Pasivna hiša2018-04-24T20:38:30+00:00

Pasivna hiša - konceptPasivna Hiša

Pojem pasivna hiša se je v zadnjem času že precej uveljavil, čeprav veliko ljudi še zdaleč ne ve, kako pasivna hiša deluje in sploh, kako jo narediti.

Koncept pasivne hiše je razvil dr. Wolfgang Feist, ki je v Darmstadtu v bližini Frankfurta leta 1991 postavil pilotni objekt. Ta prototip se je tako izkazal, da je nastal standard pasivnih hiš, ki se na trgu pojavljajo od leta 1998. V tem času je v Nemčiji, Avstriji in Švici nastalo že več kot 10.000 pasivnih hiš, ki svojo kvaliteto izkazujejo s certifikatom. Pasivna hiša se imenuje pasivna zato, ker izkorišča sončno energijo in notranje vire ob minimalnih toplotnih izgubah tako, da je skoraj ni potrebno dodatno ogrevati ali hladiti. Torej je optimalna energijsko varčna zgradba, ki ima ob nekoliko višjih stroških gradnje (največ 5 odstotkov ob podpori nepovratnih finančnih spodbud Eko sklada RS) lahko tudi do 10- in večkrat nižje letne stroške za ogrevanje kot zgradbe, v katerih živimo danes. Ravno tako poskrbimo za neznaten izpust emisije CO2 v ozračje, saj za ogrevanje ne potrebuje fosilnih energentov. Dodana vrednost je tudi izredno kvalitetno, zdravo in ugodno bivalno ugodje tako poleti kot pozimi.

Standard pasivne hiše:

  • odlična izolacija ovoja stavbe s toplotno prehodnostjo U vseh gradbenih elementov pod 0,15 W/m2K. V praksi uporabljamo pod 0,10 W/m2K.
  • izvedba brez toplotnih mostov (ψ ≤ 0,01 W/mK);
  • izredna zrakotesnost, kontrolirana s tlačnim preizkusom po DIN EN 13829 – vrednost n 50 pri 50 Pa tlačne razlike ne sme presegati 0,6 h -1 ;
  • zasteklitve z Uw pod 0,8 W/(m2 K), pri visokem faktorju prehoda celotnega sončnega sevanja (g ≥ 50 % po DIN 67507), tako da so tudi pozimi možni neto dobitki toplote;
  • okenski okvirji z Uf -vrednostjo pod 0,8 W/(m 2 K) po DIN EN 10077;
  • minimalne toplotne izgube pri segrevanju in porazdelitvi sanitarne vode;
  • učinkovita izraba električne energije v gospodinjstvu (stroji in naprave iz energijskega razreda A in A+).
  • kontrolirano prezračevanje z rekuperacijo toplote pri nizki porabi električne energije
  • letna potrebna toplota za ogrevanje ≤ 15 kWh/(m2a),
  • skupna letna poraba primarne energije ≤ 120 kWh/(m2a),
  • letna poraba električne energije ≤ 18 kWh/(m2a).

Da bi zgradba postala pasivna ne smemo samo sestavljati posamezne komponent, ki so primerne za pasivno hišo. Za doseganje standarda je potreben celostni načrt, kjer so posamezne komponente smiselno povezane.

Načrtovanje pasivne hiše

Načrtovanje pasivne hiše vključuje tako pasivne kot aktivne ukrepe. Pasivni ukrepi obsegajo predvsem izrabo naravnih danosti okolja, kot so teren, osenčenost, ipd. in primerno arhitekturno zasnovo, kamor sodi oblika zgradbe, optimalna debelina toplotne izolacije, vgradnja energijsko učinkovitih oken itd. Vse skupaj predvideva izkoriščanje izmenjave energije, snovi in informacij skozi stavbni ovoj za dosego uporabniku prijetnega, zdravega in energetsko učinkovitega notranjega okolja.

Pri načrtovanju je potrebno upoštevati naslednja načela:

Orientacija

Izraba dobitkov sončnega sevanja je možna le pri pravilni orientaciji pasivne hiše, odvisna pa je tudi od orientacije fasade, letnega časa in dnevnega gibanja sonca. Najintenzivneje je zjutraj obsevana vzhodna fasada, popoldne pa zahodna. Poleti je južna fasada obsijana manj kot vzhodna in zahodna, pozimi pa je obsevanje na južni fasadi intenzivnejše kot na vzhodni in zahodni strani. Tako je pri pasivni hiši zelo pomembna že izbira zemljišča, saj se pri južno orientiranih zemljiščih pozimi izrablja maksimalna količina sončne energije, kar doprinese tudi do 40 % k ogrevanju stavbe. Pasivna izraba sončne energije ima torej ugoden vpliv na skupno toplotno bilanco zgradbe. Na južni fasadi se zaradi sončnih dobitkov priporočajo večje zastekljene površine. Poleg orientacije zgradbe pa je za izrabo dobitkov sončnega obsevanja pomembno, da sončni žarki dosežejo hišo, kajti zasenčenje zgradbe z visokimi drevesi ali sosednjimi zgradbami znižuje učinkovitost dobitkov sončnega obsevanja. V bližini južne, vzhodne in zahodne fasade so lahko zasajena listopadna drevesa. Poleti so njihovi listi sončna zaščita, pozimi, ko odpadejo, pa sonce lahko sije na zgradbo. Ravno tako morajo biti dimenzionirani tudi razmaki med zgradbami, saj pozimi sončni tokovi prihajajo pod nizkim vpadnim kotom.

