duminică, 17 aprilie 2011

Casa pasiva. Descriere concept

Ideea de a dezvolta conceptul de casă pasivă a venit iniţial din partea profesorului suedez Bo Adamson. În timpul unei călătorii de studiu în China, la mijlocul anilor 80, el a întâlnit tehnicile tradiţionale de construcţie în zona de sud a râului Yang Tse. Marturiile acestor tehnici au inspirat co-efortul profesorului Wolfgang Feist de a dezvolta conceptul de casă pasivă. Primele case pasive au fost construite în Germania în anii 90. Numărul de case pasive construite a crescut pe parcursul deceniului şi a dus la înfiinţarea Institutului de case pasive la Darmstatd (Feist 2005).
O casă pasivă este o casă care reuşeşte să păstreze o temperatură confortabilă, chiar şi în anotimpul rece, fără utilizarea unui sistem de încălzire specific. Termenul de pasiv este folosit deoarece principala sursă de încălzire provine de la soare şi de la căldura emisă de locuitori acesteia, de aparatele de uz casnic, de căldura care este consumată pasiv de către casă fără utilizarea de orice aparate speciale (Schnieders 2003).

O casă pasivă este definită ca o casă cu un necesar maxim anual pentru încălzire de 15 kWh/m2 (Husbanken 2004). Standardul a fost dezvoltat pentru prima oară de către Wolfgang Feist, iar acum este reglementat de către Institutul german de case pasive Passivhaus.Standardul este exclusiv definit de consumul de energie necesar pentru încălzire, neavând cerinţe specifice stabilite pentru materialele de construcţii sau tehnicile de construcţie utilizate. Chiar dacă standardul este definit de consumul de energie necesar pentru încălzire, conceptul de casă pasivă presupune, de asemenea, reducerea la minim a consumul de energie, provenit din alte surse potenţiale consumatoare în clădire. În mod normal, aceastea ar include apa caldă menajeră şi aparatele de uz casnic. Obiectivul este de a menţine un consum total de energie de 120kWh/m2a (Schnieders 2003). Chiar dacă standardul în sine nu stabileşte nicio cerinţă pentru materialele de construcţii utilizate, este evident că un consum redus de energie nu se realizează fără o minuţioasă luarea în considerare a acestor aspecte încă de la începutul proiectului.
O abordare a conceptului de casă pasivă poate fi percepută în general ca fiind compusă din cinci elemente de bază. Trei dintre ele (izolare termică superioară, recuperarea căldurii şi aporturile solare) se referă la proprietăţile de încălzire ale clădirii, în timp ce ultimele două (randament electric şi completarea celorlalte cereri de energie cu surse regenerabile) sunt necesare pentru a minimiza pe deplin impactul asupra mediului. Izolarea termică de cea mai înaltă calitate este o condiţie prealabilă pentru a atinge standardele stabilite în conceptul de casă pasivă. Acest lucru poate fi realizat cu diverse tipuri de materiale, dar valorile U ale elemente de construcţie exterioare nu trebuie să depăşească 0,15W/m²K. Acest lucru se realizează printr-o izolaţie termică superioară, cu o grosime a stratului de izolaţie termică de pâna la 50cm. Izolatia nu este singurul aspect important care trebuie luat în considerare. Punţile termice trebuie să fie evitate iar clădirea trebuie perfect etanşeizată. O proiectare detaliată este imperios necesară pentru a atinge astfel de performanţe.
Un sistem eficient de recuperare a căldurii este un element principal în atingerea standardelor de casă pasivă. Numarul schimburilor de aer pe oră, în Romania, are o valoare medie de 0,6 potrivit Normativului C107/1-1997 în timp ce în Norvegia acesta este de aproximativ ⅛ potrivit codul actual de construcţii norvegiene. Rata de recuperare a căldurii trebuie să depăşească 75%, un procent care poate fi realizat prin intermediul schimbătoarelor de căldură. Sistemul de ventilaţie trebuie să fie extrem de eficient energetic. Izolaţia termică şi sistemul de recuperare a căldurii sunt factori cheie pentru a realiza construcţii cat mai eficiente energetic. Aporturile solare pasive reprezintă următorul pas în acest proces. Aportul energiei solare acoperă aproximativ o treime din cererea de energie termică a unei case pasive. Pentru a realiza acest lucru trebuie să existe un aport solar net direct de la ferestre. Aceasta se realizează prin pierderi de caldura extrem de scăzute prin ferestre, tocuri de o eficienţă ridicată şi orientarea ferestrelor către sud. Ferestrele trebuie să aibă o valoare U mai mică de 0,8 W / m² K, care reprezintă un pic mai mult de jumătate din valoarea medie a unei ferestre moderne. Un randament electric ridicat vizează utilizarea numai acelor aparate electrice care sunt extrem de eficiente energetic. Toate aparatele electrice trebuie clasificate în clasa A conform standardelor de eficienţă electrică stabilite de UE. Chiar dacă o casă pasivă este concepută pentru a minimiza consumul de energie, va fi în continuare nevoie de energie. O casă pasivă ar trebui să vizeze obţinerea aceastei energii din surse regenerabile nepoluante. Un bun exemplu ar putea fi integrarea colectoarelor solare în procesul de proiectare al clădirii, permiţând astfel creşterea procentului de apă caldă necesară pentru a fi încălzită pasiv.

