Βλέπουμε, σε όλο και πιο τακτική βάση, κτίρια να κατασκευάζονται σύμφωνα με το σχεδιασμό “Passivhaus”, αλλά τι είναι το παθητικό σπίτι και πώς επηρεάζει τις αγορές νέων κατασκευών και οικιακών βελτιώσεων; Ενώ μπορεί να θεωρηθεί από ορισμένους ότι πρόκειται απλώς για μια ιδέα που αυξάνει το κόστος για τις νέες κατασκευές, ωστόσο αυτό δεν είναι αληθές. Πολλά αρχιτεκτονικά γραφεία διαθέτουν πλέον εξειδικευμένους αρχιτέκτονες που εκπαιδεύονται στη φιλοσοφία του σχεδιασμού από το βρετανικό Passivhaus Trust.
Τι είναι λοιπόν το παθητικό σπίτι και πώς λειτουργεί;
Το εντυπωσιακό 35% της συνολικής παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας χρησιμοποιείται στα κτίρια, η σημαντική μείωση αυτού του ποσοστού θα μειώσει δραστικά τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Ένα κτίριο με πιστοποίηση Passivhaus είναι βελτιστοποιημένο για ένα δίκτυο απαλλαγμένο από άνθρακα και προσφέρει χώρους διαβίωσης και εργασίας για υγεία και ευεξία. Αυτό το υψηλό επίπεδο άνεσης των ενοίκων χρησιμοποιεί πολύ λίγη ενέργεια για θέρμανση και ψύξη.
Το Παθητικό Σπίτι είναι το κορυφαίο παγκόσμιο πρότυπο στην ενεργειακά αποδοτική κατασκευή: Ένα Παθητικό Σπίτι απαιτεί μόλις το 10% της ενέργειας που χρησιμοποιούν τα τυπικά κτίρια της Κεντρικής Ευρώπης – που σημαίνει εξοικονόμηση ενέργειας έως και 90%. Οι ιδιοκτήτες των Παθητικών Σπιτιών δεν ανησυχούν σχεδόν καθόλου για την αύξηση των τιμών της ενέργειας.
- Τα παθητικά σπίτια απαιτούν λιγότερες από 15 kWh/(m²yr) για θέρμανση ή ψύξη passive_house_section_400.jpg(σχετικά με το χώρο διαβίωσης)
- Το φορτίο θέρμανσης/ψύξης περιορίζεται σε 10 W/m2 κατ’ ανώτατο όριο.
- Η συμβατική χρήση πρωτογενούς ενέργειας δεν μπορεί να υπερβαίνει τις 120 kWh/(m²a) – αλλά το μέλλον είναι η παροχή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές (PER) με όχι περισσότερο από 60 kWh/(m²a). Αυτό είναι εύκολο να επιτευχθεί με τα παθητικά σπίτια.
- Τα παθητικά σπίτια πρέπει να είναι αεροστεγή, με τους ρυθμούς αλλαγής αέρα να περιορίζονται σε n50 = 0,6/h.
- Σε θερμότερα κλίματα και/ή κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, οι υπερβολικές θερμοκρασίες δεν πρέπει να εμφανίζονται περισσότερο από το 10 % του χρόνου.
- Το παθητικό σπίτι είναι μια βιώσιμη κατασκευαστική ιδέα που παρέχει οικονομικά προσιτά, υψηλής ποιότητας κτίρια καθώς και άνετες, υγιείς συνθήκες διαβίωσης. Και οι αρχές της είναι αρκετά εύκολα κατανοητές.
Το παθητικό σπίτι είναι ένα κτιριακό πρότυπο που είναι ενεργειακά αποδοτικό, άνετο, οικονομικά προσιτό και οικολογικό ταυτόχρονα.
Ένα Παθητικό Σπίτι είναι κάτι περισσότερο από ένα απλό κτίριο χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης. Τα κτίρια Passive House επιτρέπουν εξοικονόμηση ενέργειας που σχετίζεται με τη θέρμανση και την ψύξη έως και 90% σε σύγκριση με ένα απλό κτίριο και πάνω από 75% σε σύγκριση με τις μέσες νέες κατασκευές. Όσον αφορά το πετρέλαιο θέρμανσης, τα παθητικά σπίτια καταναλώνουν λιγότερο από 1,5 λίτρο ανά τετραγωνικό μέτρο κατοικίας ετησίως – πολύ λιγότερο από τα τυπικά κτίρια χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας1. Παρόμοια εξοικονόμηση ενέργειας έχει αποδειχθεί σε θερμά κλίματα όπου τα κτίρια απαιτούν περισσότερη ενέργεια για ψύξη παρά για θέρμανση.