Shranjevanje sončne energije

Glavni namen shranjevanja toplote v zgradbi je v tem, da se jo lahko izrabi kasneje, ko sončnega sevanja ni več na voljo. Tako se zmanjšajo potrebe po energiji za ogrevanje, sočna energija pa se bolje izkoristi. Za shranjevanje toplote so najboljši masivni materiali. Vso toploto, ki jo material skozi dan akumulira, se s časovnim zamikom odda v notranjost. Tako je temperatura v prostoru izravnana skozi cel dan. Primerna gradiva za shranjevanje toplote so ilovica, opeka in beton, nobeno izmed naštetih gradiv pa po kakovosti shranjevanja toplote ne dosega vode, saj ima le ta visoko specifično toploto.

Oblika zgradbe

Zgradba izgublja največ toplote skozi zunanji ovoj – transmisijske izgube. Čim večja je površina zunanjega ovoja, tem večje so tudi transmisijske toplotne izgube. Pri pasivni hiši je torej potrebno omejevati toplotne izgube skozi zunanji ovoj na najmanjšo mero. Za zmanjšanje teh toplotnih izgub je pomembno, da je zunanjih površin glede na volumen objekta čim manj. Razmerje med površino in volumnom se izraža s t. i. faktorjem oblike. Ta je najugodnejši takrat, ko je objekt kompakten in enostaven. Posebej ugoden faktor oblike je pri okroglih, kvadratnih, osemkotnih in elipsastih oblikah. Pasivne standarde je sicer mogoče doseči tudi pri razčlenjenem ovoju zgradbe, vendar je cena za to precej višja.

Toplotna izolacija

Toplotni ovoj zgradbe predstavljajo vsi gradbeni elementi, ki tvorijo mejo med zunanjim in notranjim okoljem. To so zunanje stene, notranje stene proti neogrevanim delom zgradbe, streha, tla, okna in zunanja vrata. Znotraj toplotnega ovoja so torej tisti prostori, ki so stalno ogrevani, zunaj toplotnega ovoja pa so neogrevane kleti, shrambe, garaže in ostali pomožni prostori.

Ovoj pasivne hiše ima dobre toplotnoizolacijske lastnosti: vsi gradbeni elementi morajo imeti toplotno prehodnost U ≤ 0,15 W/(m2 K), pogosto so te vrednosti še nižje (U ≤ 0,10 W/(m2 K). Debelina toplotne izolacije je odvisna od sestave stene ter znaša 25–40 cm. Kot toplotnoizolativna gradiva so pri pasivni hiši primerna vsa obstoječa tovrstna gradiva, tako umetna, anorganska in organska ter naravna. Od umetnih anorganskih gradiv so primerne mineralne volne, penjeno steklo. Od umetnih organskih toplotnoizolativnih gradiv se največ uporabljajo ekspandirani in ekstrudirani polistiren, penjeni polietilen in penjeni poliuretan. V zadnjih letih se namesto umetnih gradiv uporabljajo naravna toplotnoizolacijska gradiva kot so celulozna vlakna, lesna vlakna, kokosova vlakna, lan, konoplja, ovčja volna, pluta … in tudi slama.

Okna in vrata

Največji dobitek sončnega sevanja se pričakuje skozi stekla, še posebej, če so ta večjih površin na južni fasadi. Posebej za pasivno hišo so bila razvita specialna okna s troslojno toplotnoizolacijsko zasteklitvijo z Ug od 0,5 W/m2K, 0,6 do največ 0,7 W/m2K. Približno tako toplotno prehodnost mora dosegati tudi okvir okna, do Uf=0,9 W/m2K. Taka troslojna zasteklitev ima dve prednosti. Pozimi taka okna prepustijo več sončne energije v prostor kot pa toplote iz prostora, površinske temperature na notranji strani pa so tako visoke, da ne pride do kondenzacije.