joi, 14 aprilie 2011

Despre confort...

Ecuatia de confort data de Fanger este derivata din conceptul ca, pentru un confort termic optim pierderea de caldura a corpului uman este intr-un echilibru cu productia sa de energie termica. Aceasta formeaza o relatie intre activitate (de ex. dormitul, alergarea...) si imbracaminte precum si proprietatile mediului termic, care sunt:

  • Temperatura aerului
  • Temperatura suprafetelor inconjuratoare, care poate fi rezumata ca fiind "temperatura radianta"
  • Viteza aerului
  • Umiditatea aerului
Exista e serie de combinatii a celor 4 parametri mentionati in care confortul este foarte bun: acesta este asa numitul domeniu de confort. Poate fi determinat cu ajutorul ecuatiei lui Fanger, documentat in ISO 7730. In conformotate cu acest standrad, este foarte important ca:
  • Aerul sa nu fie foarte umed
  • Viteza aerului sa ramana in limite acceptabile (pentru viteze sub 0.08 m/s, mai putin de 6% din oameni vor sesiza)
  • Diferenta dintre temperatura radianta si temperatura aerului sa ramana mica
  • Diferenta temperaturii radiante in diferite directii sa ramana mica (mai putin de 5° C )
  • Stratificarea temperaturii aerului din incapere sa fie mai mica de 2° C intre zona capului si cea a picioarelor unei persoane asezate
  • Temperatura perceputa sa varieze cu mai putin de 0.8° C in zona locuibila

In ceea ce priveste ultimul punct, P.O.Fanger spune: "cu cat este mai mare variatia campului termic a unei suprafate, cu atat mai mare este numarul estimat al oamenilor nemultumiti".

Ce are in comun notiunea de confort cu casa pasiva?

Se poate observa faptul ca prin cerintele standardului casei pasive toate criteriile de confort sunt automat indeplinite- imbunatatirea substantiala a izolatiei termice imbunatateste automat confortul termic. Aceasta poate fi inteleasa astfel:

  • Imbunatatind izolatia termica fluxul de caldura din interior spre exterior este redus
  • Fluxul de caldura al camerei la suprafata interioara a componentei exterioare a anvelopei este de asemenea redus.
  • Diferenta de temperatura dintre suprafata camerei si suprafata interioara a componentei izolate a cladirii este mai mica

