La Passive House è uno standard per l'efficienza energetica nelle costruzioni, che consente di mantenere il comfort dell'abitare in modo economico ed ecologico, causando un minimo danno all'ambiente. Il suo consumo di energia termica è così basso che non è necessario installare un sistema di riscaldamento separato, oppure la sua potenza e le sue dimensioni sono ridotte.
Standard di efficienza energetica
Il consumo di energia per il fabbisogno di riscaldamento di una tale casa per l'anno non supera i 15 kilowattora per unità di superficie. Il consumo di energia per il riscaldamento, la fornitura di acqua calda e la fornitura di elettricità di una casa efficiente dal punto di vista energetico non supera i 120 kilowattora per unità di superficie.
Se confrontiamo il consumo di energia per il riscaldamento in Germania, che è regolato dalle normative sulla protezione termica e sul risparmio energetico del 2002 (WSchVO e EnEV 2002), si nota una tendenza diretta verso una diminuzione del fabbisogno di riscaldamento edifici. Il recente decreto EnEV che regola la protezione termica in Germania ha stabilito la norma per il consumo annuale di energia per il riscaldamentocase nuove e ristrutturate da 30 a 70 kilowattora per unità di superficie.
Per fare un confronto, nella Federazione Russa, la norma del consumo energetico annuo per il riscaldamento di Mosca è compresa tra 95 e 195 kilowattora per unità di superficie. Il consumo effettivo supera queste norme molte volte.
Il vantaggio di case ad alta efficienza energetica
Ecohouse ha i seguenti vantaggi:
- Comfort. È fornito da uno speciale sistema di ingegneria che mantiene costantemente un microclima gradevole, pulizia e freschezza dell'aria. La casa passiva acquisisce così di equilibrare la temperatura ambiente.
- Risparmio energetico. Se confrontiamo un edificio ordinario e una casa passiva, quest'ultima si distingue per una riduzione di oltre dieci volte del consumo di calore per il fabbisogno di riscaldamento.
- Benefici per la salute. Quando la casa è passiva, durante tutto l'anno, tutti gli spazi abitativi sono costantemente riforniti di aria fresca, non ci sono correnti d'aria, umidità elevata e nessuna muffa.
- Economia. Se la casa è passiva, il costo di gestione della sua fornitura di energia rimane basso anche se il costo dell'energia aumenta.
- Attenzione all'ambiente. Quando la casa è passiva, l'uso di tecnologie efficienti dal punto di vista energetico aumenta il livello di protezione ambientale.
Bilancio energetico
Una delle caratteristiche di una casa efficiente dal punto di vista energetico è il bilancio energetico tra la ventilazione o la perdita di calore per trasmissione e il suo ingresso con l'energia solare,fonti di calore interne e riscaldamento. Per l'equilibrio, componenti quali l'isolamento termico ottimale del volume riscaldato, la compattezza dell'edificio, l'utilizzo passivo del calore della radiazione solare orientando la maggior parte delle finestre (fino a 2/5 dell'area della facciata) a sud con una tolleranza di 30° e per l'assenza di ombreggiatura sono estremamente importanti. Sarà inoltre utile utilizzare elettrodomestici con un alto livello di efficienza energetica. Dovrebbe anche riscaldare l'acqua utilizzando una pompa di calore o un collettore solare, il riscaldamento dell'aria passivo con uno scambiatore di calore a terra. Infatti, la casa passiva ideale è una casa termos senza riscaldamento.
Tecnologia della casa passiva
Come si ottiene questo risultato? Lo standard della casa passiva prevede il lavoro in cinque aree:
- Isolamento termico. L'isolamento delle aree esterne, in particolare angoli, estremità, transizioni e incroci, dovrebbe essere tale che il coefficiente di scambio termico sia inferiore a 0,15 W/m2 K.
- Nessun ponte termico. Si consiglia di evitare inclusioni che conducono il calore. Uno speciale programma per il calcolo del campo di temperatura consentirà di identificare e analizzare correttamente le aree svantaggiate delle strutture di recinzione edilizie con la loro successiva ottimizzazione.
- Finestre certificate per case ecologiche passive efficienti. Le finestre con doppi vetri riempite di gas inerte sono ottimali per tali case. Installazione qualificata di strutture per finestre.
- Ventilazione meccanica conrecupero di calore (non inferiore al 75%) e calotta interna sigillata. La rilevazione e l'eliminazione delle perdite è assicurata da test automatizzati sulla permeabilità all'aria degli edifici. Ventilazione comfort controllata dall'utente. Installazione scambiatore di calore a terra.
