Hvordan bygges et passivhus
Passivhuse Et passivhus udmærker sig ved at have et utrolig lunt og behageligt indeklima, og ved at have et meget begrænset energiforbrug. Ethvert passivhus er derved et aktivt bidrag til beskyttelse af klimaet. Konceptet for passivhuset er, at bygge et hus der kan holde på varmen og udnytte den varme der kommer fra solen, også kaldet passiv opvarmning, så der i sidste ende ikke er behov for nogen varmeforsyning eller varmeinstallation. Ved at bygge efter passivhus konceptet og dertil lægge de bedste byggefysiske principper, opnås en bygning, der er lun, behagelig og sund at opholde sig i. Derfor kalder vi det. 2 Konceptet for passivhuset er, at bygge et hus der kan holde på varmen samt udnytte den passive varme som genereres i huset fra husets beboere, madlavning, TV et og solindfald, så der i sidste ende ikke er behov for nogen varmeforsyning eller varmeinstallation. bygger udelukkende på velkendte principper.
Passiv opvarmning Passiv opvarmning bygger ligesom termokanden på, at jo bedre man holder på varmen, desto mindre energi skal der bruges til at producere ny varme. Samspillet mellem de enkelte bygningsdele gør, at det er muligt at konstruere et hus, som næsten ikke bruger energi til opvarmning, og som har et fantastisk indeklima. Ved at tage udgangspunkt i princippet for passiv opvarmning, kan man med en forholdsvis lille indsats tage det sidste skridt fra et lavenergihus til et passivhus. Et lavenergihus har kun brug for meget lidt varmeforsyning et passivhus har slet ikke brug for varmeforsyning. Ved at bygge huset som et passivhus kan man altså helt undvære varme. Denne besparelse opvejer prisen for den ekstra isolering og de bedre vinduer, der skal til. 3 Ca. 90% af energien bruges til at holde en tilstand stabil, eks. kaffen på kaffemaskinen Fra aktiv til passiv!
Krav For at efterleve kravene til passiv opvarmning er der i Tyskland defineret nogle krav til energiforbrug, klimaskærm og ventilation for et passivhus. Energibehov til rumopvarmning maks. 15 kwh/m²/år (m² = nettoareal) Lufttæthed maks. 0,6 h -1 Varmelast Samlet primært energibehov maks. 10 W/m² (m² = nettoareal) maks. 120 kwh/m²/år (m² = nettoareal) Oventemperatur i rum <25 C maks. 10% Ovennævnte krav kan eftervises efter Passivhaus Dientsleistungs beregningsprogram PHPP (Passivhaus Projektierungs-Paket) Energibehov til rumopvarmning 4 Energibehovet er det rå tal for hvor mange kwh, der skal tilføres rumluften, for at man kan opretholde en indetemperatur på f.eks. 20 C. Tallet tager ikke højde for om det er el, naturgas eller biobrændsel, der varmes op med. Energibehovet er beregnet over hele året, med de lokale variationer i udetemperatur og solindfald. Ventilation For at holde en kassebeholdning på 20 C skal der gå lige så meget ind som ud. For et almindeligt hus udgør den tilførte energi en meget stor del af rumopvarmningen For et passivhus er tabet gennem konstruktioner og vinduer reduceret så meget, at den passive varme sammen med varmegenvinding af ventilationsluften kan klare næsten hele opvarmningen. Vinduer For et almindeligt hus er forskellen mellem energitab og passiv energitilskud stor. Det resulterer i et stort varmebehov (søjle 1 og 2). For et passivhus er forskellen og dermed varmebehovet minimeret (søjle 3 og 4). Tag, vægge, gulv Personer Apparatur Vinduer Vinduer Ventilation Tag, vægge, guv Vinduer Ventilation Personer Apparatur Tab Tilskud Tab Tilskud
