Mitől passzívház a passzívház?

A Magyar Energetikai Társaság Ifjúsági Tagozatának hivatalos blogján megjelent cikk. A passzívház definícióját Dr. Wolfgang Feist német fizikus fogalmazta meg elsőként: „A passzívház egy olyan épület, amelyben a termikus komfortérzet (ISO 7730) egyedül azon friss levegő-térfogatáram utánfűtésével vagy utánhűtésével biztosítható, mely a kielégítő levegőminőség eléréséhez (DIN 1946) szükséges – további egyéb levegő felhasználása nélkül.” Tehát a passzívház egy olyan épület, amely különböző (jól mérhető) tulajdonságokkal rendelkezik. A Passzívház Intézet (Passivhaus Institut) három ilyen kritériumot állított fel amelyek teljesülése esetén az épület passzívháznak minősül és ellátható egy 4 számjegyből álló azonosítóval:

fajlagos fűtési energiaigénye legfeljebb 15 kWh/(m2·év) vagy fajlagos fűtési hőszükséglete legfeljebb 10 W/m2,
légtömörsége (n50) maximum 0,6 1/h és
fajlagos összes primerenergia-szükséglete maximum 120 kWh/(m2·év).
Az első kritérium nagyon szigorú, hiszen egy átlagos családi ház esetében a fajlagos fűtési energiaigény kb. 200-250 kWh/(m2·év). Ez a követelmény természetesen méréssel nem ellenőrizhető, ennek való megfelelést a ház tervdokumentációjában számítással kell igazolni.

A második kritériumot, vagyis a légtömörséget ún. blower door teszttel ellenőrzik. Ennek lényege, hogy zárt nyílászárók mellett az épület ajtajára (vagy speciális esetben más nyílászáróra) felszerelik a mérőeszközt. Ezt követően a mérőberendezésen található ventillátor segítségével pontosan 50 Pa-s negatív/pozitív túlnyomást hoznak létre (n50-es mérés esetén), miközben a kiértékelő rendszer a ventilátor teljesítményéből meghatározza az épület légcsereszámát. Ha a ventilátornak folyamatos üzemben kell lennie ahhoz, hogy az 50 Pa-s nyomáskülönbséget fenttartsa, akkor az épület nem légtömör (hiszen folyamatosan van akkora beáramlás, hogy az épületen belüli, illetve azon kívüli nyomás egyensúlyt tartson). Egy átlagos családi ház légtömörsége n50-es blower door teszt esetén kb. 3,0 1/h, amely annyit jelent, hogy az épület teljes térfogata 1 óra alatt 3-szor cserélődik ki.

Blower door teszt sematikus rajza (forrás)

A TERVEZÉS ÉS A KIVITELEZÉS FUNDAMENTÁLIS GONDOLATAI

Egy passzívház tervezése meglehetősen komplex feladat, ugyanis egyszerre kell figyelembe venni építészeti, épületgépészeti, villamos és gazdasági szempontokat úgy, hogy a megkövetelt teljesítményigény-értékek betarthatóak legyenek.

Általánosságban elmondható, hogy egy épület energiafogyasztását nagyban befolyásolja az épület szerkezeti felépítése, hiszen az éves fűtési energiaigény nagyban függ a felület-térfogat aránytól (form factor, röv.: A/V), a fűtetlen helyiségek elhelyezésétől, vagy akárcsak az épület tájolásától. Utóbbi nagy szerepet játszik az esetleges szoláris nyereségek megfelelő hasznosításában, ugyanis a téli időszakban “alacsonyabban jár a Nap”, így déli tájolással könnyen hasznosítható a Nap energiája. Megfelelő tetőszerkezettel (vagy árnyékvetővel, külső árnyékolóval) pedig a nyári napsugárzás kizárható. Árnyékvető helyett szokás használni lombhullató fákat, amelyek nyáron árnyékot adnak, télen pedig csak minimálisan akadályozzák a napsugarak bejutását az épületbe.

Déli tájolás előnye (forrás)

A napenergia több szempontból is hasznosítható, hiszen a napkollektoros rendszeren keresztül, PV-ken és a téli kerten át a transzparens szigetelésig sok lehetőség kínálkozik, azonban a minősítés szempontjából a regeneratív rendszerek (PV, napkollektor, szélerőmű) nem számítanak. Az éves primerenergia-igény mindezek nélkül nem haladhatja meg a 120 kWh/m2év-et.