Notranjo stran zasteklitve se velikokrat premaže tudi z nizkoemisijskimi nanosi, ki preprečujejo prehod toplote iz notranjosti zgradbe, znižujejo pa tudi prehod celotnega sončnega sevanja v prostor. Čim več je nizkoemisijskih nanosov na steklu, tem manjši je faktor prehoda celotnega sončnega sevanja g. Standard pasivne hiše zahteva visoko prepustnost celotnega sončnega sevanja v prostor, in sicer g ≥ 50 % (DIN 67507). V naši praksi na objektu uporabljamo enaka okna z različno g vrednostjo, glede na stani neba, kjer so okna vgrajena. Za preprečevanje poletnega pregrevanja morajo imeti zastekljene površine ustrezno sončno zaščito. Ta je lahko v obliki rolet, žaluzij, lamel itd. Nepremična sončna zaščita pa so nadstreški in previsi fasad, balkoni pa tudi gosta ozelenitev iz listopadnih listavcev. Več o oknih za pasivno hišo si lahko preberete na tej povezavi: Okna za pasivno hišo

Konstruiranje brez toplotnih mostov

Ovoj zgradbe ni sestavljen samo iz pravilnih elementov, kot so ravne stene in streha. Mnogo več je na ovoju robov, vogalov, stikov in prebojev. Na teh mestih so toplotne izgube večje kot na idealnih-ravnih predelih. Mesto, kjer toplota hitreje odteka kot na drugih mestih zgradbe, se imenuje toplotni most. Pri korektni izvedbi detajlov lahko skoraj vse toplotne mostove na zgradbi odpravimo ali vsaj omilimo njihov učinek. Za zgradbe, ki imajo toplotno izolacijo v standardu pasivne hiše (25–40 cm toplotne izolacije na stenah, 30–40 cm toplotne izolacije na strehi, troslojna toplotnoizolacijska zasteklitev), pomeni tudi samo eden nezmanjšan toplotni most bistveno motnjo skupnega koncepta. Da se odpravi toplotne mostove, je potrebno že v fazi načrtovanji z detajli preveriti vsa kritična mesta. Najpogosteje so to: priključek podstavka zgradbe proti neogrevani kleti oz. temelju, balkonske plošče, statično pogojeni preboji toplotne izolacije v steni, priključek stene na streho, atika, vgradnja oken in vrat v stensko konstrukcijo itd. Problematike reševanja toplotnih mostov se je treba lotiti kompleksno. Obstajajo učinkoviti računalniški programi, s pomočjo katerih strokovnjak gradbene fizike ugotovi šibka mesta v konstrukciji oz. prisotnost večjih ali manjših toplotnih mostov in pomaga pri načrtovanju njihove optimizacije. Tako kot načrtovanje je pomembna tudi skrbna izvedba.

Zrakotesnost

Velik del toplotnih izgub v običajnih zgradbah povzročajo tudi netesna mesta v zunanjem ovoju, zato mora biti zunanji ovoj pasivne hiše izveden zrakotesno. Za zagotavljanje zrakotesnosti je potrebno paziti na natančno načrtovanje, ki vključuje izdelavo vseh detajlov in njihovo izvedbo. Njeno učinkovitost se kontrolira s testom Blower Door. Pri masivnih objektih se tesnost doseže npr. z neprekinjenim notranjim ometom in veliko pozornostjo pri izvedbi inštalacij. Pri lahkih konstrukcijah iz lesa se na notranji strani vgradi parna ovira, ki hkrati predstavlja tudi zrakotesno ravnino. Poleg izbire primernega sistema tesnjenja so pomembni tudi stiki med posameznimi elementi. Za stikovanje se uporabljajo tesnilni trakovi in profili, lepilni trakovi, mehanske pritrditve ipd. Posebno pozornost je potrebno nameniti tudi zrakotesni vgradnji oken in vrat. Več o zrakotesnosti si lahko preberete na tej povezavi: Zrakotesnost

Vetrna tesnost

Velik vpliv na toplotne izgube pasivne stavbe ima tudi vetrna tesnost. Kljub zrakotesnemu notranjemu ovoju lahko namreč veter prodre v določene izolacijske materiale in odnese toplejši zrak, ki se zadržuje v toplotni izolaciji. Efekt je podoben kot pri uporabi jopice brez vetrovke v mrzlem in vetrovnem vremenu. Vetrno tesnost zagotavljamo na zunanji strani toplotne izolacije s pomočjo paro-prepustnih materialov, ki omogočajo sušenje izolacije. Pri tem je potrebno paziti, da je notranji zrakotesni ovoj stavbe skrbno narejen ter bolj paro-zaporen kot vetrno-tesni ovoj, da se lahko morebiten kondenz v izolacijskem sloju dovolj hitro posuši.Zagotavljanje vetrne tesnosti je posebej pomembno pri uporabi izolacijskih materialov, ki omogočajo gibanje zraka, kot so npr. kamena in steklena volna, celulozna izolacija, ovčja volna, EPS v kroglicah, …

