Budownictwo pasywne

BAZA WIEDZY

Budownictwo pasywne

Czym jest budynek pasywny? - ...w największym skrócie

Dom pasywny to budynek, w którym komfortowy mikroklimat może być utrzymywany bez oddzielnego aktywnego systemu ogrzewania, czy też klimatyzacji (Adamson 1987 i Feist 1988). Dom sam się ogrzewa i chłodzi, stąd nazwa "pasywny".

W przypadku budynków pasywnych w strefie klimatu umiarkowanego, wstępnym warunkiem uzyskania takiego stanu jest to, by roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania wynoszące mniej niż 15 kWh/(m2a), nie było osiągnięte kosztem wzrostu zużycia energii dla innych celów (np. elektryczności). Poza tym, w przypadku europejskiego domu pasywnego, wskaźnik zapotrzebowania energii pierwotnej dla sumy wszystkich celów bytowych (ogrzewanie, przygotowywanie c.w.u., energia elektryczna w gospodarstwie domowym) nie może przekraczać 120 kWh/(m2a).

Traktując to jako punkt wyjścia, dodatkowe zapotrzebowanie energetyczne może być pokryte całkowicie przy wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii.

Oznacza to, że całkowite zużycie energii dla domu pasywnego jest mniejsze od tego, jakie w przypadku przeciętnego nowo wznoszonego domu niezbędne jest jedynie dla takich potrzeb bytowych, jak przygotowywanie c.w.u. i zapewnienie energii elektrycznej dla gospodarstwa domowego. Całkowita energia końcowa zużywana przez dom pasywny jest zatem mniejsza od ¼ energii zużywanej przez przeciętny nowo wznoszony dom, który jest zgodny ze stosownymi krajowymi aktami normatywnymi.
Porównanie wskaźników energetycznych budynków
WSchVO - niemieckie rozporządzenie w sprawie ochrony cieplnej
SBN - szwedzka norma budowlana

Obliczeniowy bilans energii - straty (po lewej) muszą być pokryte zyskami (po prawej). Jeżeli energia słoneczna (żółty słupek) i wewnętrzne źródła ciepła bytowego (pomarańczowy słupek) nie wystarczają, musi je wesprzeć ogrzewanie (czerwony słupek). W rezultacie obliczeń dla domów szeregowych w Hanowerze Kronsbergu uzyskuje się 13,5 kWh/(m2a).

Dom pasywny uznaje się za opłacalny ekonomicznie, gdy całkowite koszty skapitalizowane (budowa, łącznie z projektem i zainstalowanym wyposażeniem, plus koszty eksploatacji przez 30 lat) nie przekraczają odpowiednich kosztów dla przeciętnego nowego domu.

Poniżej przedstawione są podstawowe cechy charakteryzujące standard budynków pasywnych:
Zwarta bryła budynku i dobra izolacja cieplna: Wszystkie elementy zewnętrznych przegród budynku są izolowane termicznie w takim stopniu, aby współczynnik U nie przekraczał 0,15 W/(m2.K).
Południowa orientacja i uwzględnienie problematyki zacieniania: Pasywne wykorzystanie energii słonecznej jest znaczącym czynnikiem przy projektowaniu budynku pasywnego.
Energooszczędne oszklenie i ramy okienne: Okna (oszklenie i ramy) powinny mieć współczynniki U nieprzekraczające 0,80 W/(m2.K), przy czym współczynniki g okien powinny wynosić około 50%.

Szczelność powietrzna przegród zewnętrznych budynku: Przeciek powietrza przez nieszczelności połączeń musi być mniejszy od 0,6 objętości budynku na godzinę.
Pasywne podgrzewanie wstępne powietrza świeżego: Świeże powietrze może być doprowadzane do budynku przez podziemne kanały, w których dochodzi do wymiany ciepła z gruntem. Powoduje to wstępne podgrzanie powietrza świeżego do temperatury powyżej 5°C, nawet w trakcie zimnych dni sezonu zimowego.
Wysoce efektywny odzysk ciepła z powietrza usuwanego przy wykorzystaniu wymiennika ciepła powietrze-powietrze: Większość ciepła obecnego w powietrzu usuwanym jest przekazywana do napływającego powietrza świeżego (sprawność odzysku ciepła powyżej 80%).
Zaopatrzenie w ciepłą wodę użytkową wykorzystujące odnawialne źródła energii: Energię do przygotowania ciepłej wody użytkowej dostarczają kolektory słoneczne lub pompy ciepła.
Energooszczędny sprzęt gospodarstwa domowego: W domu pasywnym nieodzowne są urządzenia o niskim zużyciu energii (lodówki, kuchenki, zamrażarki, lampy, pralki, suszarki itd.).
Instytucją certyfikującą w Polsce jest Polski Instytut Budownictwa Pasywnego i Energii Odnawialnej

Imienia Güntera Schlagowskiego Sp. z o.o., za pośrednictwem którego składa się dokumenty do Passivhaus Institut.

