Het Passiefhuis is een norm voor energie-efficiëntie in de bouw, waarmee u economisch en milieuvriendelijk, met een minimale belasting van het milieu, het wooncomfort kunt behouden. Het verbruik van thermische energie is zo klein dat het ofwel niet nodig is om een apart verwarmingssysteem te installeren, ofwel het vermogen en de afmetingen zijn klein.
Energie-efficiëntienorm
Energieverbruik voor de behoeften van het verwarmen van zo'n huis voor het jaar is niet hoger dan 15 kilowattuur per oppervlakte-eenheid. Het energieverbruik voor verwarming, warmwatervoorziening en elektriciteitsvoorziening van een energiezuinig huis is niet hoger dan 120 kilowattuur per oppervlakte-eenheid.
Als we het energieverbruik voor verwarming in Duitsland vergelijken, dat wordt gereguleerd door de voorschriften voor thermische beveiliging en energiebesparing van 2002 (WSchVO en EnEV 2002), is er een directe trend naar een afname van de behoefte aan verwarming gebouwen. Het recente EnEV-decreet dat thermische beveiliging in Duitsland regelt, stelt de norm voor het jaarlijkse energieverbruik voor verwarmingnieuwe en gerenoveerde huizen van 30 tot 70 kilowattuur per oppervlakte-eenheid.
Ter vergelijking: in de Russische Federatie is de norm voor het jaarlijkse energieverbruik voor verwarming voor Moskou 95 tot 195 kilowattuur per oppervlakte-eenheid. Het werkelijke verbruik overschrijdt deze normen vele malen.
Het voordeel van energiezuinige woningen
Ecohouse heeft de volgende voordelen:
- Comfort. Het wordt geleverd door een speciaal technisch systeem dat constant zorgt voor een aangenaam microklimaat, netheid en frisheid van de lucht. Het passiefhuis verkrijgt zo de kamertemperatuur in evenwicht.
- Energiebesparing. Als we een gewoon gebouw en een passiefhuis vergelijken, onderscheidt dit laatste zich door een meer dan vertienvoudiging van het warmteverbruik voor verwarmingsbehoeften.
- Gezondheidsvoordelen. Wanneer het huis passief is, worden alle woonruimtes het hele jaar door constant voorzien van frisse lucht, er is geen tocht, hoge luchtvochtigheid en geen schimmel.
- Economie. Als het huis passief is, blijven de kosten voor de exploitatie van de energievoorziening laag, zelfs als de energiekosten stijgen.
- Zorg voor het milieu. Wanneer het huis passief is, verhoogt het gebruik van energiezuinige technologieën het niveau van milieubescherming.
Energiebalans
Een van de kenmerken van een energiezuinige woning is de energiebalans tussen ventilatie of transmissiewarmteverlies en het binnenkomen met zonne-energie,interne warmtebronnen en verwarming. Voor de balans zijn componenten zoals optimale thermische isolatie van het verwarmde volume, compactheid van het gebouw, passief gebruik van warmte van zonnestraling door de meeste ramen (tot 2/5 van het geveloppervlak) naar het zuiden te oriënteren met een tolerantie van 30° en vanwege het ontbreken van schaduw zijn uiterst belangrijk. Het zal ook nuttig zijn om huishoudelijke apparaten met een hoge energie-efficiëntie te gebruiken. Ook moet het water verwarmen met een warmtepomp of zonnecollector, passieve luchtverwarming met een bodemwarmtewisselaar. Het ideale passiefhuis is eigenlijk een thermoshuis zonder verwarming.
Passiefhuistechnologie
Hoe wordt dit resultaat bereikt? De passiefhuisstandaard houdt in dat er op vijf gebieden wordt gewerkt:
- Thermische isolatie. Isolatie van buitengebieden, met name hoeken, stompen, overgangen en kruisingen, moet zodanig zijn dat de warmteoverdrachtscoëfficiënt kleiner is dan 0,15 W/m2 K.
- Geen koudebruggen. Het is raadzaam om insluitsels die warmte geleiden te vermijden. Een speciaal programma voor het berekenen van het temperatuurveld stelt u in staat om benadeelde gebieden van het bouwen van hekwerken te identificeren en correct te analyseren met hun daaropvolgende optimalisatie.
- Efficiënte passieve eco-huis gecertificeerde ramen. Ramen met dubbele beglazing gevuld met inert gas zijn optimaal voor dergelijke huizen. Gekwalificeerde installatie van raamconstructies.
- Mechanische ventilatie metwarmteterugwinning (niet minder dan 75%) en verzegelde binnenschaal. De detectie en eliminatie van lekken wordt verzekerd door geautomatiseerde tests van de luchtdoorlatendheid van gebouwen. Comfortventilatie gecontroleerd door de gebruiker. Installatie grondwarmtewisselaar.
