Prednosti in slabosti različnih sistemov gradnje pasivnih hiš


Na tej strani bodo prikazane prednosti in slabosti različnih sistemov gradnje pasivne hiše. Za vsak tip gradnje bo podana tudi približna debelina stene, da se doseže toplotna prehodnost U=0.1 W/m2K. V večini primerov takšna toplotna prehodnost stene omogoča doseganje pasivnih standardov. Pri nekaterih enostavnejših in dobro načrtovanih objektih (kvadrasta oblika, večja hiša, večstanovanjska hiša, ...) je možno doseči pasivne standarde tudi z nekoliko slabšo izolacijo, npr. z U=0.15 W/m2K.

Lesena skeletna ter montažna gradnja

Med skeletno in montažno gradnjo praktično ni razlike. Konstrukcija je ponavadi iz masivnih lesenih stebrov, energijsko ugodnejša pa je uporaba I nosilcev. Iz notranje ter zunanje strani je stena zaprta z OSB ter lesno vlaknenimi ploščami. V vmesnem prostoru se večinoma vgrajuje celulozno izolacijo ali izolacijo iz lesenih vlaken. Končana hiša je na pogled identična zidani in nikakor ne spominja na leseno gradnjo.

Takšna gradnja je priporočljiva predvsem za tiste, ki nimajo znanja, časa ali volje, da bi gradili sami. Ker ponavadi celotno gradnjo prevzame en izvajalec, vam mora ta zagotoviti, da končni produkt ustreza standardom pasivne hiše. Vsi detajli so zato premišljeni in za ugodno ceno dobite precej visoko kvaliteto. Seveda pa morate najti izvajalca, ki tovrstno gradnjo obvlada.

Ker je zid ponavadi sestavljen predvsem iz materialov na osnovi lesa, ki ima veliko specifično toploto, je skupna akumulativnost takšnega zidu precej visoka, in lahko pri določenih sistemih celo presega 0.042 kWh/°C na m2 zunanjega zidu, kar je primerljivo z opečno gradnjo ne upoštevajoč ometov (Porotherm zid debeline 30 cm). Vendar pa v nasprotju z drugimi sistemi gradnje, ki imajo izolacijo na zunanji strani, temperatura zidu pri tem sistemu enakomerno pada proti zunanjosti, zato je izkoriščenost celotne akumulacije zidu slaba oz. pol manjša. Skupna akumulirana toplotna energija hiše je slabša tudi zaradi precej lažjih notranjih zidov.

Zaradi visoke izolativnosti uporabljenih materialov notranjih sten in stropov ter majhne akumulacije, hiša zelo slabo duši temperaturna nihanja (sončen dan, mrzla noč, povišani toplotni dobitki v času obiskov). Posebej izrazito je to v hišah, ki imajo veliko steklenih površin z veliko sončnimi dobitki, kjer se lahko notranja temperatura na sončen januarski dan kratkoročno dvigne tudi za več kot 5°C. Prav tako je hiša energijsko nekoliko bolj potratna, saj hiša v toplejših obdobjih akumulira manj energije, ki je potem na razpolago v hladnejših obdobjih. Akumulacijsko sposobnost hiše ter sprejemanje viškov topote lahko nekoliko dvignemo z vgradnjo betonskih estrihov. Prednost betonskih estrihov je tudi možnost uporabe talnega gretja, ki je zelo primerno za ogrevanje pasivnih in zelo varčnih hiš.

Montažna pasivna hiša
Ena prvih zelo dobro zasnovanih montažnih pasivnih hiš v Sloveniji je last telovadca Mitje Petkovška. Pod hišo je tudi klet z ločenim vhodom, ki je termično popolnoma ločena.

PREDNOSTI

-večinoma visoka kvaliteta gradnje, saj ima večino ponudnikov dobro premišljene sisteme gradnje.
-investitor ima zelo malo dela in skrbi, gradnja pa je hitra.
-razmeroma tanka stena-približno 45 cm.
-maksimalna subvencija zaradi vgrajenih naravnih materialov.
-zaradi majhne akumulacije ter visoke izolativnosti zidov tudi na notranji strani, je primerna tudi za vikende oz. občasno bivanje, saj jo lahko zelo hitro ogrejemo.
-celulozna izolacija zelo dobro duši zvok.
-rešeni toplotni mostovi proti tlom.
-okna se zelo lahko vgradijo skrajno na zunanjo stran fasade.

