporabnikov drugačne energijske potrebe kot stanovanjske stavbe. V nadaljevanju (preglednica 3) je prikazana analiza ključnih vi- rov, ki prikazuje vključenost različnih skupin pristopov in ukre- pov prenove iz podpoglavja 4.2 Pristopi in ukrepi prenove. Vse izmed vključenih študij se ukvarjajo z različnimi ukrepi na ravni stavbnega ovoja. Pri tem prednjačita ukrepa dodatna toplotna izolacija na toplotnem ovoju stavbe ter zamenjava stavbnega pohištva, gradnja brez toplotnih mostov in visoka zrakotesnost ovoja. V veliki meri so zastopani tudi ukrepi na ogrevalnih in prezračevalnih sistemih ter sistemih za manj- VIR O V O J ST A V B E O G R EV A LN I S IS TE M I P R EZ R A Č EV A LN I I N K LI M A TS K I S IS TE M I P R IP R A V A T O P LE SA N IT A R N E V O D E ZM A N JŠ A N JE R A B E EL EK TR IČ N E EN ER G IJ E P R O IZ V O D N JA E LE - K TR IČ N E EN ER G IJ E D O D A TN I U K R EP I C EL O ST N E P R EN O V E [Abouaiana, 2023] + + + + [Alrasheed, 2023] + + [Amirifard, 2019] + [Brunoro, 2024] + [Hamid, 2018] + + + + + + + [Heidari, 2023] + + + + [Kamel, 2022] + + + [Oropeza- Perez, 2018] + + + [Pombo, 2016] + + + + + + [Weerasinghe, 2024] + + + + + + Preglednica 3. Analiza ključnih virov, ki prikazuje vključe- nost različnih skupin pristopov in ukrepov prenove glede na »Dolgoročno strategijo za spodbujanje naložb energetske prenove stavb« [DSEPS, 2015]). asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 196 šanje rabe električne energije, kamor spada tudi energetsko učinkovita osvetlitev ipd. V najmanjši meri so zastopani ukre- pi iz skupine dodatnih ukrepov celostne prenove, ki v redkih primerih vključujejo rastlinstvo na stavbi ali v okolici stavbe, razširitve stavbe (dodajanje vetrolovov, dvoslojne fasade (DSF)) ali alternativne ekološke sisteme (npr. sistemi za zbiranje de- ževnice). Večina izmed študij vključuje ukrepe iz različnih sku- pin, kar nakazuje na pomembnost celostne oziroma celovite prenove stavb ne le z vidika energijske učinkovitosti, ampak tudi z vidikov drugih vplivov na okolje, kakovosti notranjega bi- valnega ugodja, ekonomske učinkovitosti ipd. 5 PASIVNE STRATEGIJE ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, KI SE LAHKO UPORABIJO PRI PRENO- VAH OBSTOJEČIH STAVB Nekatere pasivne strategije energijsko učinkovitega načrto- vanja stavb je mogoče uporabiti tudi pri prenovah obstoječih energijsko neučinkovitih stavb, zato je v nadaljevanju prikaza- na analiza primernosti predhodno predstavljenih strategij in ukrepov načrtovanja energijsko učinkovitih stavb za energijsko prenovo stavb glede na zastopanost v predhodno analizirani literaturi ter za različne vrste prenov iz poglavja 4. Za zmanjšanje transmisijskih toplotnih izgub (Qt) in prezrače- valnih toplotnih izgub (Qv) je prenova toplotnega ovoja stav- be običajno ključni ukrep pri izvajanju energijsko učinkovite prenove stavb. Kot je bilo že predhodno ugotovljeno, je tudi iz zgornje analize razvidno, da so ukrepi, vezani na zasnovo toplotnega ovoja stavbe, med najbolj zastopanimi ne le med ukrepi strategije zadrževanja toplote, ampak med vsem ukre- pi energijske prenove. V pregledani literaturi jih obravnava kar 9 izmed 10 obravnavanih preglednih študij. Med njimi so najbolj raziskani dodajanje toplotne izolacije na različne dele toplotnega ovoja, zamenjava stavbnega pohištva, pa tudi iz- boljšanje zrakotesnosti. Navedeni ukrepi so primerni za skoraj vse obravnavane vrste prenove z izjemo obsežne, ki se nanaša predvsem na napeljave. Uporabljeni so tudi ukrepi, ki so sicer vezani na obliko stav- be (dodajanje vetrolovov, dvoslojnih fasad), vendar pogosto ne z namenom spreminjanja faktorja oblike stavbe (Fo), ampak za zagotavljanje dodatnih funkcij, kar je povezano predvsem s širšo in celostno vrsto prenove. Primer spreminjanja oblike stavbe bi bil npr. dograditev oz. nadgradnja stavbe (kot npr. primeri v študijah [Špegelj, 2017], [Aparicio-Gonzalez, 2020], [Shahi, 2021], [Lešnik Nedelko, 2024]). Podobno velja za ukrep razporeditve notranjih prostorov, ki ni bil zaznan v nobenem izmed pregledanih virov. Izmed ukrepov