Τα κτίρια Passive House επαινούνται επίσης για το υψηλό επίπεδο άνεσής τους. Χρησιμοποιούν πηγές ενέργειας στο εσωτερικό του κτιρίου, όπως η θερμότητα του σώματος των κατοίκων ή η ηλιακή θερμότητα που εισέρχεται στο κτίριο – καθιστώντας τη θέρμανση πολύ πιο εύκολη.
Ενώ το παθητικό σπίτι (Passivhaus) θεωρείται γερμανική καινοτομία, στην πραγματικότητα ήταν ένας Αμερικανός φυσικός, ο William Shurcliff, ο οποίος το 1982 δημοσίευσε το βιβλίο “The Saunders-Shrewsbury House”, στο οποίο περιγράφει τις έννοιες της “υπερ-μόνωσης” και της παθητικής ηλιακής ενέργειας ως παθητικό σπίτι. Στα τέλη της δεκαετίας του 1980 είχε εμφανιστεί ένα κίνημα παθητικού σπιτιού στη Βόρεια Αμερική, αλλά, λίγο μετά την Αμερική έχασε την όρεξή της για εξοικονόμηση ενέργειας και η Γερμανία πήρε τα ηνία. Ένας Γερμανός φυσικός, ο Βόλφγκανγκ Φάιστ, βελτίωσε την έννοια του παθητικού σπιτιού για να βελτιώσει περαιτέρω την αποδοτικότητα και πρότεινε μια ιδέα παθητικού σπιτιού με ετήσια ενεργειακή ζήτηση μόλις 15KWh ανά τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας δαπέδου!
Ο ρόλος των κουφωμάτων & τζαμιών
Η μόνωση των παραθύρων και η αεροστεγανότητα είναι μια σημαντική απαίτηση στο σχεδιασμό του παθητικού σπιτιού που απαιτεί τουλάχιστον τριπλά τζάμια για πόρτες, παράθυρα και κουρτίνες. Το αλουμίνιο μπορεί να αποδώσει εξαιρετικά καλά σε υψηλά επίπεδα μόνωσης χρησιμοποιώντας ευρείες θερμικές διακοπές, παρεμβαλλόμενη μόνωση και ευρείες σφραγίδες παραθύρων. Ορισμένα συστήματα παραθύρων αλουμινίου μπορούν να φτάσουν σε Uw 0,55 W/(m2K) και συστήματα θυρών σε Uw 0,65 W/(m2K). Τα θερμικά διαφράγματα αλουμινίου και πολυαμιδίου σχεδιάζονται σχετικά γρήγορα και παράγονται οικονομικά, σε αντίθεση με τα συστήματα παραθύρων από εναλλακτικά υλικά. Με τις σημερινές προηγμένες επιστρώσεις, τα συστήματα αυτά μπορούν να αποδίδουν για περίπου 40 έτη.
Ποιο είναι το “μυστικό” του παθητικού σπιτιού;
1) Η έννοια παθητικό σπίτι δεν λειτουργεί μόνο στα χαρτιά – Λειτουργικά παραδείγματα παθητικών σπιτιών σε όλο τον κόσμο αποδεικνύουν ότι λειτουργεί.
2) Έχει αποδειχθεί ότι λειτουργεί και στην πραγματική ζωή: Παθητικό Σπίτι – αποτελέσματα μετρήσεων.
Αρκετές χιλιάδες παθητικά σπιτια έχουν παρακολουθηθεί όσον αφορά την ποιότητα του αέρα, τη θερμική άνεση, την κατανάλωση ενέργειας και την κατασκευή καθώς και το λειτουργικό κόστος. Τα δημοσιευμένα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ιδέα ανταποκρίνεται πλήρως στις υποσχέσεις της: Βελτιωμένο επίπεδο άνεσης σε συνδυασμό με εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας – βιώσιμα χαμηλή.
3) Το κόστος του παθητικού σπιτιού είναι προσιτό
Επαγγελματίες κατασκευαστές σε διάφορες χώρες με διαφορετικές κλιματολογικές συνθήκες και οικοδομικές παραδόσεις έχουν αποδείξει ότι είναι δυνατή η ανάπτυξη του προτύπου παθητικό σπίτι με βάση τις υπάρχουσες εμπειρίες και γνώσεις στον κατασκευαστικό τομέα. Το μόνο που χρειάζεται είναι συγκεκριμένη τεχνογνωσία και βέλτιστα κατασκευαστικά υλικά (π.χ. παράθυρα, μονάδες ανάκτησης θερμότητας).
