Toplotna izolacija

Toplotni ovoj zgradbe predstavljajo vsi gradbeni elementi, ki tvorijo mejo med dvema temperaturnima območjema, neogrevanim in ogrevanim prostorom.Ovoj pasivne hiše ima dobre toplotnoizolacijske lastnosti: vsi gradbeni elementi morajo imeti toplotno prehodnost U ≤ 0,15 W/(m2K), pogosto so te vrednosti še nižje (U ≤ 0,1 W/(m2K). Debelina toplotne izolacije je odvisna od sestave stene ter znaša od 25-40 cm.

Kot toplotnoizolativna gradiva so pri pasivni hiši primerna vsa obstoječa gradiva, ki se uporabljajo pri običajni gradnji - umetni anorganski in organski ter naravni izolatorji. V zadnjih letih je porasla uporaba naravnih toplotnoizolacijska gradiv kot so celulozna vlakna, lesna vlakna, kokosova vlakna, lan, konoplja, ovčja volna, pluta in slama. Za vgrajevanje toplotne izolacije se pri pasivnih hišah uporabljajo podobni načini kot pri običajnih zgradbah, vendar so zaradi debelejše plasti toplotne izolacije nekoliko prirejeni. Pritrjevanje se izvaja z lepljenjem, sidranjem, žebljanjem, vijačenjem, vgrajevanjem s pomožnimi letvicami ali vpihovanjem.

Okna in vrata

Posebej za pasivno hišo so bila razvita specialna okna s trislojno toplotnoizolacijsko zasteklitvijo z Ug okrog 0,6 do največ 0,7 W/(m2K)). Okvir oken je na zunanji strani dodatno toplotno zaščiten (U ≈ 0,7-0,8 W/(m2K)).

Za pasivne hiše so kakovostne toplotnoizolacijske zasteklitve odločilnega pomena. Z njimi je prvič možno projektirati hišo brez grelnih teles v neposredni bližini stekel, ne da bi bilo s tem zmanjšano toplotno ugodje. Pri južno orientirani fasadi, ki ni preveč zasenčena, so tako tudi sredi januarja možni neto dobitki sončnega obsevanja. Za preprečevanje poletnega pregrevanja morajo imeti zastekljene površine ustrezno sončno zaščito. Ta je lahko v obliki rolet, žaluzij, rolojev, lamel ali markiz. Nepremična sončna zaščita so nadstreški in previsi fasad, balkoni pa tudi gosta ozelenitev iz listavcev.

Konstruiranje brez toplotnih mostov

Pri načrtovanju pasivne hiše moramo biti pozorni na toplotne izgube, ki se pojavijo predvsem na robovih, vogalih, različnih stikih in preboji. Mesta, kjer toplota »hitreje« odteka kot na drugih predelih zgradbe imenujemo toplotni most. Pri pravilni 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, torej 25-40 cm na stenah, 30-40 cm na strehi in troslojno toplotnoizolacijsko zasteklitev, pomeni tudi samo eden nezmanjšan toplotni most bistveno motnjo skupnega koncepta. Brez zmanjševanja toplotnih mostov bi bila toplotna izolacija v takem obsegu dejansko nesmiselna. Da se izognemo toplotnim mostovom je potrebno dobro definirati detajle stika ogrevanega prostora s temelji, balkonskimi ploščami, statično pogojeni preboji toplotne izolacije v steni, priključek stene na streho, vgradnja oken in vrat v stensko konstrukcijo itd.

Zrakotesnost

Zmanjšanje potrebne energije za ogrevanje pri novogradnjah za 40 do 60 % in več je mogoče doseči le z optimalno toplotno izolacijo in zrakotesnim ovojem. Toplota skozi fasadni ovoj namreč ne prehaja le zaradi transmisije, temveč tudi zaradi nekontroliranega prezračevanja. Toplotne izgube, do katerih prihaja zaradi izmenjave toplega zraka iz zgradbe s hladnim zrakom od zunaj, pri pasivni hiši niso dopustne. Pasivna hiša mora biti izvedena zrakotesno.

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 rekuperatorju toplote 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. dovodne prostore (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 prenosniku toplote odda toploto svežemu in hladnemu dovodnemu zraku, nakar se po dobro izoliranih ceveh odvede na prosto. Po standardu pasivne hiše morajo imeti prenosniki - rekuperatorji toplote izkoristek, večji od 75%. Tako je pasivnih hišah je zrak vedno svež. Odpiranje oken ni več potrebno, čeprav ni prepovedano.

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. 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.

 

U (W/m2K)

Klasična gradnja

Nizkoenergijska hiša

Pasivna hiša

zunanja stena

0,25 - 0,50

0,25

0,16

streha

0,20 - 0,40

0,20

0,15

tla

0,25 - 0,40

0,25

0,16

okna (okvir steklo)

1,20 - 1,40

1,20

0,80

Kontrolirano prezračevanje

 

da, rekuperacija toplote

da, rekuperacija toplote

Solarne naprave

 

 

da

Tabela: Vrednosti toplotne prehodnosti »U« zunanjega ovoja


Pasivna hiša je trenutno najoptimalnejša energijsko varčna hiša - letna poraba energije za ogrevanje ne presega 15 kWh/(m2a) , kar ustreza letni porabi ≈ 1,5 l kurilnega olja, ≈ 1,6 l zemeljskega plina ali ≈ 2,4 l utekočinjenega naftnega plina na kvadratni meter ogrevane površine - kar 80 % manj kot pri zgradbah, grajenih po trenutno veljavnih predpisih. Zgradba ne potrebuje konvencionalnega ogrevalnega sistema (peč, radiatorji...).

Zelo dobra nizkoenergijska hiša je energijsko varčna zgradba, ki ne dosega standarda pasivne hiše, vendar ji je po bivalnem ugodju zelo podobna. Letna poraba energije za ogrevanje je med 15 in 30 kWh/(m2a). V zgradbi je potreben konvencionalni ogrevalni sistem. Zelo dobra nizkoenergijska hiša ima vsaj eno od naslednjih komponent: sončno napravo za ogrevanje sanitarne vode in/ali prezračevalno napravo z vračanjem toplote odpadnega zraka.



Koper, 19.5.2008       Anja Vidali  dipl. ing.gradb