strategije sprejemanja toplote so najbolj razi- skani ukrepi zasnove ter orientacije in velikosti zasteklitve, pri čemer prednjači predvsem najbolj tradicionalen (in glede na posamezne vire tudi najučinkovitejši) ukrep zamenjave stav- bnega pohištva. Velikost in razporeditev zastekljenih površin je mogoče optimirati in s tem omogoči optimalne toplotne dobitke, ne da bi se pri tem povečalo pregrevanje. Ukrep je primeren za vse tipe prenov z izjemo obsežne, ki se nanaša predvsem na napeljave. Dobro raziskani so tudi ukrepi, vezani na sončno ogrevanje, ki so povezani tako z zasnovno in razpo- reditvijo zasteklitve kot tudi s shranjevanjem toplote s pomoč- jo termične mase. B IO K LI M A TS K A ST R A TE G IJ A UKREP BIOKLIMATSKE STRATEGIJE ZASTOPANOST V VIRIH OBRAVNAVANI UKREPI VRSTA PRENOVE ST R A TE G IJ A Z A D R ŽE V A N JA T O P LO TE Oblika stavbe [Amirifard, 2019], [Brunoro, 2024], [Hamid, 2018], [Kamel, 2022] Dvoslojne fasade (DSF), Vetrolovi, Arhitekturne spremembe stavbe Širša Celostna Zasnova toplotnega ovoja stavbe [Abouaiana, 2023], [Alrasheed, 2023], [Amirifard, 2019], [Brunoro, 2024], [Hamid, 2018], [Heidari, 2023], [Kamel, 2022], [Pombo, 2016], [Weerasinghe, 2024] Uporaba toplotnih izolacij, Izboljšanje zrakotesnosti (zatesnitev netesnih mest, uporaba zrakotesnih materialov), Preprečevanje toplotnih mostov, Nadzor prehoda vodne pare (pravilna uporaba parnih zapor ali ovir in paroprepustnih slojev) Standardna Delna Postopna Večja, manjša, srednja, temeljita Celovita Celostna Razporeditev notranjih prostorov / / Širša Celostna Preglednica 4. Analiza primernosti ukrepov strategije za zadrževanje toplote za uporabo pri energijskih prenovah stavb. asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 197 Podobno kot pri strategiji zadrževanja toplote v literaturi ni zaslediti ukrepov, vezanih na orientacijo in razporeditev not- ranjih prostorov, ki bi lahko potencialno bili vključeni v širšo in celostno prenovo stavb. Orientacije stavbe namreč ni mogoče spremeniti, razen če se stavba dogradi (sprememba oblike je vključena v strategijo zadrževanja toplote). Razporeditev pro- storov se lahko do določene mere spremeni, če se izvede funk- cionalna prenova, ki bistveno spremeni tloris stavbe. To običaj- no vključuje tudi strukturno prenovo stavbe. Izmed ukrepov strategije za preprečevanje pregrevanja je naj- bolj raziskan ukrep senčenje, kjer se za najučinkovitejša izka- Preglednica 5. Analiza primernosti ukrepov strategije sprejemanja toplote za uporabo pri energijskih prenovah stavb. B IO K LI M A TS K A ST R A TE G IJ A UKREP BIOKLIMATSKE STRATEGIJE ZASTOPANOST V VIRIH OBRAVNAVANI UKREPI VRSTA PRENOVE ST R A TE G IJ A S P R EJ EM A N JA T O P LO TE Shranjevanje toplote s po- močjo termične mase [Alrasheed, 2023], [Amirifard, 2019], [Brunoro, 2024], [Kamel, 2022], [Oropeza-Perez, 2018] Fazno spremenljivi materiali, Aerogeli, *Delno tudi ukrepi, vezani na solarno ogrevanje Širša Temeljita Celostna Orientacija in razporeditev notranjih prostorov / / Širša Celostna Sončno ogrevanje [Amirifard, 2019], [Brunoro, 2024], [Kamel, 2022], Uporabijo se lahko direktna (dobitki sončnega obsevanja in naravna osvetlitev skozi transparentne dele ovoja) ali indirektna sončna energija (upo- raba dvoslojnih fasad (DSF), zimskih vrtov, Trombe – Michelov zid, ipd.) Delna Postopna Širša Večja Manjša Srednja Temeljita Celostna Zasnova, orientacija in veli- kost zasteklitev [Amirifard, 2019], [Brunoro, 2024], [Pombo, 2016], [Weerasinghe, 2024] Vgradnja visokoenergijsko učin- kovitega stavbnega pohištva (pomembne lastnosti delov stavbnega pohištva in način vgradnje), Velikost in razporeditev zasteklitve (AGAW) Standardna Delna Postopna Večja Manjša Srednja Temeljita Celovita Celostna B IO K LI M A TS K A ST R A TE G IJ A UKREP BIOKLIMATSKE STRATEGIJE ZASTOPANOST V VIRIH OBRAVNAVANI UKREPI VRSTA PRENOVE ST R A TE G IJ A P R EP R EČ EV A N JA P R EG R EV A N JA Senčenje [Alrasheed, 2023], [Amirifard, 2019], [Brunoro, 2024], [Hamid, 2018], [Kamel, 2022], [Oropeza-Perez, 2018], [Pombo, 2016], [Weerasinghe, 2024] Razne vrste senčil (najbolj učinkovita so zunanja senčila), Orientacija in oblika stavbe Standardna Delna Postopna Večja Manjša Srednja Temeljita Celovita Celostna asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 198 žejo zunanja senčila. Če senčenja ni mogoče urediti drugače, lahko ob prenovi zastekljenih površin uporabimo tudi zastek- litve s t. i. solarnimi nanosi, ki pa so manj učinkoviti od ostalih načinov senčenja in je pri njihovi uporabi potrebna previdnost, saj lahko bistveno zmanjšajo prepustnost zasteklitve za vidno svetlobo. Dodatna kategorija so t. i. inteligentne fasade, ki ima- jo še druge funkcije (prezračevanje, pridobivanje električne energije itd.). Njihova uporaba za prenove stavb je sicer pre- poznana, ni pa obširneje raziskana. Navedeni so tudi primeri uporabe hladnih streh. Vse tri ukrepe je možno uporabiti pri večini vrst prenov z izjemo obsežne, ki se nanaša predvsem na napeljave. Izmed ukrepov strategije odvajanja toplote je najpogoste- je obravnavan ukrep naravno prezračevanje. Nekateri načini naravnega prezračevanja so manj primerni za prenovo večjih stavb (podzemni izmenjevalniki toplote, vetrni in sončni stol- pi). Vendar so drugi zelo primerni za povečanje prezračevalnih Preglednica 6. Analiza primernosti ukrepov strategije preprečevanja pregrevanja za uporabo pri energijskih prenovah stavb. ST R A TE G IJ A P R EP R EČ EV A N JA P R EG R EV A N JA Zasteklitev z nadzorom sončnega sevanja [Kamel, 2022], [Oropeza-Perez, 2018] Solarni ali spektralno selektivni nanosi na steklu, Inteligentne fasade (spreminjajo svoje lastnosti gle- de na zunanje in notranje pogoje) Delna Postopna Večja Manjša Srednja Temeljita Celostna Hladne strehe in fasade [Alrasheed, 2023], [Heidari, 2023], [Kamel, 2022], [Oropeza-Perez, 2018], [Weerasinghe, 2024] t. i. hladni (visoko reflektivni) pre- mazi na fasadah in strehah Delna Postopna Večja Manjša Srednja Temeljita Celostna Preglednica 7. Analiza primernosti ukrepov strategije odvajanja toplote za uporabo pri energijskih prenovah stavb. B IO K LI M A TS K A ST R A TE G IJ A UKREP BIOKLIMATSKE STRATEGIJE ZASTOPANOST V VIRIH OBRAVNAVANI UKREPI VRSTA PRENOVE ST R A TE G IJ A O D V A JA N JA T O P LO TE Naravno prezračevanje [Abouaiana, 2023], [Alrasheed, 2023], [Amirifard, 2019], [Brunoro, 2024], [Oropeza-Perez, 2018] Nočno prezračevanje, Učinek dimnika, Ventilacija za ugodje (comfort ventilation), Sončni in vetrni stolpi (za vroča podnebja), Inteligentne in dvoslojne fasade Standardna Delna Postopna Večja Manjša Srednja Temeljita Celovita Celostna Evaporativna izmenjava toplote [Alrasheed, 2023], [Kamel, 2022], [Oropeza-Perez, 2018], [Weerasinghe, 2024] Ozelenitev streh in fasad, Vodnjaki, fontane, bazeni, Sistemi za pršenje vode ipd. Delna Postopna Večja Manjša Srednja Temeljita Celostna Radiacijska izmenjava toplote [Kamel, 2022] [Oropeza-Perez, 2018], Zelene strehe, Hladne strehe Delna Postopna Večja Manjša Srednja Temeljita Celostna asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 199 izgub in s tem uravnavanja toplotnega ugodja v času hladil- ne sezone (npr. prečno prezračevanje, učinek dimnika, nočno prezračevanje). Ukrep je možno uporabiti pri večini vrst prenov z izjemo obsežne, ki se nanaša predvsem na napeljave. Druga dva ukrepa (evaporativna in radiacijska izmenjava to- plote), ki vključujeta zelene strehe in fasade, razne vodne ele- mente ter hladne strehe, sta manj pogosto obravnavana v pregledani literaturi in zato sklepamo, da sta težje vključujoča v prenove stavb. Razlog je morda tudi v lastnostih okolice stav- be, ki mora omogočiti postavitev vodnih elementov (evapora- tivna izmenjava toplote), oziroma v uporabi toplotnih izolacij (radiacijska izmenjava toplote), ki preprečujejo prenos akumu- lirane toplote nazaj v okolje. 