Realizacja budynku pasywnego - Lista kontrolna (na podstawie PIBP)

1. Projekt zagospodarowania działki lub terenu

  bliskość środków transportu publicznego
  południowa orientacja fasady budynku (± 30°) oraz duże powierzchnie okien południowych
  brak niepożądanego zacieniania przez elementy budynku, co umożliwia pasywne wykorzystanie energii słonecznej
  roślinność nie powodująca niepożądanego zacienienia, również w przyszłości
  czy możliwa jest zwarta postać zabudowy? - preferowane są budynki szeregowe i wielokondygnacyjne

2. Opracowanie koncepcji

  stosować zwartą bryłę budynku; wykorzystywać możliwości łączenia budynków, dobudowy itp.
  optymalne są powierzchnie przeszklone skierowane na południe; okna wschodnie, północne i zachodnie powinny być stosunkowo małe.
ograniczenie zacieniania (brak cienia ew. bardzo małe powierzchnie zacieniane zimą przez balustrady, ryzality i wykusze, balkony, okapy, ogrodzenia itp.)
  prosta budowa przegród zewnętrznych (możliwie bez wykuszy, załomów itp.)
  przy rozplanowaniu rzutów tworzyć strefy zgrupowania instalacji (np. łazienki powyżej albo obok kuchni), uwzględnić niezbędne kanały wentylacyjne
  oddzielić ewentualnie występującą kondygnację piwniczną, w sposób zapewniający szczelność powietrzną i brak mostków cieplnych
  zastosować pakiet PHVP (Projektowanie Wstępne Budynków Pasywnych)
  sprawdzić możliwość uzyskania subwencji dla budownictwa pasywnego i złożyć ewentualnie wniosek o jej przyznanie

3. Projekt architektoniczno-budowlany

  określić grubość izolacji cieplnej przegród zewnętrznych
  unikać mostków cieplnych
  zaplanować wielkość przestrzeni niezbędnej dla instalacji technicznych budynku
  przy rozplanowaniu rzutów zapewnić krótkie trasy przewodów (doprowadzających ciepłą i zimną wodę oraz odprowadzających ścieki), jak również krótkie trasy kanałów wentylacyjnych. Kanały powietrza zimnego prowadzić na zewnątrz, a powietrza ciepłego w obrębie izolowanych termicznie przegród zewnętrznych budynku.

4. Projekt wykonawczy ogólnobudowlany

  wysoka izolacyjność termiczna zwykłych, regularnych elementów konstrukcyjnych (standardowo U≤0,15 W/(m2.K), ale należy dążyć do U = 0,1)
   styki elementów konstrukcyjnych zaprojektować w sposób uniemożliwiający występowanie mostków cieplnych albo uwzględnić ich obecność w obliczeniach
  styki elementów konstrukcyjnych zaprojektować w sposób zapewniający szczelność powietrzną
  okna zoptymalizowane (rodzaj oszklenia, super izolowane ramy, udział procentowy szyby względem całości okna, ochrona przed nadmiernym nasłonecznieniem)
  obliczyć wskaźniki energetyczne przy wykorzystaniu PHPP (Pakietu do projektowania budynków pasywnych)

5. Projekt wykonawczy instalacji wentylacyjnej

  sieć kanałów: kanały powietrza zimnego poza obrębem izolowanych termicznie przegród zewnętrznych; jeżeli w obrębie, to wyłącznie na bardzo krótkim odcinku i bardzo dobrze izolowane termicznie. Kanały powietrza ciepłego w obrębie izolowanych termicznie przegród zewnętrznych; jeżeli poza obrębem, to wyłącznie na bardzo krótkim odcinku i nadzwyczaj dobrze izolowane termicznie.
  Krótkie trasy kanałów o gładkich ścianach wewnętrznych; prędkości strumienia ≤ 3 m/s
  Należy przewidzieć osprzęt pomiarowo-regulacyjny; zapewnić tłumienie hałasu; uwzględnić środki ochrony przeciwpożarowej
  nawiewniki: unikać "krótkiego spięcia" strumieni powietrza tzn. przedwczesnego usuwania powietrza świeżego, uwzględnić zasięg wyrzutu strumienia powietrza i umożliwić jego regulację
  otwory wywiewne: nie umieszczać nad grzejnikami (o ile występują)
  otwory przepływowe między poszczególnymi pomieszczeniami wymiarować na Δp ≤ 1 Pa
  wentylacja: centrala wentylacyjna
  wymiennik ciepła umieścić w pobliżu izolowanych termicznie przegród zewnętrznych; korzystne jego usytuowanie to wnętrze przegrody lub suterena.
  Podgrzewacz powietrza umieścić w obrębie izolowanych termicznie przegród zewnętrznych.
  W miarę potrzeby zapewnić dodatkową izolację cieplną centrali i podgrzewacza powietrza.
  Sprawność odzysku ciepła ≥ 75%; szczelność powietrzna (powietrze recyrkulacyjne < 3%); efektywność wykorzystania energii elektrycznej (< 0,4 Wh/m3)
  Możliwość regulacji; izolacja akustyczna; dobrze izolowana termicznie obudowa.
  regulowanie wentylacji: umożliwić użytkownikowi ustawianie poziomów - "niski", "normalny", "wysoki"; ew. dodatkowe włączniki w kuchni, łazienkach i toaletach
  okapy wyciągowe: wysoki stopień odciągu przy małym strumieniu objętości; filtr zatrzymujący tłuszcz
  gruntowy wymiennik ciepła - opcjonalny
  szczelność powietrzna; zachować niezbędny odstęp zimnych odcinków przewodów od budynku; zastosować obejście (dla okresów, kiedy ogrzewanie albo chłodzenie powietrza do temperatury gruntu nie jest pożądane)

