Budynek pasywny
Charakterystyka
Budynki pasywne to budynki, które prawie wcale nie muszą być aktywnie ogrzewane.
Budynki pasywne nie różnią się na pierwszy rzut oka od pozostałych budynków. W porównaniu jednak z przeciętnym budynkiem mieszkalnym, dom pasywny potrzebuje jedną ósmą energii cieplnej, a mianowicie 15kWh / m2 w skali roku względnie < 1.5m3 gazu lub 5 kWh prądu z pompą ciepła. Oszczędza się w ten sposób pieniądze tak długo, jak długo stoi i jest użytkowany budynek.![charakterystyka2](/static/charakterystyka2-b59c97776a3180c01dee26276dda8881.png)
Budynek pasywny jest tak dobrze zaizolowany termicznie, że prawie przez cały czas zachowuje komfortową temperaturę – „ciepło”.
Dzieje się tak, że owego ciepła, którego prawie budynek nie traci nie trzeba uzupełniać. Przyjemna temperatura w budynkach pasywnych osiągana jest w dużej mierze dzięki energii emitowanej przez słońce oraz dzięki wewnętrznym źródłom ciepła, którymi są przebywający w budynku ludzie i zwierzęta oraz zainstalowane urządzenia rtv, agd itd. Dzięki temu zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku w sezonie zimowym jest tak niewielkie, że wystarczy budynek zaopatrzyć w najprostsze systemy grzewcze. Reasumując zasada jest taka, że ciepło pozostaje w budynku i nie musi być dostarczane w sposób aktywny. (Dla porównania: zapotrzebowanie na paliwo grzewcze w skali całego roku dla prawdziwego domu pasywnego (potwierdzonego certyfikatem w standardzie Passive House Classic) o wielkości 120m2 nie przekroczy trzech pełnych tankowań średniej klasy samochodu !)
W technice zjawiska zachodzące pasywnie są często chętnie wykorzystywane w celu pewnego i niezawodnego osiągnięcia celu. Technicznie pojęcie „pasywny” odnoszące się m.in. do takich strategii jak: „pasywne bezpieczeństwo”, „pasywne filtry”, „pasywne chłodzenie” oraz „dom lub budynek pasywny” są udanymi przykładami zastosowania tej zasady.
Oczywiście wszystkie te techniczne zastosowania są w dosłownym znaczeniu wyłącznie „pasywne” – niezbędne jest dokonanie drobnych zmian aby wykorzystać te procesy we właściwym celu. Nie chodzi o to aby zdać się pasywnie na działanie pewnych sił, lecz o to aby wykorzystać „zjawiska zachodzące pasywnie” do osiągnięcia zamierzonego celu przy możliwie najmniejszym nakładzie tych sił. Aby jednak budynek mógł w każdym momencie zachowywać komfortową temperaturę niezbędne jest przestrzeganie kilku zasad już na etapie projektowania budynku. Każdy inwestor, który realizuje nowy budynek lub modernizuje stary nie korzystając z zasad i zasobów budownictwa pasywnego, choćby z ekonomicznego punktu widzenia, trafił na złych doradców.
Zwarta bryła budynku i bardzo dobra termoizolacja:
Najłatwiej osiągnąć standard pasywny jeżeli zaprojektowana bryła budynku będzie zwarta i prosta z możliwie najmniejszą liczbą wykuszy, balkonów etc. Każde odstępstwo od tej zasady utrudnia a co za tym idzie podraża inwestycję. Zasada jest taka, że powierzchnia przegród w stosunku do objętości (kubatury) budynku powinna być jak najmniejsza. Stosunek ten określa współczynnik kształtu A/V. (Zazwyczaj wartość współczynnika kształtu dla budynku pasywnego mieści się w przedziale od 0,75 do 1,2.)Budynki pasywne należy projektować w taki sposób aby możliwym było unikanie zarówno zbyt niskich temperatur jak i tych nadmiernych. Dobre ocieplenie (izolacja o dobrych parametrach) będzie chronić nie tylko przed chłodem, ale także zbyt dużym ciepłem w lecie, znacznie bardziej niż w powrzechnie budowanych domach.