A falak és a padlásfödém szigeteléséhez ma már rengeteg anyagból válogathatunk. Az üveggyapottól kezdve az expandált polisztirolon (jó magyar nevén hungarocell) át a bio kőzetgyapotig mindenféle szigetelő anyag rendelkezésünkre áll, bármilyen körülményekhez is keressük azt. A legmerészebbek még kenderből készült szigetelő anyagot is választhatnak faluk burkolására. A jó szigetelésű falak belső oldali egyenletes hőeloszlása mellett, közel szobahőmérséklettel megegyező falhőmérséklettel rendelkeznek, amely hozzájárul a jó komfortérzethez. A vastag falak nem csak jó hőszigetelést, de nagyon jó zajvédelmet is nyújtanak.

A passzívházakba beépített nyílászárókra általánosságban nagyon jó légtömörség jellemző, a hőátbocsátási tényező csökkentését pedig plusz üvegrétegek beépítésével, vagy rétegek közti vákuum létrehozásával, a rést kitöltő nemesgázokkal oldható meg.

A fűtés kapcsán fontos megemlíteni egy általános tévhitet, miszerint a passzívházak fűtés nélküli házak. Ezekben az épületekben is van fűtési rendszer kialakítva, persze itt most nem egy nagyteljesítményű gáztüzelésű kazánra kell gondolni sok-sok radiátorral, hanem egyéb megoldásokra. Egy családi passzívház esetében a kis hőszükséglet miatt elegendő lehet egy hőszivattyús rendszer alkalmazása, amely azonban nem csak fűtésre alkalmas. A nyári nagy melegek a vastag szigetelés és a jó légtömörségű nyílászárók mellett hősszivattyús hűtéssel is áthidalhatóak. A hőszivattyús rendszer működéséről a korábbi cikkünben olvashattok részletesebben. Fontos kiemelni, hogy ezek a rendszerek általában felület hűtést/fűtést alkalmaznak, mivel a hőszivattyús rendszerek alapvetően nem nagy közepes hőmérsékleten üzemelnek.

Passzívházak egyik legnagyobb megtakarítása a fűtési költségek mellett a használati melegvíz előállításához szükséges energia csökkentése. Erre egy jó megoldást jelenthet a hőszivattyús rendszer kiegészítése melegvíztárolóval, amely (a fentebb is említett) napkollektorokkal is kombinálható.

A legnagyobb különbség egy passzív és egy átlagos családi ház között a mesterséges, hővisszanyerős szellőztetés, amely segítségével biztosítható, hogy a szellőztetés minimális veszteséggel járjon. Lényegében a benti meleg, elhasználódott levegőt egy hőcserélőn átvezetve és a fűtőrendszerből származó hőt együttesen felhasználva szobahőmérsékletre melegíthető a beszívott friss levegő, amely levegőszűrőkön áthaladva jut be az épületbe. Ennek köszönhetően – megfelelő szűrőrendszer esetén – por, pollen és hapcimentesen élhetik életüket a négy fal között. A hővisszanyerős szellőztetés esetében a fűtőrendszer fogyasztása tovább csökkenthető (természetesen a szívó és nyomó ventilátorok villamos teljesítményigénye plusz költségként jelentkezik). Az ilyen típusú szellőzőrendszer egyáltalán nem hangos (40-50 dB hangteljesítményszint a jellemző), de az ilyen típusú épületeknél jellemző, hogy különálló ún. gépészeti szobával rendelkeznek, amelyben a teljes épületgépészeti egység kompakt módon elhelyezésre kerül.

A hőmérséklet, páratartalom minden pillanatban megfelelő szinten tartására általában épületautomatizálást használnak. Ennek lényege, hogy a fűtő, hűtő, szellőztető és árnyékoló rendszereket összekapcsolják és egy program által szabályozhatóvá, illetve vezérelhetővé tesszük. Ennek segítségével a ház a távollétünkben is “működik” a körülményeknek megfelelően. Természetesen a passzívház nem attól lesz passzívház, hogy rendelkezik épületinformatikai rendszerrel, hanem attól, hogy megfelel a fentebb említett 3 kritériumnak.

PASSZÍVHÁZAK A VILÁGBAN

Az első passzívházat 1990-ben építették Dormstadtban, azóta a világ számos pontján épültek már, például az Antarktiszon is. Kis hazánkban az elsőt 2009-ben adták át Szadán, azóta már 26 másik készült el, amelyek többségében családi házak, de például Budapesten található iskola is.

Az első magyar passzívház látványterve (forrás)

forrás: energiam.blog.hu