6 SKLEP Potencial prenov stavb pri zmanjševanju rabe energije in s tem vplivov stavbnega fonda na okolje je že splošno prepoz- nan. Izmed nabora pristopov in ukrepov, ki so predlagani v smernicah in so običajno vključeni v energijsko učinkovito prenovo stavb, je zaznati poudarek predvsem na omejenem izboru ukrepov, vezanih na toplotni ovoj stavb, ter na tehničnih ukrepih (uporaba aktivnih tehničnih sistemov). Zato je cilj te študije najprej identifikacija različnih pasivnih strategij ener- gijsko učinkovitega načrtovanja stavb. Identificirane so bile 4 kategorije bioklimatskih strategij (strategija za zadrževanje to- plote, strategija sprejemanja toplote, strategija preprečevanja pregrevanja, strategija odvajanja toplote), znotraj katerih so bili podani in opisani najznačilnejši ukrepi. Nadalje je cilj študije tudi pregled in analiza že obstoječe pre- gledne literature na temo energijsko učinkovite prenove stavb. Ugotovili smo, da je nabor literature zelo obsežen in vključuje tudi teme, kot so sistemi za certificiranje prenov stavb, spome- niško zaščitene (historične) stavbe, tehnični sistemi za ogreva- nje, hlajenje ter prezračevanje, obnašanje uporabnikov, obliko- vanje smernic, ocenjevanje celotnega življenjskega cikla stavb, ocenjevanje in razvoj orodij za podporo pri odločanju, pro- gramska podporo za ocenjevanje prenov, optimizacija prenov, konstrukcijski (pretežno potresni) vidik prenov ipd., ki niso bili vključeni v obravnavo znotraj tega prispevka. Izbrane in nada- lje analizirane so študije, ki vključujejo različne pasivne pristo- pe in ukrepe, ki so razvrščene glede na identificirane skupine pristopov in ukrepov iz smernic. Večina izmed vključenih študij se ukvarjajo z različnimi ukrepi na ravni stavbnega ovoja. Pri tem prednjačita ukrepa dodatna toplotna izolacija na toplo- tnem ovoju stavbe ter zamenjava stavbnega pohištva, gradnja brez toplotnih mostov in visoka zrakotesnost ovoja. Pogosto so vključeni tudi ukrepi na tehničnih sistemih za ogrevanje, hlaje- nje ter prezračevanje ter sistemih za manjšanje rabe električne energije, v najmanjši meri so zastopani ukrepi iz skupine do- datnih ukrepov celostne prenove, ki v redkih primerih vklju- čujejo rastlinstvo na stavbi ali v okolici stavbe, razširitve stavbe (dodajanje vetrolovov, dvoslojne fasade (DSF)) ali alternativne ekološke sisteme (npr. sistemi za zbiranje deževnice). Nazadnje je bila opravljena analiza primernosti identificiranih pasivnih (bioklimatskih) strategij in ukrepov energijsko učinko- vitega načrtovanja stavb za prenove obstoječih stavb glede na zastopanost v predhodno analizirani literaturi ter za različne vrste prenov. Ukrepi, vezani na zasnovo toplotnega ovoja stav- be, so med najbolj zastopanimi ne le med ukrepi strategije zadrževanja toplote, ampak med vsem ukrepi energijske pre- nove. Med njimi so najbolj raziskani dodajanje toplotne izola- cije na različne dele toplotnega ovoja, zamenjava stavbnega pohištva pa tudi izboljšanje zrakotesnosti. Izmed ukrepov stra- tegije sprejemanja toplote so najbolj raziskani ukrepi zasno- ve ter orientacije in velikosti zasteklitve, pri čemer prednjači predvsem najbolj tradicionalen (in glede na posamezne vire tudi najučinkovitejši) ukrep zamenjave stavbnega pohištva. Dobro raziskani so tudi ukrepi, vezani na sončno ogrevanje, ki so povezani tako z zasnovno in razporeditvijo zasteklitve kot tudi s shranjevanjem toplote s pomočjo termične mase. Za- radi postopnega višanja temperatur kot posledica globalnega segrevanja ozračja je potreben vse večji poudarek na zasno- vi in prenovi obstoječih stavb za zmanjševanje pregrevanja in potrebne energije za hlajenje stavb ter s tem povečanjem bi- valnega ugodja v stavbah. Izmed ukrepov strategije za prepre- čevanje pregrevanja je najbolj raziskan ukrep senčenja, kjer se za najučinkovitejša izkažejo zunanja senčila. Izmed ukrepov strategije odvajanja toplote je najpogosteje obravnavan ukrep naravnega prezračevanja. Navedeni ukrepi so primerni za sko- raj vse obravnavane vrste prenove z izjemo obsežne, ki se na- naša predvsem na napeljave. Med slabše obravnavane ali sploh neobravnavane ukrepe lah- ko uvrstimo vpliv oblike stavbe (strategija zadrževanja toplo- te), razporeditev notranjih prostorov (strategija zadrževanja in sprejemanja toplote), hladne strehe in fasade ter inteligentne fasade (strategija preprečevanja pregrevanja), evaporativno in radiacijsko izmenjavo