6. Projekt wykonawczy pozostałych instalacji

  instalacja kanalizacyjna, instalacja c. w. u.: krótkie trasy przewodów, dobrze ocieplonych umieszczonych w obrębie przegród zewnętrznych budynku
  instalacja kanalizacyjna, instalacja wodociągowa: krótkie trasy przewodów, izolacja cieplna zapobiegająca pojawianiu się kondensatu
  elementy armatury instalacji ciepłej wody użytkowej oraz instalacji ogrzewania izolować termicznie
  armatura umożliwiająca oszczędzanie wody; przyłącza c. w. u. do pralek automatycznych i zmywarek do naczyń
  instalacja odprowadzania ścieków: krótkie trasy przewodów (preferowany jeden pion kanalizacyjny), zawór napowietrzający poddachowy (preferowany) albo izolowana termicznie rura wywiewna
  instalacja sanitarna oraz instalacja elektryczna: w miarę możności bez przepustów w szczelnych powietrznie przegrodach zewnętrznych budynku; tam, gdzie są one niezbędne należy zapewnić ich szczelność!
  stosować energooszczędny sprzęt gospodarstwa domowego (przydatne jest zestawienie będące częścią pakietu PHPP)
  zapewnić kontrolowaną pod względem jakości realizację całego wyposażenia technicznego budynku

7. Wykonanie i odbiór robót ogólnobudowlanych

  unikanie mostków cieplnych: ustalić terminy inspekcji kontroli jakości robót na budowie
  prace izolacyjne: ciągłość warstw izolacji cieplnej; unikać szczelin i pustek powietrznych
  szczelność powietrzna: sprawdzać miejsca połączeń przegród dopóki są one dostępne
  szczelność powietrzna: wykonać próbę ciśnieniową szczelności przegród zewnętrznych na etapie budowy!
  Kiedy? Skoro tylko zostaną całkowicie ukończone szczelne powietrznie przegrody zewnętrzne, lecz będą jeszcze dostępne: tzn. przed wykończeniem wnętrz (porozumienie ze wszystkimi podwykonawcami!)
Jak? Próba ciśnieniowa n50 metodą Blower Door albo za pomocą instalacji do odzysku ciepła; łącznie z dokumentacją nieszczelności

8. Wykonanie i odbiór instalacji wentylacyjnej

  przejścia przez przegrody: szczelne powietrznie
  kanały: wbudować czysto i starannie, dokładnie uszczelnić
  centrala: zapewnić łatwą dostępność do filtrów w celu wymiany; sprawdzić izolację akustyczną (tam, gdzie jest wymagana)
  skontrolować izolację kanałów (tam, gdzie jest to konieczne)
  wyregulowanie przepływu strumieni powietrza w normalnym trybie pracy instalacji
  pomiar strumieni powietrza nawiewanego i wywiewanego; zbilansowanie; koordynacja rozdziału powietrza nawiewanego i wywiewanego; pomiar poboru mocy elektrycznej.

9. Wykonanie i odbiór pozostałych instalacji

  kontrola szczelności powietrznej przejść przez przegrody
  kontrola izolacji cieplnej przewodów

10. Certyfikat

  złożenie za pośrednictwem Polskiego Instytutu Budownictwa Pasywnego wniosku do Passivhaus Institut o przyznanie certyfikatu „Budynku pasywnego sprawdzonego pod względem jakościowym“

Obecnie koszt budowy domu pasywnego w Polsce jest wyższy o około 8-15% w ekstremalnych przypadkach do 35% w stosunku do budowy domu tradycyjnego.
Źródło: http://www.pibp.pl/