Ptaki puszą się gdy muszą chronić się przed zimnem. Powietrze zamknięte w puchu chroni je przed wychłodzeniem. Zaawansowani, profesjonalni wspinacze górscy mogą przy bardzo niskiej temperaturze nocować w górach w bardzo dobrze ocieplonych puchowych śpiworach. W takim przypadku ciepło ludzkiego ciała jest wystarczające.
Budynki pasywne są z każdej strony mocno ocieplone, dlatego też, dodatkowe ciepło wytwarzane przez cały rok przez mieszkańców i urządzenia oraz darmowe zyski z promieniowania słońca wystarczą aby w budynku utrzymało się ciepło. W prawidłowo zaprojektowanym i wybudowanym domu bardzo dobre ocieplenie całej powłoki budynku chroni również przed przegrzewaniem pomieszczeń w lecie. Przyjemny klimat wewnątrz w okresie wiosenno- letnim wymaga również ochron słonecznych w postaci np. żaluzji zewnętrznych. Mocne ocieplenie sprawdza się we wszystkich typach budynków – niezależnie czy chodzi o masywne budynki w technologii murowanej, konstrukcje żelbetowe, domy drewniane, prefabrykaty czy wszystkie inne mieszane technologie budowlane.
W domu pasywnym należy dążyć do uzyskania współczynnika U o wartości 0,1 W / (m²K). (Im mniejsza jest wartość współczynnika ‘U’ tym mniejsza jest strata ciepła przez dany element. (Współczynnik przenikalności cieplnej ‘U’ opisuje termiczne właściwości elementu konstrukcyjnego. Podaje on jaka ilość ciepła na m² przy różnicy temperatury o wartości 1 Kelvina przenika przez element konstrukcyjny.
Wszystkie elementy zewnętrznych przegród budynku są izolowane termicznie w takim stopniu, aby współczynnik ‘U’ całej bryły budynku ze wszystkimi przegrodami zewnętrznymi w najgorszym wypadku nie przekraczał wartości 0,15 W/(m2K) przy jednoczesnej eliminacji wszystkich znaczących mostków cieplnych.
Południowa orientacja i uwzględnienie problematyki zacieniania:
Pasywne wykorzystanie energii słonecznej jest znaczącym czynnikiem przy projektowaniu budynku pasywnego. Południowa strona budynku ma za zadanie pozyskanie możliwie największej ilości ciepła od słońca w sezonie grzewczym. Do precyzyjnego oszacowania zysków od słońca najlepiej sprawdza się Pakiet do Projektowania Budynków Pasywnych PHPP.![charakterystyka3](/static/charakterystyka3-c46e68de4285e76616f7be1d4284cd68.png)
Pasywne podgrzewanie wstępne powietrza świeżego (zewnętrznego):
Świeże powietrze zewnętrzne może być doprowadzane do budynku przez GWC rurowe, 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. 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.![charakterystyka5](/static/charakterystyka5-380f75f00b5ace8c49e833d79cfecf57.png)
Szczelność powietrzna przegród zewnętrznych budynku (powłoki):
Infiltracja powietrza (niekontrolowany przepływ powietrza) przez nieszczelności połączeń przegród zewnętrznych musi być mniejsza od 0,6 h-1 objętości całego budynku na godzinę i zmierzona przez tzw. Blower Door Test. Inaczej mówiąc Niekontrolowana infiltracja powietrza zewnętrznego przez nieszczelności dla różnicy ciśnień 50 Pa musi wynosić poniżej 0,6 kubatury budynku na godzinę.![charakterystyka6](/static/charakterystyka6-48b1e9a301ccdec689dbe9246e8ed028.png)
Energooszczędny sprzęt gospodarstwa domowego:
W domu pasywnym nieodzowne są pewne urządzenia takie jak centrala wentylacyjna, ale muszą charakteryzować się one niskim zużyciu energii - poniżej 0,45W/m3. Sprzęt AGD (lodówki, kuchenki, zamrażarki, lampy, pralki, suszarki itd.) również musi charakteryzować możliwie najwyższa klasa energetyczna.![charakterystyka7](/static/charakterystyka7-375ad4c3bb3aeb0340fe407c08163eb2.png)