Παθητικό Κτίριο - Passive House
Το Παθητικό Κτίριο (Passive House) αποτελεί ένα διεθνώς αναγνωρισμένο πρότυπο σχεδιασμού κτιρίων πολύ υψηλής ενεργειακής απόδοσης, το οποίο συνδυάζει εξαιρετικά χαμηλές ενεργειακές ανάγκες με υψηλά επίπεδα θερμικής άνεσης και ποιότητας εσωτερικού αέρα.
Η βασική φιλοσοφία του Passive House είναι ότι η εξοικονόμηση ενέργειας επιτυγχάνεται πρωτίστως μέσω του ίδιου του σχεδιασμού του κτιρίου. Πριν από την επιλογή των συστημάτων θέρμανσης και ψύξης, μειώνονται δραστικά οι ενεργειακές ανάγκες μέσω ενός ιδιαίτερα αποδοτικού κτιριακού κελύφους, σωστού βιοκλιματικού σχεδιασμού και προσεκτικής επίλυσης των κατασκευαστικών λεπτομερειών.
Το Passive House δεν αποτελεί συγκεκριμένο τρόπο κατασκευής ούτε επιβάλλει συγκεκριμένο δομικό σύστημα ή υλικό. Μπορεί να εφαρμοστεί σε κτίρια από οπλισμένο σκυρόδεμα, χάλυβα, ξύλο ή συνδυασμό διαφορετικών κατασκευαστικών συστημάτων, αρκεί το τελικό κτίριο να ικανοποιεί τις απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης, αεροστεγανότητας και θερμικής άνεσης του προτύπου.
Οι βασικές αρχές του Passive House
Ο σχεδιασμός ενός Παθητικού Κτιρίου βασίζεται σε πέντε θεμελιώδεις αρχές:
Υψηλή θερμομόνωση του κτιριακού κελύφους
Το κτιριακό κέλυφος σχεδιάζεται με συνεχή και υψηλής απόδοσης θερμομόνωση, ώστε να περιορίζονται οι θερμικές απώλειες κατά τη χειμερινή περίοδο και τα ανεπιθύμητα θερμικά κέρδη κατά τη θερινή.
Το απαιτούμενο επίπεδο θερμομόνωσης δεν είναι ίδιο για κάθε κτίριο. Προκύπτει από τη γεωμετρία, τον προσανατολισμό, τη θέση, τις κλιματικές συνθήκες και τη συνολική ενεργειακή συμπεριφορά του κτιρίου.
Ελαχιστοποίηση θερμογεφυρών
Οι συνδέσεις μεταξύ τοίχων, πλακών, δωμάτων, εξωστών, κουφωμάτων και λοιπών κατασκευαστικών στοιχείων σχεδιάζονται με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να περιορίζονται οι θερμογέφυρες.
Η σωστή αντιμετώπισή τους μειώνει τις πρόσθετες θερμικές απώλειες, διατηρεί υψηλές εσωτερικές επιφανειακές θερμοκρασίες και συμβάλλει στον περιορισμό του κινδύνου επιφανειακής συμπύκνωσης και ανάπτυξης μούχλας.
Υψηλή αεροστεγανότητα
Ένα Παθητικό Κτίριο σχεδιάζεται με συνεχή αεροστεγή στρώση, ώστε να περιορίζονται οι ανεξέλεγκτες διηθήσεις αέρα από αρμούς, ενώσεις και διελεύσεις εγκαταστάσεων.
Η αεροστεγανότητα επηρεάζει άμεσα τόσο την ενεργειακή απόδοση όσο και τη λειτουργία του συστήματος μηχανικού αερισμού. Η επίδοσή της επαληθεύεται με Blower Door Test, με το πρότυπο Passive House να απαιτεί τιμή n₅₀ ≤ 0,60 h⁻¹.
Κουφώματα υψηλής ενεργειακής απόδοσης
Τα κουφώματα αποτελούν κρίσιμο τμήμα του θερμικού κελύφους. Η επιλογή του πλαισίου και των υαλοπινάκων γίνεται σε συνδυασμό με τον προσανατολισμό, το μέγεθος των ανοιγμάτων, τα ηλιακά κέρδη και τις απαιτήσεις θερινής σκίασης. Ιδιαίτερη σημασία έχει όχι μόνο η θερμομονωτική απόδοση του ίδιου του κουφώματος αλλά και ο τρόπος τοποθέτησής του στο κέλυφος, καθώς μια λανθασμένη κατασκευαστική λεπτομέρεια μπορεί να δημιουργήσει σημαντική θερμογέφυρα.
Μηχανικός αερισμός με ανάκτηση θερμότητας
Η υψηλή αεροστεγανότητα δεν σημαίνει ότι το κτίριο δεν αερίζεται. Αντίθετα, η ανανέωση του αέρα πραγματοποιείται ελεγχόμενα μέσω συστήματος μηχανικού αερισμού με ανάκτηση θερμότητας.
Το σύστημα παρέχει φρέσκο, φιλτραρισμένο αέρα στους κύριους χώρους του κτιρίου και απομακρύνει τον χρησιμοποιημένο αέρα από χώρους όπως κουζίνες και λουτρά. Με την ανάκτηση θερμότητας περιορίζεται σημαντικά η ενέργεια που διαφορετικά θα χανόταν μέσω του αερισμού.
Βιοκλιματικός σχεδιασμός και θερινή άνεση
Ο σωστός προσανατολισμός και η αξιοποίηση των ηλιακών κερδών αποτελούν σημαντικό μέρος του σχεδιασμού. Κατά τη χειμερινή περίοδο, τα κατάλληλα προσανατολισμένα ανοίγματα μπορούν να αξιοποιούν την ηλιακή ακτινοβολία και να μειώνουν τις ανάγκες θέρμανσης. Αντίθετα, κατά τη θερινή περίοδο πρέπει να περιορίζονται τα ανεπιθύμητα ηλιακά κέρδη με σωστή εξωτερική σκίαση, επιλογή κατάλληλων υαλοπινάκων και μελέτη της συνολικής θερινής συμπεριφοράς του κτιρίου. Στο ελληνικό κλίμα, η θερινή άνεση αποτελεί ιδιαίτερα σημαντικό μέρος του σχεδιασμού ενός Passive House. Για τον λόγο αυτό εξετάζονται προσεκτικά οι σκιάσεις, η θερμική αδράνεια, ο νυχτερινός αερισμός όπου είναι κατάλληλος και οι ανάγκες ενεργητικής ψύξης και αφύγρανσης.
Ενεργειακά κριτήρια Passive House
Ένα κτίριο που σχεδιάζεται σύμφωνα με το πρότυπο Passive House πρέπει να ικανοποιεί συγκεκριμένα ενεργειακά κριτήρια.
Για τη θέρμανση, η ετήσια ενεργειακή απαίτηση δεν πρέπει να υπερβαίνει τις 15 kWh/(m²·έτος) ή, εναλλακτικά, το υπολογιστικό φορτίο θέρμανσης τις 10 W/m². Η απαίτηση για ψύξη και αφύγρανση εξαρτάται από τις κλιματικές συνθήκες και υπολογίζεται ειδικά για κάθε έργο.
Για την αεροστεγανότητα ισχύει:
n₅₀ ≤ 0,60 h⁻¹
ενώ για ένα Passive House Classic η απαίτηση Ανανεώσιμης Πρωτογενούς Ενέργειας (PER) είναι έως 60 kWh/(m²·έτος). Το πρότυπο προβλέπει επίσης τις κατηγορίες Passive House Plus και Passive House Premium, οι οποίες συνδέουν ακόμη χαμηλότερη κατανάλωση PER με παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας.
Σχεδιασμός με PHPP
Ο σχεδιασμός ενός Παθητικού Κτιρίου δεν βασίζεται σε εμπειρικές εκτιμήσεις ή απλώς στην επιλογή μεγαλύτερου πάχους θερμομόνωσης.