toplote (strategija odvajanja toplote). Navedeni ukrepi pogosto spadajo v širše in celovite vrste pre- nov, saj ne vplivajo le na energijsko učinkovitost stavbe, ampak tudi na druge vidike: trajnostnosti (vplivi na okolje, notranje bi- valno ugodje), funkcionalni ter vizualni vidik prenove. Naveden je lahko delno vzrok njihove slabše zastopanosti v znanstveni literaturi in ne nujno posledica njihove neprimernosti za pre- nove obstoječih energijsko neučinkovitih stavb. Vpliv omenje- nih ukrepov bi bilo zato smiselno nadalje raziskati. Rezultati študije lahko služijo raziskovalcem pri identifikaciji raziskovalnih vrzeli. Prav tako lahko služijo arhitektom, grad- benikom ter lastnikom nepremičnin, saj osvetljujejo dodatne, manj tradicionalne možnosti pri prenovah obstoječih energij- sko neučinkovitih stavb. 7 UPORABLJENI SIMBOLI IN OKRAJŠAVE AGAF povprečno razmerje med površinami zasteklitev in tlorisno površino stavbe [%] AGAR povprečno razmerje med površinami zasteklitev in površinami strehe [%] AGAW povprečno razmerje med površinami zasteklitev in površinami zidov [%] CO2 ogljikov dioksid (v smislu emisij toplogrednih plinov) DSF dvoslojne fasade EPC energijska izkaznica stavbe (Energy Performance Certificate) EU Evropska unija asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 200 Fo faktor oblike [m-1] g koeficient prepustnosti celotne sončne energije [%] LCA analiza življenjskega cikla (Life Cycle Assessment) LCC analiza vseživljenjskih stroškov (Life-cycle costing) LT prepustnosti zasteklitve za svetlobo [%] Qt transmisijske toplotne izgube [kWh] Qv prezračevalne toplotne izgube [kWh] RLM seznam priporočenih ukrepov (Recommendation List of Measures) U koeficient toplotne prehodnosti [W/m²K] Ug toplotna prehodnost izolacijske zasteklitve [W/m²K] WoS raziskovalna baza podatkov Web of Science λ koeficient toplotne prevodnosti [W/mK] ZDA Združene države Amerike 8 LITERATURA Abouaiana, A., Battisti, A., Insights and Evidence on Energy Retrofitting Practices in Rural Areas: Systematic Literature Review (2012–2023), Buildings, 13, 1586, 2023. Ademovic, N., Formisano, A., Penazzato, L., Oliveira, D. V., Seis- mic and energy integrated retrofit of buildings: A critical re- view, Frontiers in Built Environment, 8, 963337, 2022. Alayed, E., Bensaid, D., O’Hegarty, R., Kinnane, O., Thermal Mass Impact on Energy Consumption for Buildings in Hot Climates: A Novel Finite Element Modelling Study Compa- ring Building Constructions for Arid Climates in Saudi Ara- bia, Energy and Buildings, 271,112324, 2022. Alrasheed, M., Mourshed, M., Domestic overheating risks and mitigation strategies: The state-of-the-art and directions for future research, Indoor and Built Environment, 32(6), 1057– 1077, 2023. Al-Yasiri, Q., Szabo, M., A short review on passive strategies applied to minimise the building cooling loads in hot loca- tions, Analecta Technica Szegedinensia, 15(2), 20–30, 2021. Amirifard, F., Sharif, S. A., Nasiri, F., Application of passive measures for energy conservation in buildings – a review, Advances in Building Energy Research, 283, 2019. Aparicio-Gonzalez, E., Domingo-Irigoyen, S., Sánchez-Ostiz, A., Rooftop extension as a solution to reach nZEB in buil- ding renovation. Application through typology classificati- on at a neighborhood level, Sustainable Cities and Society, 57, 102109, 2020. Bruno, S., De Fino, M, Fatiguso, F., Historic Building Informa- tion Modelling: performance assessment for diagnosis-ai- ded information modelling and management, Automati- on in Construction, 86, 256–276, 2018. Brunoro, S., Passive Envelope Measures for Improving Energy Efficiency in the Energy Retrofit of Buildings in Italy, Buildings, 14, 2128, 2024. Buonomo, B., Golia, M. R., O. Manca, Nardini, S., A review on thermal energy storage with phase change materials en- hanced by metal foams, Thermal Science and Engineering Progress, 53, 102732, 2024. Costa-Carrapiço, I., Raslan, R., Neila González, J., A syste- matic review of genetic algorithm-based multi-objective optimisation for building retrofitting strategies towards