Krav Lufttæthed Lufttæthed er et begreb for hvor tæt konstruktionen er. I Tyskland hvor passivhus kravene er defineret, opgives lufttætheden som luftskifte pr. time ved 50 Pa trykforskel. I Danmark opgives det som bekendt i l/s pr. m 2 bruttoetageareal. Omregnet til danske tal svarer kravet på 0,6 h -1 til 0,32 0,40 l/s m 2. Kravet til lufttæthed er altså 4-5 gange skrappere end det danske krav til nybygninger. Kravet om lufttæthed sikrer, at energiforbruget nedsættes, den styrede ventilation fungerer optimalt, og at konstruktionerne i klimaskærmen ikke får fugtproblemer. Varmelast Varmelasten er det maksimalt tilladte krav til ydeevnen på rumopvarmning-systemet. Altså den varme man er nødt til at tilføre rumluften på årets koldeste dag, hvis man ikke lige har gæster, bager en kage, vasker og tumbler tøj eller gør andet, der giver meget overskudsvarme. Regnestykket er det samme som for energibehovet. Forskellen er her, at man ikke regner på et årsgennemsnit, men på et døgngennemsnit for en kold vinterdag. Samtidig regner man med et minimum af internt varmetilskud fra personer og apparatur. Altså: Worst case. Der skal regnes for både en kold solskinsdag og en kold overskyet dag. Testen for lufttæthed foregår på samme måde som for andre nybygninger, men kravet er 4-5 gange skrappere. 5 Vinduer Ventilation Varmelasten for opvarmning af et passivhus er så begrænset at det kan klares med en glødelampe. Dog varmer man ikke et passivhus op med en glødelampe, medmindre det er af den effektive art. Tag, vægge, guv Ventilation Personer Apparatur Vinduer Tab Tilskud Worst case. På årets koldeste dag, må kravet til opvarmningssystemet maks. være 10 W/m 2
Krav Samlet primært energibehov Det samlede primærenergibehov er den energi der bruges til opvarmning, varmt brugsvand, ventilation, køling, el til bygningsdrift og el til husholdning. Eller sagt på en anden måde: Den samlede mængde af energi, der skal tilføres matriklen, inklusive f.eks. biobrændsel og el fra vindkraft, men ikke jordvarme, solvarme og el fra solceller. Når der overhovedet er et kriterium for det samlede energi-forbrug inklusive husholdnings-el, er det fordi man ikke skal kunne snyde, og klare opvarmningen af huset ved hjælp af ineffektive hvidevarer og standbyenergitab. Kigger man på de passivhuse, der er bygget de sidste 10 år ser det imidlertid ud til at de 120 kwh/m 2 år er meget højt sat. I gennemsnit har enfamiiehuse et behov på 88,5 kwh/m 2 og ingen af dem kommer over 108,0 kwh/m 2. De 120 kwh er altså ikke noget at stræbe efter, men et absolut maksimum. 6 Huset skal ikke varmes op ved at køleskab og fryser kører dårligt. Derfor er der også krav til husholdningens elforbrug.
