Budowanie w technologii pasywnej jest ideą jeszcze bardziej surowych standardów budownictwa energooszczędnego. Obie technologie mają takie same zlecenia ogólne odnośnie architektury i geometrii budynku, orientacji stron świata, układu wentylacji i ogrzewania czy termoizolacji budynku. Tak jak w przypadku budowania obiektu o standardzie energooszczędnym (NF40) architekci mogą sobie pozwolić na większą swobodę w tym zakresie podczas projektowania takiego budynku, tak w przypadku budowania w technologii pasywnej muszą trzymać się ściśle określonych zasad i reguł. Wynika to z faktu budowania dla osiągnięcia maksymalnej oszczędności energii przy minimalnych stratach ciepła. Zapotrzebowanie takiego budynku na energię cieplną nie może przekroczyć 15 kWh/m2 (NF15), dzięki czemu potrzebujemy osiem razy mniej ciepła do ogrzania budynku niż w tradycyjnym budownictwie.
Pierwszy na świecie budynek wykonany w technologii pasywnej w Darmstadt - Niemcy
Wybudowanie obiektu w technologii pasywnej tak aby spełniał wszystkie swoje cechy i funkcje jest zależne od przestrzegania norm i kryteriów standardu NF15. Różnica między standardem energooszczędnym NF40 od pasywnego NF15 jest we współczynniku przenikania ciepła "U" stosowanych miedzy innymi w izolacjach, oknach i drzwiach oraz w sposobie wykorzystania pasywnego ogrzewania.
Projektując budynek pasywny projektanci już od samego początku muszą dołożyć wszelkich starań aby zachować idealne proporcje budynku. Najlepszym rozwiązaniem dla osiągnięcia korzystnego bilansu energetycznego jest konstrukcja zbliżona do kwadratu. Idealnym rozwiązaniem jest kształt walca lub kuli ze względu na zwarty charakter i geometrię. Dach jak w przypadku domów energooszczędnych najlepiej jednospadowy bez zbędnych załamań i dodatków. Należy pamiętać, że domy o zwartej bryle mają najlepszy dla energooszczędności współczynnik A/V (najniższy), określający stosunek przegród zewnętrznych do objętości domu.
Orientacja względem kierunków świata jest również taka sam jak w przypadku budynków energooszczędnych jednak w technologii pasywnej od strony południowej zaleca się maksymalnie przeszklić pomieszczenia a od strony północnej całkowicie zamknąć budynek wykorzystując ją do klatek schodowych, drzwi zewnętrznych wejściowych, garderoby czy pomieszczenia gospodarczego.
Struktura obiektu w budownictwie pasywnym wykorzystuje różne technologie konstrukcyjne takie jak szkielet stalowy, drewniany jak również murowany.
Zasady technologii pasywnej
Budownictwo pasywne musi charakteryzować się przestrzeganiem podczas projektowania i samego wykonania surowych norm i zasad unikając wszelkich rozwiązań, które przyczyniły by się do powstawania mostków termicznych. Mostek termiczny ma bardzo zły wpływ na izolację i bilans cieplny budynku. Jest to element, który charakteryzuje się wyższym niż sąsiadujące z nim elementy współczynnikiem przenikania ciepła "U". Powoduje to punktowe wychładzanie przegrody co przełoży się nie tylko na złą izolację i straty ciepła ale również grozi zawilgoceniem elementów konstrukcyjnych budynku. Mostki termiczne najczęściej powstają w miejscach przerwania izolacji dlatego tak ważne jest bardzo dokładne wykonanie prac izolacyjnych w nadprożach, połączeniach ścian szczytowych i dachu, części nieogrzewanej z ogrzewaną, fundamentów, podłogi na gruncie, ścian zewnętrznych i wewnętrznych z fundamentowymi, w ościeżach otworów okiennych i drzwiowych czy na połączeniu płyt balkonowych ze stropem.
Widoczny mostek termiczny na wysokości balkonu
Materiały izolacyjne wykorzystanie przy wznoszeniu budynku pasywnego muszą być najwyższej jakości i charakteryzować się odpowiednim współczynnikiem przenikania ciepła "U". Wiadomo, że nie może on przekroczyć 0,10 W/m2K dla przegród zewnętrznych. Uzyskanie takiego maksymalnego wyniku jest możliwe stosując materiały o odpowiedniej grubości i technologii wykonania. Grubość warstwy izolacyjnej zależny jest od typu izolacji jaki zostanie wybrany do ocieplenia domu. Standardowa wełna mineralna i styropian powinny mieć grubość między 25 - 40 cm w zależności od miejsca izolacji. Natomiast wykorzystując termoizolację próżniową grubość elementu będzie miała około 5 cm.