energy efficiency, Energy and Buildings, 210, 109690, 2020. Dmytro, K., Maryna B., Mykola, S., Michael S., The main insu- lation parameters for the design of nzeb from biosourced materials, Construction materials science mechanical en- gineering, 99,7, 2017. DSEPS, Dolgoročna Strategija Za Spodbujanje Naložb Energetske Prenove Stavb, Ministrstvo za infrastrukturo, Di- rektorat za energijo, 2015. DSEPS 2050, Dolgoročna Strategija Energetske Prenove Stavb Do Leta 2050, Ministrstvo za infrastrukturo, Direkto- rat za energijo, 2021. El Saied, A., Maalouf, C., Bejat, T., Wurtz, E., Slab-on-grade thermal bridges: A thermal behavior and solution review, Energy and Buildings, 257, 111770, 2022. Fawaier, M., Bokor, B., Dynamic insulation systems of bu- ilding envelopes: A review, Energy and Buildings, 270, 112268, 2022. Foruzan Nia, M., Gandjalikhan Nassab, S.A., Ansari, A.B., Transient numerical simulation of multiplepane windows filling with radiating gas, International Communications in Heat and Mass Transfer, 108, 104291, 2019. Ganesh, G. A., Sinha, S. L., Verma, T. N., Dewangan, S. K., Energy consumption and thermal comfort assessment using CFD in a naturally ventilated indoor environment under different ventilations, Thermal Science and Engine- ering Progress, 50, 102557, 2024. Georgescu, E. S., Georgescu, M. S., Macri, Z., Marino, E. M., Margani, G., Meita, V., Pana, R., Cascone, S. M., Petran, H., Rossi, P. P., Sapienza, V., Voica, M., Seismic and Energy Re- novation: A Review of the Code Requirements and Soluti- ons in Italy and Romania, Sustainability, 10(5), 2018. Goldberg, L. F., Mosiman, G. E., High-Performance Slab-on- -Grade Foundation Insulation Retrofits, The National Re- newable Energy Laboratory, 2015. asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 201 Gonzalez-Caceres, A., Diaz, M., Usability of the EPC Tools for the Profitability Calculation of a Retrofitting in a Residential Build- ing, Sustainability, 10, 3159, 2018. Gou, S., Nik, V. M., Scartezzini, J. L., Zhao, Q., Li, Z., Passive design optimization of newly-built residential buildings in Shanghai for improving indoor thermal comfort while reducing building energy demand, Energy and Buildings, 169, 484–506, 2018. Hamid, A., Farsäter, K., Wahlström, Å., Wallentén, P., Lite- rature review on renovation of multifamily buildings in temperate climate conditions, Energy and Buildings, 172, 414–431, 2018. Heidari, A., Olivieri, F., Qualitative and Quantitative Scientome- tric Analysis of Bioclimatic Retrofitting in Commercial Build- ings from 2008 to 2022, Buildings, 13, 2177, 2023. Hermelink, A., Schimschar, S., Offermann, M., John, A., Reiser, M., Pohl, A., Grözinger, J., Esser, A., Dunne, A., Meeusen, T., Qua- schning, S., and Wegge, D., Comprehensive Study of Building Energy Renovation Activities and the Uptake of Nearly Zero- Energy Buildings in the EU, Končno poročilo, Evropska ko- misija, Direktorat za energijo, 2019. Hurst, L. J., O'Donovan, T. S., A review of the limitations of life cycle energy analysis for the design of fabric first low-e- nergy domestic retrofits, Energy and Buildings, 203.109447, 2019. IEA, Net Zero Roadmap: A Global Pathway to Keep the 1.5 °C Goal in Reach, Report, IEA, Paris, https://www.iea.org/ reports/net-zero-roadmap-a-global-pathway-to-keep-the- 15-0c-goal-in-reach, 2023. Iralde, N. S. I., Pascual, J., Salom, J., Energy retrofit of resi- dential building clusters. A literature review of crossover recommended measures, policies instruments and alloca- ted funds in Spain, Energy and Buildings, 252, 111409, 2021. Jaffe, S. B., Fleming, R., Karlen, M. and Roberts, S. H., Susta- inable Design Basics, Wiley, 2020. Kamel, E., Memari, A. M., Residential Building Envelope Energy Retrofit Methods, Simulation Tools, and Example Projects: A Review of the Literature, Buildings, 12, 954, 2022. Karanafti, A., Theodosiou, T., Tsikaloudaki, K., Assessment of buildings’ dynamic thermal insulation technologies-A revi- ew, Applied Energy 326; 119985, 2022. Kempton, L., Daly, D., Kokogiannakis, G., Dewsbury, M., A ra- pid