Είναι το παθητικό σπίτι μια καλή επένδυση; Όχι μόνο εξοικονομούν χρήματα μακροπρόθεσμα, αλλά είναι και οικονομικά προσιτά στην κατασκευή. Η επένδυση σε οικοδομικά στοιχεία υψηλότερης ποιότητας που απαιτούνται από το πρότυπο Passive House μετριάζεται από την εξάλειψη των ακριβών συστημάτων θέρμανσης και ψύξης. Η πρόσθετη οικονομική στήριξη που διατίθεται όλο και περισσότερο σε πολλές χώρες, όπως στην Ελλάδα το πρόγραμμα ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ καθιστά την αναβάθμιση σε παθητικό σπίτι ακόμη πιο εφικτή.
4) Τα παθητικά σπίτια προσφέρουν μέγιστο επίπεδο άνεσης.
Εδώ και περίπου 40 χρόνια έχει καθιερωθεί σε επιστημονικό επίπεδο η έννοια της ανώτερης εννοιολογικής άνεσης: Ήταν η δημοσίευση του Ole Fanger το 1972: “Θερμική άνεση”, τα αποτελέσματα της οποίας αποτέλεσαν τη βάση για τα σύγχρονα διεθνή πρότυπα για τη θερμική άνεση, όπως το ISO 7730. Η έννοια του παθητικού σπιτιού βασίζεται σε ενδελεχή ανάλυση του τρόπου επίτευξης ανώτερων επιπέδων άνεσης με παθητικά κυρίως στοιχεία σε διαφορετικές συνθήκες του φυσικού περιβάλλοντος.
Οι βασικές αρχές σε ένα παθητικό σπίτι
Η βασική αρχή σε ένα παθητικό σπίτι είναι οι χαμηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Το παθητικό σπίτι εξοικονομεί ενέργεια και μειώνει τα αέρια του θερμοκηπίου – όχι μόνο λίγο αλλά πάρα πολύ. Και αυτή η εξοικονόμηση δεν υπάρχει μόνο στα χαρτιά αλλά και στην πραγματική ζωή – τα κτίρια παθητικού σπιτιού αποδίδουν. Αυτό το διάγραμμα δείχνει τις τιμές κατανάλωσης που μετρήθηκαν σε σπίτια χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης και σε οικισμούς παθητικών σπιτιών.
Ουσιαστικά, η αρχή λειτουργίας σε ένα παθητικό σπίτι δείναι πως δεν υπάρχει λόγος να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικά συστήματα θέρμανσης. Πρέπει επίσης να θυμόμαστε ότι σε ορισμένες περιόδους του έτους, πρέπει να διασφαλίσουμε ότι θα κρατήσουμε τη θερμότητα σε ακραίες καιρικές συνθήκες.
Μόνωση – Εξαερισμός – Κουφώματα σε ένα παθητικό σπίτι
Η αεροστεγανότητα για τη μείωση των τραβήγματος μέσω των διεπαφών της δομής του κτιρίου και των υαλοπινάκων βοηθά στην απομόνωση του χώρου διαβίωσης/εργασίας από το εξωτερικό περιβάλλον. Η καλής ποιότητας και αποτελεσματική μόνωση των τοίχων, των οροφών και των δαπέδων θα διασφαλίσει επίσης ότι ο εσωτερικός χώρος παραμένει απομονωμένος σε ακραίες θερμοκρασίες. Συχνά, μεταξύ των διεπαφών των κτιρίων, μπορεί να εμφανιστούν θερμογέφυρες όπου οι περιοχές μόνωσης διακόπτονται, και οι περιοχές αυτές χρειάζονται πολύ προσεκτικό σχεδιασμό. Ο σχεδιασμός των των παραθύρων είναι ιδιαίτερα σημαντικός εδώ, συμπεριλαμβανομένου του πρεκιού και της κεφαλής του παραθύρου, ώστε να διασφαλιστεί ότι η υψηλή θερμική απόδοση της περιμέτρου του πλαισίου του παραθύρου δεν μειώνεται από την κακή εγκατάσταση και τον κακό σχεδιασμό των κουφωμάτων. Στη συνέχεια, τα κουφώματα πρέπει να είναι υψηλής θερμικής απόδοσης και να είναι τοποθετημένα με σωστό προσανατολισμό ώστε να εκμεταλλεύονται την ηλιακή ενέργεια.