Consecinta practica: avand o izolare termica foarte buna a componentelor exterioare ale cladirii, temperatura pe suprafata interioara difera foarte usor de temperatura camerei. Aceasta se aplica atat vara cat si iarna. Pe perioada iernii, suprafata interioara a componentelor exterioare ale cladirii sunt calde(peretii exteriori, acoperis etc. cu aproximativ 1° C sub temperatura ambientala, suprafata ferestrelor cu maxim 3-3.5° C sub aceasta). Definitia unei ferestre calitative, acceptata pentru standardul casei pasive este urmatoarea: Eficienta izolatiei unei ferestre potrivita pentru casa pasiva trebuie sa fie atat de buna astfel incat in cele mai vitrege conditii climatice proiectate, ecuatia θ area - θ Oberfl ≤ 3.5 °C trebuie sa fie indeplinita.

miercuri, 13 aprilie 2011

Secretele Casei Pasive (7)

7. Cel mai bun confort termic

Cu o anvelopa bine izolata, o casa, o cladire de birouri sau orice alt spatiu utilzat de oameni are in mod automat conditii interioare de confort termic imbunatatite, diferente mici de temperatura, diferente mici intre temperaturile radiante.

O definitie comuna a confortului termic este data de [ASHRAE 55] ca fiind "that condition of mind that expresses satisfaction with the thermal environment". Termenul " condition of mind" indica deja faptul ca acest confort termic este subiectiv si poate diferi in functie de indivizi chiar daca toate celelalte conditii sunt identice. Fiind rezultatul unui preces fizic, fiziologic si psihologic, confortul termic poate fi definit doar pe baza unor dovezi experimentale. Cu toate acestea, exista un acord general cu privire la principalii parametri fizici externi care determina confortul termic. Acestia sunt: temperatura aerului, temperatura radianta, umiditatea si viteza vantului. Combinatia ideala a acestor parametri depinde in principal de activitatea si vestimentatia individului. Cel mai important factor al confortului termic este fara indoiala temperatura operativa. De exemplu, un studiu facut de McIntyre 1980, arata ca dupa ce s-au analizat numeroase situatii cu privire la diferite aspecte ale confortului termic, a concluzionat ca "atunci cand avem probleme legate de disconfort, primul pas in remedierea situatiei a constat in a aduce temperatura ambientala la un nivel optim ".

Confortul termic este analizat, in general, in sapte trepte. Sunt folosite, de obicei, doua scari diferite: scara ASHRAE si scara Bedford.

ASHRAE scale

Bedford scale

Numerical equivalent

hot

Much too hot*

+3/7

warm

Too hot**

+2/6

slightly warm

Comfortably warm

+1/5

neutral

comfortable

0/4

slightly cool

Comfortably cool

-1/3

cool

Too cool

-2/2

cold

Much too cool

-3/1

*Sometimes also: "much too warm"

** Sometimes also: "too warm"

luni, 11 aprilie 2011

Secretele Casei Pasive (6)


6. Oricine poate invata

Asadar, nu este nici un secret. Orice arhitect si inginer constructor poate invata cum sa construiasca o casa pasiva. Sunt necesare cateva cunostinte de baza dar nu este o intreaga filosofie. Este asemenea mersului pe bicicleta sau inotului. Dupa dobandirea unor informatii de baza si castigarea unei minime experiente, oricine este capabil sa construiasca o casa poate construi si o casa pasiva. Exista cursuri specializate, disponibile in diferite tari, pe diferite continente. Mai multe informatii puteti afla accesand http://eu.passivehousedesigner.de/

sâmbătă, 9 aprilie 2011

Secretele Casei Pasive (5)

5. Atat de ieftin.....

Va mai aminititi promisiunile industriei nucleare? Pretul electricitatii va cobori atat de mult incat nici nu va fi necesar sa masuram consumul realizat- acest tip de promisiuni au venit, revenit, in trecutul nu foarte indepartat, in concordanta cu liberalizarea pietei de energie. In realitate, cei mai multi dintre noi au vazut cresterea pretului electricitatii in ultimele decenii – iar acolo unde nu a crescut, au existat subventii consistente. Acest lucru nu este, insa, surprinzator atata vreme cat consumul energetic este strans dependent de surse de energie nesustenabile care vor fi din ce in ce mai scumpe. Nu vom vorbi aici despre dezastrul nuclear din Japonia, subiect intens dezbatut si cu serioase implicatii pentru politicile energetice viitoare. Un lucru este cert, omenirea trebuie sa regandeasca politica energetica.