review of the impact of increasing airtightness on indoor air quality, Journal of Building Engineering, 57, 104798, 2022. Košir, M., Climate Adaptability of Buildings: Bioclimatic De- sign in the Light of Climate Change, Springer International Publishing, 2019. Krajcík, M., Arici, M., Ma, Z. J., Trends in research of heating, ven- tilation and air conditioning and hot water systems in build- ing retrofits: Integration of review studies, Journal of Building Engineering, 76, 107426, 2023. Lešnik Nedelko, M., Razvoj metodologije za ocenjevanje energijske učinkovitosti prenove stavb z uporabo leseno- -steklenih modulov nadgradnje, doktorska disertacija, Uni- verza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo, prometno in- ženirstvo in arhitekturo, 2024. Lešnik, M., Kravanja, S., Premrov, M., Žegarac Leskovar V., Opti- mal design of timber-glass upgrade modules for vertical build- ing extension from the viewpoints of energy efficiency and visual comfort, Applied Energy, 270, 115173, 2020. Levinson, R., Akbari, H., Potential benefits of cool roofs on commercial buildings: Conserving energy, saving money, and reducing emission of greenhouse gases and air pol- lutants, Energy Efficiency, 3, 53–109, 2009. Li, B. Y., Pan, Y. Q, Li, L. X., Kong, M. S., Life Cycle Carbon Emission Assessment of Building Refurbishment: A Case Study of Zero-Carbon Pavilion in Shanghai Yangpu Riversi- de, Applied Sciences, 12(19), 9989, 2022. Li, Y. L., Du, H., Kumaraswamy, S. B., Case-based reasoning approach for decision-making in building retrofit: A review, Building and Environment, 248, 111030, 2024. Liu, G., Tan, Y. T., Huang, Z. J., Knowledge Mapping of Home- owners' Retrofit Behaviors: An Integrative Exploration, Build- ings, 11(7), 273, 2021. Mahtani, P., Leong, K.R., Xiao, I., Chutinan, A., Kherani, N. P., Zukotynski, S., Diamond-like carbonbased low-emissive coatings, Solar Energy Materials & Solar Cells, 95, 1630–1637, 2011. Malomo, D., Xie, Y., Doudak, G., Unified life-cycle cost-be- nefit analysis framework and critical review for sustainable retrofit of Canada's existing buildings using mass timber, Canadian Journal of Civil Engineering, 51(7), 687–703, 2024. Marincioni, V., Gori, V., Hansen, E. J. D., Herrera-Avellanosa, D., Mauri, S., Giancola, E., Egusquiza, A., Buda, A.; Leonardi, E., Rieser, A., How Can Scientific Literature Support Decisi- on-Making in the Renovation of Historic Buildings? An Evi- dence-Based Approach for Improving the Performance of Walls, Sustainability, 13(4), 2266, 2021. Mirabella, N., Röck, M., Saade, M. R. M., Spirinckx, C., Bosmans, M., Allacker, K., Passer, A., Strategies to Improve the Energy Performance of Buildings: A Review of Their Life Cycle Impact, Buildings, 8(8), 105, 2018. Okakpu, A., GhaffarianHoseini, A., Tookey, J., Haar, J., Ghaf- farianhoseini, A., Rehman, A., A proposed framework to in- vestigate effective BIM adoption for refurbishment of buil- asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB Gradbeni vestnik letnik 73 september 2024 202 ding projects, Architectural Science Review, 61(6), 467–479, 2018. Oropeza-Perez, I., Østergaard, P. A., Active and passive cooling methods for dwellings: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews 82, 531–544, 2018. Panakaduwa, C., Coates, P., Munir, M., Identifying sustaina- ble retrofit challenges of historical Buildings: A systematic review, Energy and Buildings, 313, 114226, 2024. Penazzato, L., Illampas, R., Oliveira, D. V., Hygrothermal Behavior of Cultural Heritage Buildings and Climate Chan- ge: Status and Main Challenges, Applied Sciences, 13(6), 3445, 2024. Pohoryles, D. A., Bournas, D. A., Da Porto, F., Caprino, A., San- tarsiero, G., Triantafillou, T., Integrated seismic and energy retrofitting of existing buildings: A state-of-the-art review, Journal of Building Engineering, 61, 105274, 2022. Pombo, O., Rivela, B., Neila, J., The challenge of sustaina- ble building renovation: assessment of current criteria and future outlook, Journal of Cleaner Production, 123, 88–100, 2016. Posani, M., Veiga, M. D., De