Diventare in Russia
In Europa, lo standard di costruzione delle case passive è ampiamente utilizzato e nella Federazione Russa la progettazione e la costruzione di edifici a risparmio energetico è solo nella fase di formazione.
Non ci sono ancora case che soddisfino i requisiti dello standard di efficienza energetica, ma ci sono già edifici che si avvicinano a questo standard. Incarnano i principi, gli elementi, i metodi per calcolare una casa ad alta efficienza energetica.
Inoltre, in relazione alla Federazione Russa, è stata creata una classificazione degli edifici per efficienza energetica:
- casa passiva - il riscaldamento consuma meno di 15, consumo totale di energia all'anno - non più di 120 kilowattora per unità di superficie;
- Casa a bassissimo consumo: il consumo annuo di energia per il riscaldamento è 16-35 e il consumo totale annuo di energia è inferiore a 180 kilowattora per unità di superficie;
- Casa a basso consumo energetico: un edificio con un consumo energetico annuo di riscaldamento di 36-50 e un consumo energetico annuo totale inferiore a 260 kilowattora per unità di superficie.
Cronologia dello sviluppo
La metà degli anni '90 del XX secolo è stata segnata dalla fondazione a Darmstadt, in Germania, della partnership "Passive House". Architetti Westermauer e Bott-Ridder, sotto la direzione di Wolfgang Feist, progettò un edificio di quattro appartamenti, il cui prototipo consisteva in tutte le successive case a risparmio energetico. La casa passiva è stata costruita nel 1991 con la partecipazione del governo dell'Assia. Il consumo annuale di riscaldamento dell'edificio è inferiore a 1 litro di carburante per unità di superficie.
Caratteristiche del design
Il progetto della casa passiva è stato completato con le seguenti soluzioni progettuali.
Pareti esterne realizzate con mattoni di silicato di 175 mm di spessore, coibentate con polistirene espanso di 275 mm di spessore, rifinite internamente con intonaco di gesso di 15 mm di spessore e carta da parati a tre strati, seguita da tinteggiatura.
Tetto ricoperto di humus, strato filtrante, truciolare spessore 50 mm, armato con travi in legno, coibentato con film di polietilene, coibentato con uno strato di lana minerale spessore 445 mm, finito con cartongesso e carta da parati a tre strati, seguito da pittura.
Soffitto seminterrato, in cemento armato da 160 mm, coibentato con lastre di polistirene da 250 mm, insonorizzazione da 40 mm, massetto in cemento da 50 mm e parquet fino a 15 mm.
Finestre a tre vetri, rivestimento a bassa emissività su entrambi i lati, camere riempite di krypton. Telai in legno con isolamento in schiuma poliuretanica.
Recupero di calore implementato da uno scambiatore di calore in controcorrente nel seminterrato della casa. Per la prima volta sono stati utilizzati motori CC a commutazione elettronica.
La fornitura di acqua calda è fornita da collettori sottovuoto piani con una superficie di 5,3 metri quadrati. metri per appartamento (forniscono il 66% del fabbisogno di acqua calda sanitaria) e compattocaldaia murale a gas naturale a condensazione. La tubazione dell'impianto sanitario è posata in uno strato termoisolante ed è ben isolata.
Controlla le misure
Dopo il completamento della costruzione e della messa in servizio dell'edificio, sono state effettuate misurazioni di controllo del flusso d'aria, test di pressione, misurazioni 24 ore su 24 della temperatura e del consumo di energia. Hanno confermato il raggiungimento dell'obiettivo prefissato.
Il consumo annuo di energia termica per il fabbisogno di riscaldamento nel 1991-1992 è stato di 19,8 kilowattora per unità di superficie, che rappresentava l'8% del consumo degli appartamenti residenziali convenzionali. Nel 1992-1993 il consumo annuo è sceso a 11,8 kilowattora per unità di superficie (5,5% del consumo di appartamenti preso a confronto). Successivamente il consumo è sceso a meno di 10 kilowattora per unità di superficie all'anno.
Gli indicatori si sono rivelati così piccoli che gli esperti li hanno interpretati male per molto tempo. Una significativa riduzione dei costi energetici del 90% è stata ottenuta attraverso l'uso di elettrodomestici ad alta efficienza.