Αφού το κτίριο είναι αεροστεγές και θερμικά αποδοτικό, ο εξαερισμός του χώρου είναι ζωτικής σημασίας. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση MVHR (μηχανικός αερισμός με ανάκτηση θερμότητας), ο οποίος παρέχει φρέσκο φιλτραρισμένο αέρα σε ένα κτίριο, ενώ διατηρεί το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας θέρμανσης που έχει ήδη χρησιμοποιηθεί στο κτίριο. Αυτά τα συστήματα μπορούν σήμερα να είναι έως και 85% αποδοτικά.
Η σημασία του εξαερισμού σε ένα παθητικό σπίτι και πως λειτουργεί
Τα νεότερα κτίρια είναι ολοένα και πιο αεροστεγή, ο αερισμός μέσω του άνοιγματος των παραθύρων, όπως συνιστάται, δεν θα κάνει από μόνος του τη δουλειά. Ο φρέσκος αέρας δεν είναι απλώς θέμα άνεσης, αλλά μια αναγκαιότητα για υγιή διαβίωση – η ποιότητα εσωτερικού αέρα (IAQ) είναι ο βασικός στόχος απόδοσης. Επομένως, τα συστήματα εξαερισμού είναι η βασική τεχνολογία για όλα τα μελλοντικά κτίρια κατοικιών και τις ανακαινίσεις.
Παρόλο που τα συστήματα εξαερισμού απαιτούν αρχικά μια επιπλέον επένδυση, τελικά θα εξοικονομήσουν σημαντικά ποσά ενεργειακών δαπανών, εφόσον πρόκειται για συστήματα υψηλής απόδοσης. Τα συστήματα εξαερισμού θα μειώσουν το κόστος λειτουργίας οποιουδήποτε κτιρίου.
Σε αυτό το σημείο κινείται η έννοια του παθητικού σπιτιού: Δεδομένου ότι μεγάλες ποσότητες φρέσκου εξωτερικού αέρα πρέπει να τροφοδοτούνται στο κτίριο ούτως ή άλλως, γιατί να μην χρησιμοποιείται αυτός ο αέρας για θέρμανση; – Χωρίς επιπλέον ποσότητες αέρα, χωρίς ανακυκλοφορία αέρα, χωρίς ενοχλητικό θόρυβο ή ρεύματα; Με αυτόν τον τρόπο το σύστημα εξαερισμού αποδίδει διπλά.
Αυτή η ιδέα της “θέρμανσης με αέρα προσαγωγής” λειτουργεί μόνο σε κατάλληλα μονωμένα κτίρια – δηλαδή στα παθητικά σπίτια. Σε όρους ειδικών: Το φορτίο θέρμανσης μετάδοσης και διείσδυσης πρέπει να είναι μικρότερο από 10 W/m² για να διασφαλιστεί ότι η απαιτούμενη θερμότητα μπορεί να παρασχεθεί από τον αέρα προσαγωγής.
Τι πρέπει να προσέξετε κατά την αναβάθμιση σε παθητικό σπίτι
Καθώς κινούμαστε γρήγορα προς το παθητικό σπίτι ή προς τα σπίτια πολύ χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, οι κατασκευαστές κουφωμάτων θα πρέπει να είναι πολύ προσεκτικοί κατά την κατασκευή και τοποθέτηση, ώστε να διασφαλίζουν ότι δεν θα δημιουργούνται “γέφυρες ψύχους”, διατηρώντας παράλληλα τη θερμική απόδοση του πλαισίου του παραθύρου. Αυτό θα αυξήσει το κόστος των εγκαταστάσεων, καθώς ενδέχεται να χρειαστούν αλλαγές στα ανοίγματα. Αυτό βέβαια ισχύει για μετατροπή υπάρχουσας κατοικίας σε παθητικό σπίτι και όχι για νέες κατασκευές. Επιπλέον πρέπει να σκεφτούμε και την εγκατάστασης συστημάτων MVHR παράλληλα με την αντικατάσταση θυρών και παραθύρων.
Το τοπίο αλλάζει με ταχείς ρυθμούς και υπάρχουν ευκαιρίες για τις επιχειρήσεις να δημιουργήσουν ένα εύρος και να ανταποκριθούν στη ζήτηση της αγοράς για τη νέα εποχή που έρχεται.
Το Πρότυπο Παθητικού Κτιρίου είναι ένα πρότυπο βιώσιμης κατασκευής και το ψήφισμα του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου της 31ης Ιανουαρίου 2008 απαιτεί την εφαρμογή του από όλα τα κράτη μέλη έως το 2021. Στις 17 Νοεμβρίου 2009 το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο και το Συμβούλιο όρισαν το 2020 ως προθεσμία για όλα τα νέα κτίρια να είναι κτίρια σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας.