Twórca idei pasywności, założyciel Instytutu Budynków Pasywnych(PHI) w Darmstadt, dr. Wolfgang Feist, określił założenia domu pasywnego. Według badań PHI dom pasywny zużywa 75% mniej energii niż przeciętny dom nowobudowany, a zużycie energii w starszym budownictwie jest przeważnie aż o 90% większe. Zużycie energii potrzebnej do ogrzewania w domu pasywnym jest nie większe niż 15 kWh/( m²·a). Jest on wydajny energetycznie, komfortowy, ekonomiczny i ekologiczny. Dąży się do zrównoważenia zysków (wewnętrzne i od promieniowania słonecznego) oraz strat ciepła (przez przegrody zewnętrzne i wentylację).
W ramach europejskiego programu CEPHEUS(Cost Efficient Passive Houses as EUropean Standarts), którego realizację rozpoczęto w Europie w 1998r.,zaczęto budować i badać domy pasywne na dużą skalę.
Rys.1 Schemat domu pasywnego
Charakterystyczną cechą domu pasywnego jest duża warsta ocieplenia przegród zewnętrznych (powyżej 30cm) oraz zastosowanie superenergooszcędnych okien. Jest to bardzo ważne w budynkach jednorodzinnych, gdyż straty ciepła w tym typie zabudowy, są największe przez przenikanie, przez przegrody pełne i okna. W budynku 'niepasywnym', w zależności od przyjętego poziomu izolacyjności przegród, są one 2-4,5 razy większe niż zapotrzebowanie na ciepło potrzebne do podgrzania powietrza wentylacyjnego. W budynkach wielokondygnacyjnych największe straty wynikają z podgrzewania powietrza wentylacyjnego, na drugim miejscu są strzaty przez przenikanie przez ściany zewnętrzne, a na trzecim przez okna.
Zużycie energii na ogrzewanie przez budynki, wdg badań PIBP :
1. nieocieplany budynek starego budownictwa = 200 do 300 kWh/( m²·a);
2. 20cm izolacji wszystkich zewnętrznych przegród(dach, ściany, strop) + okna ciepłochronne= 70 kWh/( m²·a);
3. 20cm izolacji wszystkich zewnętrznych przegród(dach, ściany, strop) + okna ciepłochronne +wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła=50kWh/( m²·a);
4. 26cm izolacji + okna ciepłochronne 3-szybowe=50kWh/( m²·a);
5.wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła + izolacja 26cm + okna ciepłochronne 3-szybowe= 30kWh/( m²·a);
6. wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła + izolacja 40cm + okna ciepłochronne 3-szybowe= 15kWh/( m²·a) = dom pasywny;
Zużycie energii całościowej w procesie użytkowania budynku, potrzebnej na ogrzewanie, ciepłą wodę i gospodarstwo domowe powinno być ≤ 42 kWh/( m²·a).
Fot.1 Dom pasywny i zdjęcie kamerą tetmowizyjną, widoczny brak mostków cieplnych i prawie jednakowa przepuszczalność cieplna wszystkich elementów budowlanych.
