The passive house DOM PASYWNY

Dom pasywny jest tak zaprojektowany i wykonany, aby zminimalizować straty ciepła tak bardzo, iż nie będzie potrzebny osobny, autonomiczny system ogrzewania. Te założenia są spełnione kiedy zapotrzebowanie na energię cieplną dla budynku jest mniejsze od 15kWh/m2 na rok (dla porównania: dla budowanych dziś konwencjonalnych domów jednorodzinnych wartość ta wynosi około 120kWh/m2).

Dla koncepcji domu pasywnego najistotniejsze są dwa elementy : -zapobieganie utracie ciepła -pozyskiwanie energii z zewnątrz ze źródeł odnawialnych - przede wszystkim energii słonecznej.

Schemat koncepcyjny domu pasywnego

Zapobieganie utracie ciepła

Przegrody zewnętrzne Podstawą koncepcji domu pasywnego jest oszczędność energii cieplnej, którą najłatwiej realizować przez dobrze zaizolowane ściany zewnętrzne budynku. Konstrukcja zewnętrzna domu musi być bardzo szczelna, ale też zwarta, pozbawiona wykuszy i załamań w planie dzięki czemu ogranicza się ilość mostków termicznych, czyli miejsc ucieczki ciepła.

Okna W standardowym budynku przez okna ucieka blisko 50% ciepła wypromieniowanego z budynku - jednym z ważnych punktów koncepcji domu pasywnego jest znaczne ograniczenie tej wartości, do poziomu w którym okna będą wpuszczały do wnętrza więcej energii cieplnej niż przez nie ucieknie w ciągu roku. Przeszklenia stosowane w domach pasywnych są potrójne z podwójnym wypełnieniem gazem szlachetnym dzięki czemu osiągają współczynniki przenikalności cieplnej na poziomie U=0,7 do 0,8 kW/m2.Nie można pozwolić też na rozszczelnienie stolarki, które w tradycyjnych domach jest jedynym sposobem na wprowadzenie do wnętrza świeżego powietrza

Wentylacja Dla zachowania odpowiedniego komfortu, wilgotności i higieny wnętrza konieczna jest co najmniej jednokrotna wymiana powietrza w pomieszczeniu, w ciągu godziny, co uzyskuje się dzięki zastosowaniu wentylacji mechanicznej nawiewno – wywiewnej pozwalającej na odzysk ciepła z powietrza zużytego, wyrzucanego z budynku. Nawiewniki świeżego powietrza instaluje się w pomieszczeniach mieszkalnych (sypialniach, gabinetach), a kratki wyciągowe w łazienkach, toaletach. Dzięki temu powietrze jest "przeciągane" przez całą kubaturę domu i wyrzucane na zewnątrz bezpośrednio z pomieszczeń w których zanieczyszcza się najbardziej. Ilość ciepła odzyskanego dzięki rekuperacji jest wystarczająca aby podgrzać świeże powietrze do temperatury 16 - 18. Dla zapewnienia komfortu cieplnego w budynku, wystarczy zatem podnieść temperaturę o kilka stopni.

Pozyskiwanie ciepła

W domach pasywnych redukcja zapotrzebowania na ciepło jest tak duża, że nie stosuje się w nich tradycyjnego, systemu grzewczego, a jedynie dogrzewanie powietrza wentylacyjnego. Charakterystyczny dla standardu budownictwa pasywnego jest fakt, że w przeważającej części zapotrzebowanie na ciepło zostaje zaspokojone dzięki zyskom cieplnym z promieniowania słonecznego oraz ciepłu oddawanemu przez urządzenia i przebywających w budynku ludzi. Jedynie w okresach szczególnie niskich temperatur stosuje się dogrzewanie powietrza nawiewanego do pomieszczeń.

Podstawowym źródłem energii zewnętrznej dla domu pasywnego jest energia słoneczna. Jej wykorzystanie polega na takim zorientowaniu bryły budynku w stosunku do stron świata, by wszystkie pomieszczenia wymagające ogrzewania usytuowane były od strony elewacji południowej i zaopatrzone w okna przepuszczające jak największe pasmo światła słonecznego. Północną, chłodniejszą część budynku w której musi być jak najmniej otworów okiennych przeznacza się dla pomieszczeń gospodarczych, sanitarnych, technicznych stanowiących przestrzeń buforową. Druga forma wykorzystania energii świetlnej polega na zainstalowaniu w budynku kolektorów i baterii słonecznych, które posłużą np. do ogrzewania wody.