In Rusland worden
In Europa wordt de norm voor het bouwen van passiefhuizen veel gebruikt, en in de Russische Federatie bevindt het ontwerp en de constructie van energiebesparende gebouwen zich pas in het stadium van oprichting.
Er zijn nog geen woningen die voldoen aan de eisen van de energie-efficiëntienorm, maar er zijn al gebouwen die in de buurt komen van deze norm. Ze belichamen de principes, elementen en methoden voor het berekenen van een energiezuinig huis.
In verband met de Russische Federatie is er ook een classificatie van gebouwen op basis van energie-efficiëntie gemaakt:
- passiefhuis - verwarming verbruikt minder dan 15, totaal energieverbruik per jaar - niet meer dan 120 kilowattuur per oppervlakte-eenheid;
- Huis met ultra laag verbruik - jaarlijks energieverbruik voor verwarming is 16-35, en het totale jaarlijkse energieverbruik is minder dan 180 kilowattuur per oppervlakte-eenheid;
- Lage energiehuis - een gebouw met een jaarlijks energieverbruik voor verwarming van 36-50 en een totaal jaarlijks energieverbruik van minder dan 260 kilowattuur per oppervlakte-eenheid.
Ontwikkelingsgeschiedenis
Het midden van de jaren 90 van de twintigste eeuw werd gekenmerkt door de oprichting in Darmstadt, Duitsland, van het "Passiefhuis"-partnerschap. Architecten Westermauer en Bott-Ridder ontwierp onder leiding van Wolfgang Feist een gebouw met vier appartementen, waarvan het prototype alle volgende energiebesparende woningen waren. Het passiefhuis werd gebouwd in 1991 met medewerking van de regering van Hessen. Het jaarlijkse verwarmingsverbruik van het gebouw is minder dan 1 liter brandstof per oppervlakte-eenheid.
Ontwerpkenmerken
Het ontwerp van het passiefhuis werd vervolledigd met de volgende ontwerpoplossingen.
Buitenmuren gemaakt van 175 mm dikke silicaatstenen geïsoleerd met 275 mm dik polystyreenschuim, binnenkant afgewerkt met 15 mm dik gipspleister en drielaags behang, gevolgd door schilderen.
Dak bedekt met humus, filterlaag, spaanplaat 50 mm dik, versterkt met houten balken, geïsoleerd met polyethyleenfolie, geïsoleerd met een laag minerale wol 445 mm dik, afgewerkt met gipsplaat en drielaags behang, gevolgd door schilderij.
Kelderplafond, 160 mm gewapend beton, geïsoleerd met 250 mm polystyreenplaten, 40 mm geluidsisolatie, 50 mm cementdekvloer en tot 15 mm parket.
Ramen met drie ruiten, dubbelzijdige low-e coating, met krypton gevulde kamers. Houten kozijnen met isolatie van polyurethaanschuim.
Warmteterugwinning uitgevoerd door een tegenstroomwarmtewisselaar in de kelder van de woning. Voor het eerst werden elektronisch geschakelde gelijkstroommotoren gebruikt.
Warmwatervoorziening wordt verzorgd door platte vacuümcollectoren met een oppervlakte van 5,3 vierkante meter. meter per appartement (voorzie 66% van de behoefte aan warmwatervoorziening) en compactcondenserende wandketel op aardgas. Het leidingwerk van het tapwatersysteem is in een warmte-isolerende laag gelegd en goed geïsoleerd.
Controleer metingen
Na voltooiing van de constructie en inbedrijfstelling van het gebouw werden controlemetingen van de luchtstroom, druktest, 24-uurs metingen van temperatuur en energieverbruik uitgevoerd. Ze bevestigden het bereiken van het gestelde doel.
Het jaarlijkse verbruik van thermische energie voor verwarmingsbehoeften in 1991-1992 was 19,8 kilowattuur per oppervlakte-eenheid, wat goed was voor 8% van het verbruik van conventionele appartementen. In 1992-1993 daalde het jaarlijkse verbruik tot 11,8 kilowattuur per oppervlakte-eenheid (5,5% van het verbruik van appartementen ter vergelijking). Later daalde het verbruik tot minder dan 10 kilowattuur per oppervlakte-eenheid per jaar.
De indicatoren bleken zo klein dat experts ze lange tijd verkeerd hebben geïnterpreteerd. Door het gebruik van hoogrenderende huishoudelijke apparaten werd een aanzienlijke verlaging van de energiekosten van 90% bereikt.