Wymogi domu pasywnego
1. ze względu na warunki zewnętrzne:
-maksymalne wykorzystanie ciepła słonecznego- oszklenie południowe i zbliżone do tego kierunku ±30%, by zwiększyć nasłonecznienie zalecana jest rezygnacja z balkonów, wykuszy, wysuniętych okapów. W naszym klimacie można pokryć w ten sposób 50% całkowitego zapotrzebowania na ciepło;
- właściwe zagospodarowanie ogrodu, np. szpaler drzew zacieniających przeszkloną południową fasadę latem czy zieleń izolacyjna od północy ;
-duża, nie zacieniona działka, z powodu gruntowego wymiennika ciepła;
-ściana pn., czyli zimna, nie nasłoneczniona, zawiera min. okien;
2. materiały:
-superizolujące oszklenie- w naszej strefie klimatycznej, tylko szyby o podwyższonej izolacyjności cieplnej (czyli niskoemisyjna oszklenie 3-szybowe o współczynniku przenikania ciepła U≤0,75 W/m²·K) umożliwiają dodatni bilans cieplny, czyli zyski słoneczne przewyższają straty ciepła przez przenikanie;
-superizolujące ramy okienne- (U≤0,80 W/m²·K) rama drewniana rozdzielona wkładką z materiału termoizolacyjnego, a szyby wkładką z tworzywa sztucznego;
-izolacja przegród zewnętrznych budynków- (U≤0,10 W/m²·K dla przegród nieprzezroczystych) grubość warstwy izolacyjnej powyżej 30 cm;
3. sposób montażu elementów:
-likwidacja mostków cieplnych, dzięki odpowiedniemu projektowi detali budowlanych, użyciu odpowiednich materiałów oraz precyzyjnemu wykonaniu;
-szczelność na infiltracje powietrza i wentylacja z odzyskiem ciepła (do sprawdzenia szczelności budynku wykonuje się specjalny test- Blower Door Test),
wymianę powietrza ogranicza się do niezbędnego dla zdrowia poziomu 30m³ na osobę, wentylacja jest wymuszana z odzyskiem ciepła przy użyciu przeciwprądowego wymiennika ciepła o sprawności cieplnej ponad 80%, można stosować gruntowy wymiennik ciepła, zapewniający wstępne podgrzewanie zimą i chłodzenie latem;
4. urządzenia
- gruntowy wymiennik ciepła ;kompaktowa centrala grzewcza do domów pasywnych do wentylacji mechanicznej i ogrzewania(np. powietrzna pompa cieplna, centrala wentylacyjna nawiewno- wywiewna, podgrzewacz wody o pojemności np.250l z wężownicą do współpracy z instalacją solarną oraz elektryczny wkład grzewczy i sterujący wszystkimi urządzeniami regulator pogodowy, centrala jest zasilana energią elektryczną); pasywne instalacje (np. rekuperator do odzysku ciepła, dzięki małemu zużyciu ciepła dom nie musi być zaopatrzony w c.o. choć można np. zastosować dodatkowo ogrzewanie podłogowe oraz grzejniki suszarkowe w łazience i zasilać je przez centrale grzewczą); wentylacja mechaniczna musi być tu kontrolowana, czyli zawierać wentylatory nawiewne i wywiewne. Ciepło z wywiewanego powietrza odzyskiwane jest przez rekuperator; gruntowy wymiennik ciepła zwiększa efektywność odzysku ciepła zimą a chłodzenia latem
pompa ciepła lub zapewniający wyższą temperaturę i szybkie podgrzanie wody elektryczny wkład grzejny
Zalety domu pasywnego:
-niskie rachunki- zużycie nie więcej niż 1,5l oleju opałowego lub 1,5 m³ gazu (15 kWh) na m² na rok;
-dobry mikroklimat wnętrza-komfort w domu pasywnym wynika z mniejszych różnic temperatury powietrza przy pasywnych powierzchniach przeszklonych i ścianach zewnętrznych a powietrzem w pomieszczeniu, to z kolei powoduje mniejszy ruch powietrza. Warstwy cieplne powietrza w pomieszczeniach, przy zastosowaniu okien, pasywnych są bardzo ujednolicone;
Wady domu pasywnego:
-materiały elewacji, tak jak i ściany okładzinowe nie mogą być mocowane na kotwach, tylko ewentualnie przyklejone do ocieplenia ściany zewnętrzne, lub być mocowane do oddzielnej, drugiej zewnętrznej ściany, czy konstrukcji, to zwiększa koszty;
-musi mieć zwartą bryłę, więc często jest budowany na planie prostokąta z 1-no lub 2-spadowym dachem, z powodu małego rozrzeźbienia bryły, braku zastosowania ciekawych materiałów, oszczędności w przeszkleniu(poza fasadą pd.) budynek pasywny jest najczęściej z punktu widzenia estetyki szpetny. Większość architektów ogranicza swój wkład do minimum, po prostu projektuje bryłę jedynie zgodnego z normami domu pasywnego i prawem budowlanym;
Copyright © autor: Jadwiga Górnicz www.dolinka.eu