Care sunt criteriile unei case pasive și care sunt avantajele lemnului într-o casă pasivă
Ce este o casă pasivă?
În ultima perioadă auzim din ce în ce mai des de conceptul de casă pasivă și cu toate astea nu sunt mulți care înțeleg foarte bine ce înseamnă o casă pasivă sau standardul Passivhaus. Passivhaus Institut din Darmstadt, Germania, a creat standardul Passivhaus, cu scopul de a reduce consumul de energiei al clădirilor și implicit reduce impactul pe care acestea îl au asupra mediului.
Acest standard este foarte strict și are în vedere optimizarea la maxim a necesarului termic al unei clădiri, prin metode și tehnici simple dar riguroase. Se aplică nu doar caselor, ci și clădirilor publice sau comerciale și recent pe lista va intra în portofoliu și primul spital certificat sub acest sistem.
Pentru ca o casă să fie pasivă, ea trebuie să îndeplinească un criteriu foarte important (printre altele), și anume consumul anual de energie pentru încălzire nu trebuie să depășească 15 kWh/m2/an sau sarcina termică maximă să fie mai mică 10 W/m2. Ca ordin de mărime, apartamentele convențional au un consum de energie anual de 100-150 kWh/m2/an iar cele vechi construite înainte de 89 ajung la 300 kWh/mp/an.
Așadar, o casă pasivă nu este independentă energetic, ci are un necesar termic foarte mic, ce poate fi acoperit cu ușurință de o sursă de căldură, cu costuri foarte mici. Sunt unele case în care necesarul termic este atât de mic, încât este acoperit de căldura degajată de ocupanți.
Principiile unei case pasive
Pentru a ajunge la acel target de 15 kWh/mp/an, Passivhaus Institut a elaborat un ghid practic ce are la bază 5 principii simple:
Acestea sunt:
Izolație termică suficientă: anvelopa termică opacă a clădirii (pereții exteriori și acoperișul) trebuie să aibă un coeficient de transfer termic cât mai mic U<0,15 W/m2K (R=6,67 m2K/W), ce poate fi atins prin izolarea termică a pereților exteriori cu un strat de izolație suficient, rezultat din calcule.
Ferestre eficiente energetic: ansamblu format din rama de tâmplărie (PVC, lemn, aluminiu) și sticla tripan low-e trebuie să aibă coeficientul U<0,80 W/m2K (R=1,25 m2K/W).
Etanșeitate la aer: infiltrațiile necontrolate de aer sunt o mare problemă într-o clădire, în special una de lemn, deoarece aerul infiltrat cauzează pierderi de căldură iar umiditatea din aer poate condensa în interiorul structurii și provoca pagube semnificative în timp. De aceea, numărul de schimburi orare dintr-o casă nu trebuie să depășească 0,6 din volumul total al casei.
Ventilație cu recuperare de căldură: pentru a asigura un aport constant de aer proaspăt, fără pierderi de energie, o casă pasivă trebuie echipată cu un sistem de ventilație mecanică cu recuperare de căldură care să aibă eficiența transferului termic de peste 75%.
Ruperea punților termice: fiecare colț, îmbinare dintre elemente structurale, console sau configurația anvelopei termice trebuie tratate cu mare atenție pentru a minimiza punțile termice, adică acele zone în care există transfer de căldură necontrolat cu mediul exterior.
La prima vedere sunt niște principii simple, dar pătrunse în amănunt într-un proiect devin riguroase și necesită colaborare interdisciplinară între arhitect, inginer și constructor pentru a fi respectate.
Aproape orice clădire poate fi pasivă dacă procesul de certificare începe de la stadiul de proiect sau chiar idee. De asemenea, o casă pasivă poate fi construită în orice sistem structural, fie lemn, zidărie, light steel structure ICF, panouri SIP etc. Noi ne axăm pe lemn, și anume pe sistemul timberframe.
Casele pasive din lemn
Lemnul ca material de construcție are un avantaj față de celelalte materiale structurale din punct de vedere al comportării termice. Conductivitatea termică a lemnului (cât de multă căldură se transferă prin el), coeficientul λ=0,14 W/mK, mult mai mică față de oțel (λ=50 W/mK), beton (λ=2 W/mK) sau cărămidă (λ=0,25 W/mK). De cealaltă parte, materialele termoizolante precum vata minerală, polistirenul, celuloza, paiele și altele asemănătoare au un λ=0,032-0,04 W/mK.
În sistem structural timberframe, despre care am vorbit mai pe larg în acest articol, structura portanta din cadre de lemn lasă loc în interior pentru izolație termică, astfel că un perete conține nu doar structura de lemn, ci și izolație termică și în acest ansamblu se apropie mai ușor de criteriul de izolație termică al casei pasive într-o grosime a peretelui relativ redusă. Cu un termosistem exterior, coeficientul U al peretelui scade sub 0,15 W/m2K și astfel sunt limitate si punțile termice din montantul de lemn.
Un alt avantaj al caselor în sistem timberframe este cel logistic. Pereții sunt sunt făcuți în fabrică, pe diferite lungimi care pot ajunge și la 10 m și asamblați pe șantier cu macaraua, reducând semnificativ timpul de execuție și costurile asociate.
De ce case pasive?
Pentru că de la începutul anului viitor, clădirile rezidențiale noi care nu respectă standardul nZEB (nearly Zero Energy Building - adică construcții care să aibă un consum de energie aproape 0 și un aport de minim 10% de energie din surse regenerabile) nu vor mai primi autorizație de construcție - conform Directivei 2010/31/UE a Parlamentului European și a Consiliului Uniunii Europene privind performanța energetică a clădirilor. Întrucât nu există încă norme de aplicare clare în România, pentru a ajunge la standardul nZEB, o clădire trebuie să aibă un consum de energie foarte mic, exact ca o casă pasivă.
Sau cum mai spunem noi, drumul spre nZEB trece pe la Passivhaus.