Panel izolacji próżniowej
Stolarka okienna ze względu na charakter swojego przeznaczenia jest umieszczona w południowych i zachodnich częściach budynku i musi charakteryzować się bardzo niskim współczynnikiem przenikania ciepła. Nie powinien być większy niż 0,8 W/m2K. Same okna najlepiej aby były trzyszybowe o maksymalnej wielkości bez żadnych podziałów o możliwie jak największej kubaturze. Okna dla budynków pasywnych muszą również same w sobie być bardzo starannie wykonane z elementów o bardzo dobrej jakości. Każda najmniejsza wada, któregokolwiek z elementów okna (np. uszczelki) będą miały wpływ na komfort cieplny wewnątrz budynku. Ten typ okien nie wymaga rozszczelnień jak w tradycyjnych oknach, które wspomagają naturalną grawitację. Montaż stolarki okiennej musi być wykonany bardzo starannie ponieważ złe osadzenie i wykończenie okien będzie miało negatywny wpływ na bilans cieplny budynku przez powstawanie mostków termicznych.
Komfort termiczny okna w budynku pasywnym
Weryfikacją dobrego wykonania budynku pasywnego jest przeprowadzany test szczelności przy pomocy próby ciśnieniowej. Próby ciśnieniowe wykonuje się na różnych etapach budowy i wykończenia budynku i mają na celu sprawdzenie ilości wymian powietrza wewnątrz budynku przy różnicach ciśnień zarówno zewnętrznych jak i wewnętrznych (50 Pa). Każdy pomiar niezgodny z normą oznacza nieszczelność powłoki i jest ona lokalizowana ręcznie przy pomocy wytwornicy dymu lub urządzenia do pomiaru przepływu prędkości powietrza.
Test szczelności próżniowej
Wentylacja i ogrzewanie w budownictwie pasywnym polega na odstąpieniu od tradycyjnej instalacji centralnego ogrzewania (poza małymi wyjątkami) zastępując ją wentylacją mechaniczną i odzyskiem ciepła powietrza wywiewanego. Ze względu na dobrą termoizolację budynku, technologię wykonania i surowego standardu ograniczone są straty ciepła a pozyskiwane ciepło z otoczenia oraz nagromadzenie jej wewnątrz zmniejsza zapotrzebowanie na dostarczanie jej w znacznej ilości. Budynek pasywny jest ogrzewany za pomocą podgrzanego powietrza i przy pomocy układu wentylacji mechanicznej jest rozprowadzany w odpowiedniej kolejności do pomieszczeń. Jedynym wyjątkiem od tej reguły są pomieszczenia w których temperatura musi być nieco wyższa niż w pozostałych punktach. Do takich pomieszczeń należą łazienka i WC ponieważ są ogrzewane jako ostatnie więc zatem muszą zostać dodatkowo ogrzane odpowiednim grzejnikiem.
Wentylacja budynku pasywnego oraz ogrzewanie działa przy wykorzystaniu rekuperatora, gruntowego wymiennika ciepła czy pompy ciepła połączonego w centralę wentylacyjną. Zasada działania takiego sposobu wentylacji i ogrzewania nie jest zbyt skomplikowana. Świeże powietrze jest rozprowadzane kierunkowo po pomieszczeniach w odpowiedniej kolejności przez strefy mieszkalne i korytarze a na końcu do stref sanitarnych, a zużyte powietrze zostaje wyrzucone na zewnątrz budynku.
Zasada działania układu wentylacji budynku pasywnego
Wykorzystywane centrale wentylacyjne mogą być instalowane w różnych układach ale zawsze najważniejszym elementem jest rekuperator. Najczęściej spotykanymi układami są z wykorzystaniem gruntowego wymiennika ciepła oraz pompy ciepła co pozwala również na podgrzanie ciepłej wody użytkowej. Bardzo ważną zasadą jest aby przewody wentylacyjne były bardzo dobrze zaizolowane aby nie doszło do strat ciepła.
System podgrzania ciepłej wody użytkowej w budownictwie pasywnym może być zespolony w układzie wentylacji albo pracować oddzielnie. W pierwszym układzie wykorzystywane są pompy ciepła natomiast w drugim układy solarne. Najlepszym jednak systemem jest połączenie obydwu tych układów w jeden ponieważ umożliwia to najefektywniejsze wykorzystanie energii. Układ ten umożliwia wykorzystanie do pogrzania cieplej wody powietrze zużyte natomiast kolektory słoneczne mogą być wykorzystane do ogrzewania powietrza nawiewanego.
Prezentujemy instrumenty finansowania i dopłat zarówno krajowych i zagranicznych.
Dowiedz się więcej