Freitas, V. P., Towards Resilien- ce and Sustainability for Historic Buildings: A Review of Envelope Retrofit Possibilities and a Discussion on Hygric Compatibility of Thermal Insulations, International Journal of Architectural Heritage, 15(5), 807–823, 2021. Seddiki, M., Bennadji, A., Laing, R., Gray, D., Alabid, J. M., Re- view of Existing Energy Retrofit Decision Tools for Home- owners, Sustainability, 13(18), 10189, 2021. Sesana, M. M., Rivallain, M., Salvalai, G., Overview of the Available Knowledge for the Data Model Definition of a Building Renovation Passport for Non-Residential Build ings: The ALDREN Project Experience, Sustainability, 12(2), 642, 2020. Shahi, S., Wozniczka, P., Rausch, C., Trudeau I., Haas, C., A computational methodology for generating modular desi- gn options for building extensions, Automation in Constru- ction, 127, 103700, 2021. Streimikiene, D., Balezentis, T., Innovative Policy Schemes to Promote Renovation of Multi-Flat Residential Buildings and Address the Problems of Energy Poverty of Aging Socie- ties in Former Socialist Countries, Sustainability, 11(7), 2015, 2019. Szokolay, S. V., Introduction to Architectural Science : The Basis of Sustainable Design, Elsevier; Architectural Press, 2010. Špegelj, T., Premrov, M., Žegarac Leskovar, V., Development of the timber-glass upgrade module for the purpose of its installation on energy-inefficient buildings in the refurbi- shment process, Energy Efficiency, 10(4), 973–988, 2017. Tao, Y. B., Liu, Y. K., He, Y. L., Effect of carbon nanomaterial on latent heat storage performance of carbonate salts in horizontal concentric tube, Energy, 185, 994–1004, 2019. Vilches, A., Garcia-Martinez, A., Sanchez-Montañes, B., Life cycle assessment (LCA) of building refurbishment: A litera- ture review, Energy and Buildings, 135, 286–301, 2017. Villalba, P., Sánchez-Garrido, A. J., Yepes, V., A review of multi-criteria decision-making methods for building as- sessment, selection, and retrofit, Journal of Civil Enginee- ring and Management, 30(5), 465–480, 2024. Wang, R., Lu, S., Zhai, X., Feng, W., The energy performan- ce and passive survivability of high thermal insulation buildings in future climate scenarios, Building Simulation, 15(7),1209–1225, 2022. Weerasinghe, L. N. K., Darko, A., Chan, A. P. C., Blay, K. B., Edwards, K. B., Measures, benefits, and challenges to retrofitting existing buildings to net zero carbon: A com- prehensive review, Journal of Building Engineering, 94, 109998, 2024. Xamán, J., Jiménez-Xamán, C., Álvarez, G., Zavala-Guillén, I., Hernández-Pérez, I., Aguilar, J.O., Thermal performance of a double pane window with a solar control coating for warm climate of Mexico, Applied Thermal Engineering., 106, 257–265, 2016. Xie, X., Xu, B., Fei, Y., Chen, X., Pei, G., Ji, J., Passive energy-sa- ving design strategy and realization on high window-wall ratio buildings in subtropical regions, Renewable Energy, 229, 120709, 2024. Xu, J., Kim, J. H., Hong, H., Koo, J., A systematic approach for energy efficient building design factors optimization, Energy and Buildings, 89, 87–96, 2015. Žegarac Leskovar, V., Premrov, M., Energy-Efficient Timber- Glass Houses, Springer Verlag, 2013. Žegarac Leskovar, V., Premrov, M., Integrative Approach to Comprehensive Building Renovations, Springer, 2019. ZGO-1 NPB-16, Zakon o graditvi objektov, neuradno pre- čiščeno besedilo št. 16, Uradni list RS, št. 102/04 – uradno prečiščeno besedilo, 14/05 – popr., 92/05 – ZJC-B, 93/05 – ZVMS, 111/05 – odl. US, 126/07, 108/09, 61/10 – ZRud-1, 20/11 – odl. US, 57/12, 101/13 – ZDavNepr, 110/13, 22/14 – odl. US, 19/15, 61/17 – GZ in 66/17 – odl. US, Ministrstvo za okolje, prostor in energijo, 2002. Zheng, X., Cooper, E., Gillott, M., Wood, C., A practical review of alternatives to the steady pressurisation method for de- termining building airtightness, Renewable and Sustaina- ble Energy Reviews, 132, 110049, 2020. asist. dr. Maja Lešnik Nedelko IDENTIFIKACIJA PASIVNIH STRATEGIJ ENERGIJSKO UČINKOVITEGA NAČRTOVANJA STAVB, PRIMERNIH ZA PRENOVE OBSTOJEČIH STAVB