Krav Overtemperatur i rum De 10 % er den beregnede andel af brugstiden, hvor rumtemperaturen overstiger 25 C. Beregningen tager ikke højde for, om man selv lukker vinduerne op og får kølig luft ind på den måde. I praksis vil man naturligvis regulere rumtemperaturen på den måde, når man er hjemme. Når der overhovedet er et krav til maksimal overtemperatur er det for at forhindre, at man i et forsøg på at få mest muligt passiv solvarme ind, designer et hus der er ulideligt varmt at komme hjem til. Frisk luft tilførsel soveværelse Luft udsugning badeværelse Luft udkast Ventilation Frisk luft U-værdi 0,1 W/m 2 K Frisk luft tilførsel stue Luft udsugning køkken Frisk luft filter Thermostat Luft/luft varmeveksler 7 Jordvarmeveksler Lufttæthed Energibehov til rumopvarming maks. 15 kwh/m 2 år U-værdi 0,7 W/m 2 K U-værdi 0,1 W/m 2 K Ingen kuldebroer U-værdi 0,12 W/m 2 K
Realisering Der er ingen begrænsninger i arkitekternes udfoldelsesmuligheder når der skal bygges hus med passiv opvarmning. Arkitekterne har frie hænder, men som altid er der i planlægningsfasen nogle vigtige trin der er gode at følge, så alt går efter planen. 8 Planlægning Første skridt er at placere huset optimalt på grunden - helst sydvendte hovedfacader med op til 40 % vinduesflader - undgå skygge fra andet byggeri, forhøjninger eller skov - en kompakt byggeform er at foretrække Dernæst planlægges husets byggemåde, husets overfladestruktur uden unødvendige forskydninger og grænsen for husets opvarmede areal. Til sidst gennemgås principperne der skal sikre, at huset kan holde på varmen, dette gøre først og fremmest med: - mere varmeisolering - ingen kuldebroer - lufttæt konstruktion - energieffektive vinduer - varmegenvinding og styret ventilation
Realisering Loft uopvarmet 1. sal opvarmet Stueplan opvarmet Garage uopvarmet Kælder opvarmet Kælder uopvarmet I sort/hvid kan det være svært at se hvor husets varmegrænse går, derfor er det vigtigt at opridse områderne der skal indgå i det opvarmede areal. 9 Mere varmeisolering For at holde på varmen skal isoleringen i klimaskærmen være tykkere end normalt, og isoleringen skal så vidt muligt hænge sammen i et ubrudt lag hele vejen rundt om huset, så kuldebroer undgås. For et passivhus gælder det at isoleringen skal være tykkere end i kendte konstruktioner, dvs. for enfamiliehuse bør U-værdien ligge under 0,1 W/(m² K) som svarer til ca. 300 mm i vægge og 450 mm i tag og gulv. Isoleringen føres ubrudt omkring hele huset.
Realisering Undgå kuldebroer Alle steder hvor isoleringen afbrydes, gennembrydes eller hvor der er spring i isoleringslaget, opstår der en kuldebro. Kuldebroer står for 10-15 % af varmetabet i et traditionelt byggeri. Hvis man vil sikre, at bygningen slet ikke har behov for tilført varme, er det derfor nødvendigt at undgå kuldebroer. Den bedte måde til at lokalisere kuldebroer er ved at gennemgå grundplan, tværsnit og detailtegninger med henblik på at finde mulige huller i den udvendige isolering Alle steder hvor der opstår et spring i isoleringstykkelsen eller isoleringen brydes, skal der gennemtænkes en løsning for at reducere kuldebroen mest muligt. Geometriske kuldebroer kan undgås hvis den udvendige isolering er tilstrækkeligt dimensioneret og gennemgående. Indtegn isoleringen med gul, hver gang den gule streg brydes er der mulighed for potentielle kuldebroer. 10 Ved hver kuldebro skal isoleringen placeres så varmen får så lang vej ud af huset som muligt og kuldetabet ved kuldebroen elimineres.
Realisering Lufttæt konstruktion Lufttætheden i konstruktionen er betingelsen for en god varmeøkonomi og for et godt indeklima. Derfor er det nødvendigt at undgå, at dampspærren gennembrydes, og hvis det alligevel sker, så sikre at gennembrydninger udbedres og tætnes. Luftstrømme i et tæt hus Luftstrømme i et utæt hus Lufttætheden i konstruktionen sikre også, at ventilationen kan styres korrekt og sikre, at al luften kommer forbi varmeveksleren. Det betyder, at samlinger mellem forskellige bygningsdele, f.eks. mellem væg og vinduer og mellem væg og loft skal bygges lufttætte. 11 Den røde linie indikerer hvor tæthedsplanet placeres i bygningen. Linien skal omslutte det opvarmede areal og linien skal være intakt hele vejen rundt. I hvert detaljepunkt skal samlingen af materialer planlægges.