Do zbilansowania zapotrzebowania na ciepło wykorzystuje się również odzysk ciepła z wentylacji (rekuperacja), a także zyski cieplne pochodzące od wewnętrznych źródeł, takich jak urządzenia elektryczne i mieszkańcy. Rozwiązaniem często stosowanym w domach pasywnych jest gruntowy wymiennik ciepła. W okresie zimowym świeże powietrze po przefiltrowaniu przechodzi przez to urządzenie, gdzie jest wstępnie ogrzewane. Następnie powietrze dostaje się do rekuperatora, w którym zostaje podgrzane ciepłem pochodzącym z powietrza wywiewanego z budynku

Bilans energetyczny

The passive house is designed and made in the way that minimizes the loss of the heat so much that the separate, autonomous system of heating will not be needed. These assumptions are fulfilled when the demand for the heat energy for the building is fewer than 15 kWh/m2 ( for comparison: for the conventional detached houses which are built nowadays the demand for the heat energy is about 120 kWh/m2).

The two elements are the most substantial for the passive house conception. One of them is the prevention of the heat loss, And the other one is gaining the energy from the renewable sources- the solar energy in the first place.

he mechanical ventilation warm, hermetic walls hermetic windows he mechanical ventilation heat recovery heat management  

The heat loss prevention

The outer boards The heat energy saving is the substance for the idea of the passive house, which can be done by heat insulation of the outer walls of the house. The factor of heat penetration U for all outer boards (the roof, walls, the floor, the basement) should be fewer than 0.15 kW/m2. It means that the insulation which thickness is between 25 and 40 centimeters should be used. The outer construction of the house must be very hermetic and compact and without any bays and bends, which decreases the number of the thermal bridges – the spaces of the heat loss.

Windows The heat loss through the windows is about 50% in the standard building. The major point of the conception of the passive house is to minimize this number to the level in which the windows will let in more heat energy than it will escape through them within a year. Insulating windows used in the passive house are three paneled and contain the double amount of the gas and thanks to it they reach the factors of heat penetration on the level from U= 0.7 to 0.8 kW/m2. It is impossible for the windows in the passive house to be unsealed, which is the method of getting some fresh air in the traditional houses.

Ventilation At least one full exchange of the air in the room within an hour is necessary to keep the proper comfort, humidity and hygiene. It is possible to perform by using the mechanical intake- exhaust ventilation which allows to recover. Some heat from the used and exhausted air. The fresh air intake ventilators are installed in rooms and the exhaust fans are installed in the bathrooms and toilets. Thanks to it the air circulates in the whole house and then it is thrown away directly from the rooms in which it is the most polluted. The amount of the heat recovered thanks to recuperation is enough to heat the fresh air to the temperature between 16 and 18 Centigrade. Increasing the temperature with several degrees in the house is enough to provide the heat comfort in the building.

Obtaining the heat energy

The reduction of the heat demand is so big in the passive houses that the traditional central heating system is not used, but only the ventilated air is heated. The heat demand of the building in the majority of passive houses is fulfilled by the heat energy profits from the solar radiance and by the heat which comes from the facilities and people. Heating the air is necessary only when the temperature outside is very low indeed.

The basic source of the outer energy for the passive house is the solar energy. To use it properly the passive house must be built in such the way that allows all the rooms, which need heating, to face the south elevation and to have the windows which pass the most of the light. The north elevation of the building should be used for the household accommodations which need small windows and are a kind of buffer in the building. The other form of gaining the solar energy is to install the solar collectors and batteries on the building which will heat the water.

The recuperation (the recovery of the heat from the ventilation ) and the heat profits from the indoor sources of the heat energy such as electrical appliances are used to balance the demand for the heat in the building. The ground heat exchanger is often used in the passive houses. In winter the fresh air after having been filtered goes through the exchanger where it is heated Next the air gets to the recuperator, in which it is heated by the heat coming from the air which is blown out from the building.

The energy balance of the passive house