Ce este o Casă Pasivă? Principii și design

Casa Pasivă (sau Passivhaus) este un concept de design și construcție definit prin eficiență energetică, confort și accesibilitate. La nivel mondial, este probabil cel mai strict standard de eficiență energetică pentru clădiri.

Deoarece încălzirea și răcirea provin din surse pasive precum soarele sau surse interne precum oamenii și aparatele electrocasnice, și nu exclusiv prin mijloace mecanice, energia necesară pentru sursele active de încălzire și răcire (cum ar fi centralele termice și aparatele de aer condiționat) poate fi redusă drastic. Acest lucru înseamnă că emisiile de carbon ale Caselor Pasive sunt aproape de zero.

Acest articol explică caracteristicile cheie ale conceptului de Casă Pasivă.

Context

Institutul Passivhaus (PHI), cu sediul în Germania, a fost co-fondat în 1996 de către Dr. Wolfgang Feist, după studierea caselor super-izolate. Acesta este separat și distinct de ceea ce este cunoscut sub numele de design „Solar Pasiv” în America de Nord.

Astăzi, standardele PHI sunt cele mai larg urmărite la nivel internațional, în timp ce Phius, Institutul Casei Pasive din SUA, s-a separat de PHI în 2011 și stabilește standarde diferite pentru clădirile din America de Nord. Standardul PHI aplică aceleași criterii oriunde în lume; standardul PHIUS variază ușor în funcție de locație. Ambele duc la un consum redus de energie. Odată cu îngrijorările crescânde legate de schimbările climatice și urbanizare, designurile Casei Pasive pot fi găsite acum pe fiecare continent, inclusiv în Antarctica.

Cele cinci principii cheie ale casei pasive

Izolație continuă

Fundațiile, pereții, pardoselile, ușile, ferestrele și acoperișurile sunt izolate fără goluri între ele. Într-o Casă Pasivă, pereții sunt mai groși, adesea cu trei sau mai multe straturi de materiale și cavități de izolație între ele. Cavitățile pot fi umplute cu până la aproximativ 30,5 centimetri de celuloză dens presată, fibră de sticlă sau alte materiale. Chiar în interiorul peretelui interior există adesea o cavitate care conține toată cablarea și tubulatura. Cu toată această izolație, Casele Pasive sunt plăcut de liniștite și confortabile.

Ferestrele sunt cu geam dublu sau triplu pentru a preveni pierderea căldurii (sau, vara, pătrunderea căldurii). Spațiul dintre straturile de sticlă este adesea umplut cu gaze inerte, cum ar fi argonul sau kriptonul, pentru a minimiza pierderea de căldură.

Izolația tocurilor ferestrelor este de asemenea importantă, deoarece tocurile pot constitui până la 10% din suprafața unei ferestre și reprezintă cel mai mare punct de pierdere nedorită de căldură. În emisfera nordică, ferestrele pe partea de nord sau de vest a casei vor fi mai mici, exact cât să reducă sau să elimine nevoia de lumină artificială în timpul zilei. Pe partea de sud, ferestrele vor fi mai mari pentru a capta căldura soarelui în lunile mai reci. În lunile mai calde, elementele de umbrire reglabile de pe ferestrele orientate spre sud împiedică supraîncălzirea casei.

Eliminarea punților termice

Izolația continuă elimină „punțile termice” către lumea exterioară. O punte termică există acolo unde căldura trece printr-un material cu o conductivitate termică mai mare decât materialele înconjurătoare.

Cea mai comună punte termică este un gol în izolație, dar și prizele electrice, dozele de joncțiune și instalațiile sanitare pot acționa ca punți termice. Punțile termice sunt mai frecvente la colțuri, retrageri, balcoane și discontinuități, motiv pentru care designurile Casei Pasive tind să fie mai simple.

Umiditatea provenind din exterior este adesea prinsă în punțile termice, ceea ce poate duce la mucegai sau alte daune structurale. O punte termică colectează umiditatea din aerul înconjurător, precum condensul de pe țevile reci sau transpirația de pe un pahar cu bere.

Stratul de construcție etanș

Stratul de construcție etanș este una dintre cele mai critice caracteristici ale unei Case Pasive, deoarece cantitatea de infiltrare a aerului este strict limitată la 0,6 schimburi de aer pe oră conform standardelor PHI. Acesta este construit cu membrane și benzi instalate cu grijă, apoi testate cu un test de etanșeitate cu ventilator („blower door test”).

Ferestre și uși

Ferestrele și ușile sunt proiectate pentru a minimiza transferul de căldură mult mai eficient decât ferestrele normale, până la punctul în care se simt la fel de calde în interior ca și aerul, eliminând condensul iarna. Sunt etanșe pentru a menține acel strat de construcție etanș și sunt dimensionate cu grijă și tratate cu acoperiri pentru a permite câștigul solar în anotimpurile reci, fără a provoca supraîncălzire în anotimpurile calde. Designurile atente de umbrire permit soarelui să intre atunci când doriți, dar îl controlează atunci când nu doriți.

Ventilație și recuperare de căldură

Deoarece sunt atât de bine sigilate, clădirile Casei Pasive necesită o ventilație bine concepută. Ventilația continuă a aerului proaspăt și evacuarea aerului viciat din bucătării, băi și subsoluri sunt necesare pentru a preveni acumularea mirosurilor, a poluanților din aer, a CO2 și a umidității.

Ventilația poate lua forma recuperatoarelor de căldură sau de energie—dispozitive care transferă căldura de la un mediu la altul—conectate la ventilatoare, guri de ventilație și conducte pentru a asigura o „ventilație echilibrată” și pentru a aduce aer proaspăt fără a pierde toată energia din aerul evacuat.

Deoarece se recuperează atât de multă căldură din ventilație și se pierde sau se câștigă atât de puțin prin pereți, nu era necesară multă încălzire sau răcire „activă” atunci când a fost conceput conceptul de Casă Pasivă, de unde și numele original Passivhaus sau Passive House. Cu toate acestea, pe măsură ce conceptul s-a răspândit geografic, clima s-a încălzit și au fost dezvoltate noi tehnologii. Astăzi, utilizarea pompelor de căldură cu sursă de aer „active” a devenit mai comună.

Concluzii

Designurile Casei Pasive pot arăta ca orice clădire convențională, deși pentru a minimiza punțile termice, acestea au adesea forme minimaliste mai simple și mai dreptunghiulare.

Locuințele Casei Pasive nu sunt doar eficiente energetic și prietenoase cu clima, ci sunt și confortabile, deoarece pereții interiori sunt atât de bine izolați și nu există curenți de aer. Sunt, de asemenea, mult mai silențioase datorită pereților mai groși și ferestrelor mai bune.

Datorită cerințelor reduse de energie, standardul Casei Pasive este văzut ca o modalitate de a face față schimbărilor climatice și de a elimina nevoia de combustibili fosili, motiv pentru care standardul este adoptat în codurile de construcție din Europa și din unele orașe din America de Nord.

Designurile Casei Pasive sunt, de asemenea, rezistente și pot acționa ca „baterii termice”, astfel încât, în cazul întreruperii energiei electrice, pot menține temperaturile interne zile sau chiar săptămâni.

Editorul de design al PlanetaNoastra, Lloyd Alter, a contribuit la editarea acestui articol.