Realisering Energieffektive vinduer Vinduerne skal holde på varmen og lade så meget solenergi komme ind i huset som muligt, derfor skal vinduerne være med lavenergiglas og med varmeisolerende ramme. For at udnytte den passive solindstrålingen bedst muligt, skal solstrålerne ramme vinduerne om vinteren, hvor der er brug for et varmetilskud, mens vinduerne helst ikke skal være direkte sol påvirkede om sommeren. Dette klares ved at vende de store glaspartier mod syd og bygge dem ind under et bredt udhæng. Øst-, vest-, og nordvendte vinduer bør kun være så store, som det er nødvendigt for at opnå et optimalt lysindfald. Ydervæg 16,2 C Vinduer 9,9 C Indetemperatur 22 C Kravet til en U-værdi på under 0,85 W/(m²K) for det indbyggede vindue sikrer, at der altid er et termisk behageligt indeklima i rummet. Også uden varmeinstallationer bør den indvendige overfladetemperatur på vinduet ikke bliver under 17 C på en kold vinterdag 12 3-lags glas hvor varmen holdes inde i rummet mens solvarmen tillades at passere ind igennem ruden 3- lags glas med varmeisolerende vinduesramme Orientering af huset og placering af husets vinduer kan have stor betydning for den samlede energi der kan tilføres huset.
Realisering Varmegenvinding og styret ventilation Ventilationsanlægget sikre et jævnt og godt luftskifte i boligen. Varmen fra den brugte indeluft bruges til at opvarme den nye friske luft, der ledes ind. For at ventilationen kan styres korrekt skal huset bygges tæt. Det betyder, at alle samlinger mellem forskellige bygningsdele skal bygges lufttætte. I planlægningen er det vigtigt at finde de korteste føringsveje. Frisk luft tilførsel soveværelse Luft udsugning badeværelse Luft udkast Frisk luft Frisk luft tilførsel stue Luft udsugning køkken Frisk luft filter Thermostat Luft/luft varmeveksler Jordvarmeveksler Principtegning for udluftning af et passivhus. Den fugtige luft fra køkken, bad og WC ventileres bort, mens der ledes frisk luft ud til opholdsrummene. 13 Kompakte systemer Systemet forefindes i dag i flere udgaver som kompakte enheder der minder om et skab. Varmt vand Varmt vand kommer fra en varmepumpe, der udnytter restvarmen fra ventilationsluften og evt. tilskud fra jordvarme og solfanger. Varmepumpen kan også levere den nødvendige ekstra varme.
Komfortable fordele Altid lunt og behageligt De velisolerede, tætte konstruktioner og energirigtige vinduer, betyder at der opnås en ens overfladetemperatur i hele rummet, og at det er muligt hele året at sidde tæt op ad vinduet og nyde udsigt og dagslys uden at blive generet af træk eller kulde. 14 Et godt indeklima Den styrede ventilation giver også en række indeklimafordel: luften renses for støv, pollen og partikler, og den automatiske udluftning modvirker fugt og støv, og man behøver ikke hver dag at bruge tid på at lufte ud, men kan åbne et vindue når man har lyst.
Komfortable fordele Stilhed Den effektive isolering og de gode vinduer bevirker at huset er bedre lydisoleret og man derfor er mindre generet af støj fra omgivelserne. 15 Økonomi At bygge efter passivhus princippet koster mere end et almindeligt hus, men er billigere end et lavenergihus. Erfaringerne viser at prisen er ca. 8% højere. Til gengæld slipper man for at tænke på energiprisernes himmelflugt.
Et samarbejde mellem: The logotype Le logotype Pantone black 100% Saint-Gobain Isover a/s Østermarksvej 4 6580 Vamdrup Telefon 72 17 17 17 www.isover.dk Pantone 116 C yellow 100%