L'esperienza tedesca è stata presa in prestito da architetti finlandesi e architetti di altri paesi europei. Da allora, nel mondo sono state costruite più di 40mila eco-case passive.
Casa passiva: costruzione in Russia
Nella Federazione Russa a Mosca, San Pietroburgo, Nizhny Novgorod e Ekaterinburg, diversi oggetti sono in fase di realizzazione o sono già stati costruiti utilizzando gli standard di base con cui vengono costruite le case passive. I progetti di alcuni di essi saranno discussi di seguito.
Progetto a Moscaarea
Tra i progetti di singoli edifici a basso consumo energetico, si può individuare la "Casa attiva" nella regione di Mosca, la cui fornitura di calore è anche passiva.
Le case attive sono edifici con diversi livelli di efficienza energetica, ma con un maggiore comfort, ottenuto attraverso il controllo automatico del microclima della casa mediante il sistema "casa intelligente", l'uso di fonti di energia rinnovabile e la sua compatibilità ambientale.
Il progetto è stato completato nel 2011. Si tratta di una struttura pensata per 5 abitanti con una superficie di 229 mq, due piani, intelaiatura in legno, coibentata con pannelli in lana minerale ISOVER, finestre da tetto VELUX, uno spessore delle strutture di recinzione esterne di 550–650 mm, un calore resistenza di trasferimento del tetto e delle pareti di 12, un pavimento di 14 (m 2·°C)/mar. Il tasso di ricambio d'aria è di 0,4 volte all'ora. Il consumo energetico annuo per il solo riscaldamento è 38 e il consumo energetico totale è di 110 kilowattora per unità di superficie all'anno.
Progetto a Nizhny Novgorod
Un altro esempio di progetto a bassissimo consumo di calore per il riscaldamento è una casa ecologica vicino a Nizhny Novgorod, completata nel 2012.
Immobile di due piani con una superficie di 141 mq. metro, progettata per quattro persone, è una struttura a forma di telaio in legno, coibentata con lastre di lana minerale ISOVER, con profilo finestra REHAU GENEO, tre vetri, resistenza al trasferimento di calore delle pareti 8, 7, tetto 12, 8, pavimento 8, 9 m 2·°C/O. Unità di ventilazione Zehnder applicata con efficienzarecupero 84% e tasso di ricambio d'aria 0,3 volte all'ora. Il consumo energetico annuale per il riscaldamento è di 33 kilowattora per unità di superficie.
Le abitazioni scadenti sono nemiche dell'efficienza energetica
Fin dall'inizio, l'idea di una casa ecologica passiva presupponeva che il costo di tali case fosse uguale o leggermente superiore a quello di quelle ordinarie. Il significato dell'idea era l'economicità di tale costruzione, il rapporto ottimale tra qualità prezzo e rapido ammortamento.
L'obiettivo principale e il problema è pareggiare il costo della costruzione di tali strutture nella Federazione Russa e la costruzione di case ordinarie. Il passaggio della casa ad alta efficienza energetica dall'élite al settore di massa non avverrà rapidamente. Ciò richiederà, oltre alla formazione degli architetti, anche la presenza del necessario livello di abilità dei costruttori, l'uso di materiali da costruzione di alta qualità e livello tecnologico, attrezzature e materiali con caratteristiche speciali.
Il settore delle costruzioni di massa in Russia preferisce ridurre il costo degli alloggi attraverso l'uso di materiali da costruzione di bassa qualità e lo sfruttamento di manodopera poco qualificata. Finché permangono tali preferenze, la transizione verso la costruzione di alloggi di massa ad alta tecnologia ed efficiente dal punto di vista energetico sembra irrealistica.
Prospettive in Russia
La prevista riduzione del 40% dei tassi di consumo energetico entro il 2020 ha lo scopo di invertire la tendenza a favore delle tecnologie di risparmio energetico. Il tasso di resistenza al trasferimento di calore aumenterà da 0,52 a 0,8 m2·°C/W, quindi a 1,0. L'uso del recupero nei sistemi di ventilazione sarà obbligatorio. In questo momento, è importante adattare e implementare l'esperienza straniera. Si prevede che entro il 2020 saranno costruite molte dozzine di case passive. A quel punto, le condizioni necessarie saranno già state create: le banche svilupperanno un sistema di prestito preferenziale, designer, sviluppatori e costruttori padroneggeranno le nuove tecnologie. Ciò creerà un mercato e una domanda sostenibile dei consumatori.