Duitse ervaring werd geleend door Finse architecten en architecten uit andere Europese landen. Sindsdien zijn er wereldwijd meer dan 40 duizend passieve eco-huizen gebouwd.
Passiefhuis: bouw in Rusland
In de Russische Federatie in Moskou, St. Petersburg, Nizhny Novgorod en Yekaterinburg worden verschillende objecten geïmplementeerd of zijn ze al gebouwd volgens de basisnormen waarmee passiefhuizen worden gebouwd. De projecten van sommigen van hen zullen hieronder worden besproken.
Project in Moskougebied
Onder de projecten van individuele gebouwen met een laag energieverbruik, kan men het "Active House" in de regio Moskou onderscheiden, waarvan de warmtetoevoer ook passief is.
Actieve huizen zijn gebouwen met verschillende niveaus van energie-efficiëntie, maar met meer comfort, bereikt door automatische controle van het microklimaat van het huis door het "smart home"-systeem, het gebruik van hernieuwbare energiebronnen en de milieuvriendelijkheid ervan.
Het project werd in 2011 voltooid. Het is een structuur ontworpen voor 5 bewoners met een oppervlakte van 229 vierkante meter, twee verdiepingen, een houten frame, geïsoleerd met IOVER minerale wolplaten, VELUX dakramen, een dikte van externe hekwerken van 550-650 mm, een warmte overdrachtsweerstand van het dak en de muren van 12, een vloer van 14 (m 2·°C)/di. De luchtuitwisseling is 0,4 keer per uur. Het jaarlijkse energieverbruik voor verwarming alleen is 38 en het totale energieverbruik is 110 kilowattuur per oppervlakte-eenheid per jaar.
Project in Nizjni Novgorod
Een ander voorbeeld van een project met een ultralaag warmteverbruik voor verwarmingsbehoeften is een eco-huis in de buurt van Nizhny Novgorod, voltooid in 2012.
Gebouw met twee verdiepingen met een oppervlakte van 141 vierkante meter. meter, ontworpen voor vier personen, is een structuur in de vorm van een houten frame, geïsoleerd met IOVER minerale wolplaten, met een REHAU GENEO raamprofiel, drie glazen, warmteoverdrachtsweerstand van wanden 8, 7, dak 12, 8, vloer 8, 9 m 2·°C/W. Toegepaste Zehnder ventilatie-unit met efficiëntierecuperatie 84% en luchtwissel 0,3 keer per uur. Het jaarlijkse energieverbruik voor verwarming is 33 kilowattuur per oppervlakte-eenheid.
Ondermaatse woningen zijn de vijand van energie-efficiëntie
Vanaf het allereerste begin ging het idee van een passief eco-huis ervan uit dat de kosten van dergelijke huizen gelijk zouden zijn aan of iets meer dan de kosten van gewone huizen. De betekenis van het idee was de lage prijs van een dergelijke constructie, de optimale verhouding prijs-kwaliteit en snelle terugverdientijd.
Het belangrijkste doel en probleem is om de kosten van het bouwen van dergelijke constructies in de Russische Federatie en het bouwen van gewone huizen gelijk te maken. De verschuiving van de energiezuinige woning van de elite naar de massasector zal niet snel gebeuren. Dit vereist, naast de opleiding van architecten, ook de aanwezigheid van het nodige vaardigheidsniveau van bouwers, het gebruik van hoogwaardige en technologische bouwmaterialen, uitrusting en materialen met speciale kenmerken.
De massabouwsector in Rusland geeft er de voorkeur aan de kosten van huisvesting te verlagen door het gebruik van bouwmaterialen van lage kwaliteit en de exploitatie van laaggeschoolde arbeidskrachten. Zolang dergelijke voorkeuren blijven bestaan, lijkt de transitie naar hightech, energiezuinige massawoningbouw onrealistisch.
Vooruitzichten in Rusland
De geplande verlaging van het energieverbruik met 40% tegen 2020 is bedoeld om het tij te keren ten gunste van energiebesparende technologieën. De weerstand tegen warmteoverdracht zal toenemen van 0,52 tot 0,8 m2·°C/W en vervolgens tot 1,0. Het gebruik van recuperatie in ventilatiesystemen wordt verplicht. Op dit moment is het belangrijk om buitenlandse ervaring aan te passen en te implementeren. Naar verwachting zullen tegen 2020 vele tientallen passiefhuizen worden gebouwd. Tegen die tijd zijn de noodzakelijke voorwaarden al gecreëerd: banken ontwikkelen een systeem van preferentiële leningen, ontwerpers, ontwikkelaars en bouwers beheersen nieuwe technologieën. Dit zal een markt en een duurzame vraag van de consument creëren.