Alternativa casei pasive va ofera un consum de enrgie atat de redus incat nu mai este necesar a fi masurat. Nu este o exagerare – factura de intretinere pentru o casa pasiva de 100 m² in Germania nu depesaste 250 euro – pe an!!!!! Atat cat altii platesc pe luna. Necesarul de incalzire pentru o casa pasiva se incadreaza in 15 kWh/ m²a .

Asadar eficienta energetica este mult mai atractiva din punct de vedere economic decat petrolul, carbunele sau energia nucleara. Nu este numai mult mai sanatoasa, curata, sustenabila cat mai putin costisitoare pentru populatie.

luni, 4 aprilie 2011

Secretele Casei Pasive (4)

4. Calitatea aerului

Intr-o casa pasiva veti avea intotdeauna cea mai buna calitate a aerului. Foarte multi ingineri vad inca utilizarea sistemelor de ventilatie ca o unealta pentru racirea sau incalzirea spatiului interior, neglijand importanta calitatii aerului din locuinte. Indicatorul IAQ (Indoor Air Quality) este deosebit de important pentru sanatatea locuitorilor cladirii, pentru a avea o buna calitate a aerului din incaperi. Conceptul de casa pasiva pune un foarte mare accent pe conditiile de calitate ale interioarelor spatiilor locuibile. De aceea este important sa avem intotdeauna o aprovizionare suficienta cu aer proaspat. Acest lucru nu se poate realiza in conditii optime prin simpla deschidere a geamurilor fapt pentru care este necesar un sistem de ventilatie cu recuperator de caldura. Cat de des ar trebui deschise geamurile? Raspunsul la aceasta intrebare este destul de dificil si variaza individual in functie de conditiile generale, dimensiunea ferestrelor, locatia constructiei, etc. Deoarece multe case nu au un sistem propriu de ventilatie, PHI a studiat necesarul minim de ventilatie prin deschiderea ferestrelor. Aceasta analiza arata ca pentru un schimb de aer adecvat intr-o casa fara sistem de ventilatie, ferestrele trebuie deschise de minim 4 ori pe zi si la cel mai mare interval de timp posibil, preferabil la un rastimp de 6 ore ([Feist 2003]). Sigur, acest lucru nu se aplica pentru rezidentii caselor pasive, ei nefiind preocupati cu deschisul ferestrelor la anumite intervale de timp, sistemul de ventilatie ocupandu-se practic de acest lucru. Evident, locuitorii acestor case pot deschide ferestrele atunci cand doresc doar ca nu trebuie sa-si aminteasca sa faca acest lucru regulat pentru a avea o calitate buna a aerului interior. Functia de baza a unui sistem de ventilatie este de a alimenta cu aer proaspat, in ‘’cantitatile necesare’’ spatiului de locuit. Casele pasive au intotdeauna incorporat un sistem de ventilatie cu recuperator de caldura. Acesta este prevazut cu un filtru de particule la orificiul de intrare a aerului proaspat in sistemul de ventilatie, filtru ce retine cel putin 95% din toata cantitatea de praf ceea ce face ca aerul dintr-o casa pasiva sa fie mult mai curat si sanatos.

vineri, 1 aprilie 2011

Passive House Basics Cours

Institut pentru Case Pasive impreuna cu Universitatea din Innsbruck si iPHA – The International Passive House Association, organizeaza un curs introductiv despre case pasive. Seminarul se adreseaza atat celor care doresc sa se familiarizeze cu conceptual de casa pasiva cat si celor care doresc sa-si reimprospateze cunostintele in domeniu. Vor fi tratate teme precum: necesarul pentru incalzire si racire, etanseitatea, punti termice, sisteme de ventilatie, calitatea aerului interior precum si comportarea caselor pasive construite in diferite zone climatice.

Informatii suplimentare despre conferinta de la Innsbruck si cursul introductiv puteti afla accesand link-ul urmator:

http://www.passivhaustagung.de/fuenfzehnte/englisch/index_eng.html