Για την ενεργειακή μελέτη χρησιμοποιείται το Passive House Planning Package (PHPP), το εργαλείο σχεδιασμού και ενεργειακού ισοζυγίου του Passive House Institute.
Μέσω του PHPP αξιολογούνται και βελτιστοποιούνται, μεταξύ άλλων:
- η γεωμετρία και ο προσανατολισμός του κτιρίου,
- το θερμικό κέλυφος,
- τα κουφώματα και οι υαλοπίνακες,
- οι θερμογέφυρες,
- τα ηλιακά κέρδη,
- οι σκιάσεις,
- η αεροστεγανότητα,
- ο μηχανικός αερισμός,
- οι ανάγκες θέρμανσης και ψύξης,
- η θερινή θερμική άνεση,
- η συνολική ενεργειακή ισορροπία του κτιρίου.
Με αυτόν τον τρόπο οι κρίσιμες αποφάσεις λαμβάνονται ήδη από τα πρώτα στάδια της αρχιτεκτονικής μελέτης και το κτίριο αντιμετωπίζεται ως ένα ενιαίο ενεργειακό σύστημα.
Τι προσφέρει ένα Παθητικό Κτίριο
Η υψηλή ενεργειακή απόδοση είναι μόνο ένα από τα χαρακτηριστικά του Passive House.
Ένα σωστά σχεδιασμένο Παθητικό Κτίριο προσφέρει:
- εξαιρετικά χαμηλές ενεργειακές ανάγκες για θέρμανση και ψύξη,
- σταθερές και ομοιόμορφες εσωτερικές θερμοκρασίες,
- υψηλή θερμική άνεση χειμώνα και καλοκαίρι,
- συνεχή παροχή φιλτραρισμένου φρέσκου αέρα,
- περιορισμό ρευμάτων αέρα και ψυχρών επιφανειών,
- μειωμένο κίνδυνο επιφανειακής συμπύκνωσης και μούχλας,
- χαμηλό λειτουργικό κόστος,
- υψηλή κατασκευαστική ποιότητα και προστασία του κτιριακού κελύφους.
Η αρχή είναι ουσιαστικά μία: μειώνουμε πρώτα τις ενεργειακές ανάγκες του κτιρίου και στη συνέχεια καλύπτουμε τις μικρές πλέον απαιτήσεις του με αποδοτικά συστήματα.
Μελέτη & Σχεδιασμός Παθητικών Κτιρίων
Το γραφείο μας αναλαμβάνει τον ολοκληρωμένο ενεργειακό σχεδιασμό νέων κτιρίων σύμφωνα με τις αρχές και τις απαιτήσεις του προτύπου Passive House.
Ο ενεργειακός σχεδιασμός ενσωματώνεται από τα πρώτα στάδια της μελέτης, ώστε η αρχιτεκτονική μορφή, ο προσανατολισμός, τα ανοίγματα, οι σκιάσεις, το θερμικό κέλυφος και τα Η/Μ συστήματα να αποτελούν μέρος μιας ενιαίας και βελτιστοποιημένης λύσης.
Η υπηρεσία περιλαμβάνει:
ενεργειακή προσομοίωση με PHPP • βελτιστοποίηση προσανατολισμού και γεωμετρίας • σχεδιασμό θερμομονωτικού κελύφους • επιλογή κουφωμάτων και υαλοπινάκων • ανάλυση θερμογεφυρών • σχεδιασμό αεροστεγανότητας • σχεδιασμό μηχανικού αερισμού με ανάκτηση θερμότητας • μελέτη σκιάσεων και θερινής συμπεριφοράς • τεχνική επίλυση κρίσιμων κατασκευαστικών λεπτομερειών • τεχνική υποστήριξη κατά την κατασκευή.
Στόχος είναι η δημιουργία ενός κτιρίου στο οποίο η ενεργειακή απόδοση, η θερμική άνεση, η ποιότητα εσωτερικού αέρα και η κατασκευαστική ποιότητα αποτελούν στοιχεία του ίδιου του σχεδιασμού και όχι μεταγενέστερες προσθήκες.