Pasivna hiša, osnovne značilnosti in kriteriji

Pasivno hišo (PH) odlikuje visoka stopnja bivalnega ugodja, enakomerna klima v prostoru, energijska učinkovitost, nizka toplotna prehodnost in zrakotesnost ovoja, višje temperature notranjih obodnih površin pozimi, vgradnja nizko temperaturnih sistemov za ogrevanje in prezračevalnega sistema z rekuperacijo toplote. Pri gradnji ekološke pasivne hiše (EPH) uporabljamo okolju prijazne in obnovljive materiale, ko so proizvedeni z minimalno količino vgrajene energije in CO2 v življenjskem ciklusu hiše.

Načrtovanje pasivne hiše vključuje pasivne in aktivne ukrepe. Pasivni sistemi obsegajo predvsem izrabo naravnih danosti okolja (teren, osenčenost, meteorološke posebnosti ipd) in primerno arhitekturno zasnovo (oblika zgradbe, optimalna debelina toplotne izolacije, vgradnja energijsko učinkovitih oken itd). Na ta način dosežemo približno 4 krat manjšo porabe energije za ogrevanje kot pri zgradbah, grajenih po veljavnih predpisih. To pomeni, da pri pasivni hiši znaša letna raba energije za ogrevanje £ 15 kWh/m2a (pri čemer preostalo potrebno toploto pokrijemo z energijo izrabljenega toplega zraka v prostoru), električna energija £ 18 kWh/m2a, poraba skupne primarne energije £ 120 kWh/m2a. Toplotne izgube znašajo £ 10 W/m2, izmerjena nekontrolirana izmenjava zraka pa n50 £ 0,6 h –1. Toplotna prehodnost zunanjih neprosojnih obodnih površin mora znašati U £ 0,15 W/m2K (brez toplotnih mostov), toplotna prehodnost oken (trojna zasteklitev + okvir) U £ 0,8 W/m2K pri g – vrednosti ³ 50 %. Za proste stoječe hiše znaša U £ 0,1 W/m2K.

V diagramu na sliki 1 je prikazana energijska bilanca PH in 3 litrske hiše (NEH). Potrebna toplota za ogrevanje znaša Q H = QV -QG (od toplotnih izgub QV odštejemo toplotne dobitke QG).

Nizkoenergetske montažne hiše Pasivna hiša 3

Letna energijska bilanco – energijsko število ogrevanja za PH prikazuje slika 2.

Nizkoenergetske montažne hiše Pasivna hiša 2

Za doseganje standard PH je potrebno zadostiti naslednjim zahtevam glede vrednosti za toplote prehodnosti posameznih gradbenih konstrukcij, ki so prikazane v tabeli 1. V tabeli 2 so prikazane potrebne debeline toplotne izolacije za doseganje predpisane toplotne prehodnosti gradbenih konstrukcij.

 

Tabela 1 – Toplotne prehodnosti zunanjega ovoja zgradbe

U (W/m2K) 3 – litrska hiša PH – pasivna hiša plus energijska hiša
zunanja stena 0,15 – 0,25 £ 0,15 £ 0,12
streha 0,10 – 0,20 £ 0,15 £ 0,12
tla 0,15 – 0,25 £ 0,16  £ 0,10
okna (okvir + steklo) 0,80 – 1,20 £ 0,80 £ 0,70
kontrolirano prezračevanje da da + rekuperacija toplote da + rekuperacija toplote
solarne naprave da da + fotovoltaika

 

Tabela 2 – Debelina toplotne izolacije za PH (l = 0,04 W/mK)

konstrukcija U (W/m2K) d (cm)
zunanja stena 0,10 40
streha 0,10 40
tla 0,15 25

 

Specifično rabo energije za ogrevanje ne moremo doseči zgolj z zelo kakovostno toplotno zaščito stavbe, temveč s sistemi za izkoriščanje odpadne toplote in pretvarjanjem sončne energije.

Toplotna zaščita obodnih površin PH

Učinkovita toplotna izolacija zunanjih neprosojnih obodnih površin in oken s trojno zasteklitvijo zagotavljata enakomerno temperaturo notranjega ovoja pozimi in poleti.

Doseganje ugodja bivanja v odvisnosti od srednje temperature zraka v prostoru in srednje temperature površin, prikazuje diagram toplotnega ugodja, slika številka 3 a. Relativna vlažnost za doseganje dobrega počutja leži med 40 in 70 % pri temperaturi zraka v prostoru približno 20 °C (slika 3 b).

Nizkoenergetske montažne hiše Pasivna hiša 1

Toplotna izolacija ima odločilen vpliv na zadrževanje toplote v stavbi oziroma doseganje predpisanih toplotnih izgub, ki znašajo £ 10 W/m2. Mejne vrednosti za toplotno prehodnost ovoja PH ni težko določiti. Za doseganje potrebne toplotne prehodnosti ovoja, je pomembna tudi kakovostna izvedba vseh elementov ovoja stavbe.

Dobro izolirana hiša pomeni visoko energijsko učinkovitost. Dosežemo jo z nižjo toplotno prehodnostjo ovoja, kar pomeni višje temperature notranjih površin ovoja v zimskem času. Bivalno ugodje lahko dosežemo pri višjih površinskih temperaturah tudi pri relativno nizki temperaturi zraka.Tako velja, da boljša kot je izolacija, tem višja je ob enaki temperaturi v prostoru, površinska temperatura na notranji strani ovoja (tabela 3).