Prezračevanje

Za doseganje čim manjših toplotnih izgub je v pasivni hiši obvezen sistem kontroliranega prezračevanja z vračanjem toplote odpadnega zraka. Sveži zunanji zrak se zajema zunaj objekta skozi zaščitno rešetko na fasadi ali na strehi in dovaja po dobro izoliranih ceveh do prezračevalne naprave. Pred vstopom se v filtru izločijo prašni delci. V prenosniku toplote, imenovanem tudi rekuperator, se sveži zrak predgreje s toploto odpadnega zraka, ki se izsesava iz zgradbe. Od tu gre ogreti sveži zrak prek razvodnega sistema v t.i. dovodneprostore (dnevna soba, jedilnica, spalnice, delovna soba). Izrabljeni odvodni zrak se zajema v prostorih, obremenjenih z vlago in vonjavami (kuhinja, stranišče, kopalnica, lahko tudi pomožni prostori) in po kanalih odvede do prezračevane naprave. V rekuperatorju se odda toploto svežemu in hladnemu dovodnemu zraku, nakar se po dobro izoliranih ceveh odvede na prosto. Po standardu pasivne hiše morajo imeti prenosniki toplote izkoristek, večji od 85%. Sodobni prenosniki toplote že skoraj v celoti izrabijo toploto izstopajočega zraka (okrog 90 %). Poleg tega ima sistem lahko tudi filtre, ki dovedenemu zraku odvzamejo pelod in prah, kar je velika prednost za alergike. V pasivnih hišah je zrak vedno svež. Odpiranje oken tako ni več potrebno, čeprav ni prepovedano in je vsekakor možno. Uporabniki lahko odprejo okno vedno, kadar si želijo. Več o prezračevanju si lahko preberete na tej povezavi: Prezračevanje

Ogrevanje

Z doslednim načrtovanjem in izvedbo pasivne hiše so potrebe po dodatni toploti za ogrevanje zelo nizke. Številne meritve so pokazale, da je ogrevanje v pasivnih hišah največkrat potrebno le pri zunanjih temperaturah med 0 °C in –5 °C. V hladnejših dneh je nebo običajno jasno in zadoščajo sončni dobitki. Pri pasivni hiši se namesto klasičnih ogrevalnih sistemov uporablja t.i. toplozračno ogrevanje. Zrak, ki se s prezračevalno napravo dovaja v bivalne prostore, se v hladnih dneh nekoliko dogreje. Temperatura dovedenega zraka ne sme presegati 49 °C, ker sicer začne zoglenevati prah. To poslabša kakovost zraka, poleg tega se ob odprtinah za vpihovanje pojavijo črni madeži.

Pri izbiri sistema za dogrevanje zraka je treba razmisliti tudi, kako ogrevati sanitarno vodo. V običajnih zgradbah znaša delež za ogrevanje sanitarne vode 12 %. Pri pasivnih hišah se razmerje spremeni. Za ogrevanje sanitarne vode je potrebno dvakrat toliko energije kot za ogrevanje prostorov. Zgradbo se ogreva samo pozimi, toplo sanitarno vodo pa je treba zagotavljati vse leto. Pri pasivnih hišah se za ogrevanje prostorov priporoča uporaba toplotne črpalke, za ogrevanje sanitarne vode pa kombinacija toplotne črpalke in sprejemnikov sončne energije (SSE), s katerimi lahko pokrijemo 40–60 % potrebne energije za segrevanje sanitarne vode. Več podatkov o ogrevanju in opcijah, ki so na voljo si lahko preberete na: Ogrevanje v pasivni hiši

_______

Zadnja leta nudi Eko sklad finančne spodbude za občane in pravne osebe. Pri novogradnjah so namenjene za spodbujanje gradnje pasivnih stavb, pri obnovi pa za spodbujanje ukrepov v povečanje energijske učinkovitosti.

Tako za gradnjo novih objetov kot za rekonstrukcijo in energetsko obnovo obstoječih vam omogočimo pridobitev nepovratnih sredstev ali kredita EKO SKLADA.

Na slovenskem področju se s pasivno gradnjo in njenim načrtovanjem ukvarjamo že od leta 2002, tako da imamo na tem področju bogate izkušnje in več kot osemdeset delujočih objektov, ki nam našim zadovoljnim strankam služijo v veliko zadovoljstvo.

Nekaj naših referenc si lahko ogledate na: https://www.pasivnagradnja.com/reference-pasivna-hisa in http://www.arhem.si/refrence

Poleg izdelave objektov po želji naročnika Vam predstavljamo še katalog vzorčnih pasivnih hiš, ki jih lahko izvedemo za Vas.

Translate »