SLABOSTI

-slabše dušenje temperature. V času več dnevne vročine je hišo zaradi slabe akumulacije brez aktivnega hlajenja težje ohraniti hladno.
-ker je veliko stikov med ploščami, je težko zagotavljati zrakotesnost, ki je bistvena pri ekstremno varčni gradnji, zato mora biti izvajalec pri tem zelo izkušen. Prav tako je vprašljiva zrakotesnot na daljši rok. 
-ni primerno za samogradnjo oz. izahteva največ znanja.
-konstrukcija se ne sme zmočiti, zato lahko posledično pride do večje škode pri poplavah.

ICF sistem (insulated concrete form) oz. sistem gradnje z opažnimi zidaki

Hiša se sestavi iz posebnih elementov iz neoporja (EPS z dodatkom grafita), podobno, kot bi sestavljali lego kocke. Blok je sestavljen iz dveh plasti neoporja, pri čemer je zunanja debela 24 cm, notranja pa 6 cm. Vmes je prostor, večinoma širine približno 14 cm, ki ga na koncu, ko je etaža zgrajena, zalijemo z betonom. Beton zaradi svoje velike teže dobro akumulira toploto, saj zid iz 14 cm betona omogoča akumulacijo kar 0.082 kWh/°C. Ker je 1/5 izolacije na notranji strani, je akumulacijska sposobnost v praksi za 1/5 nižja. Kljub temu ostaja visoka in pripomore k toplotni stabilnosti hiše, predvsem pri dušenju vplivov zunanjega nihanja temperature, manj pa blaženju vpliva notranjih dobitkov.

Gradnja zunanjih sten z opažnimi zidaki Isorast.
Gradnja zunanjih sten z opažnimi zidaki Isorast.

PREDNOSTI

-majhna debelina stene (45 cm)
-rešena večina toplotnih mostov.
-zaradi betonskega jedra velika akumulacija 
-hitra in enostavna gradnja, zelo primerna za samogradnjo.
-inštalacije (voda, elektrika) so zelo enostavne zaradi plasti izolacije na notranji strani.
-možnost alternativnega, primernejšega načina prekinitve toplotnega mostu proti tlom, ki omogoča poletno hlajenje ter negativni toplotni most pri nizkih temperaturah.
-okna lahko s konzolami enostavno vgradijo v izolacijo, saj lahko ta stojijo na izolaciji.

SLABOSTI

-nekateri sistemi imajo razmeroma visoko ceno.
-pri nekaterih sistemih je potrebno ročno rezanje elementov, kar je zaradi velike debeline elementov zelo zahtevno narediti natančno.
-pri nekaterih sistemih ni možno dobro vibriranje betona (npr. Isorast), zato ta lahko doseže  slabšo trdnost, kot je značilna za beton. Prav tako se zgodi, da beton ne zapolni oz. ne doseže vseh prostorov v steni (ponavadi na mestih, kjer je veliko armature). 
-oteženo pritrjevanje elementov (omarice, slike, luči) zaradi plasti izolacije na notranji strani stene. Tudi za pritrjevanje lažjih elementov so potrebni zelo dolgi in debeli vijaki.
-zvok se zelo dobro prenaša po betonu. Stiropor pa tudi zunanje zvoke slabo duši, posebej udarce po fasadi (zelo dobro se sliši tudi rahlo trkanje po zunanji steni (Isorast)).
-v nasprotju s splošnim prepričanjem, betonska sredica pri nekaterih sistemih (npr. Isorast), ne zagotavlja popolne zrakotesnosti, saj beton notranjosti sten vedno popolnoma ne zapolni (nezmožnost dobrega vibriranja betona zaradi šibke EPS povezave notranje in zunanje izolacije). Zrakotesnost se zagotovi z ometom, ki pa ga je na določenih mestih potrebno raniti (inštalacije, doze, vrtanje, ...). Vseeno hiše v praksi dosegajo dobro zrakotesnost.

Več o tem načinu gradnje si lahko preberete na spodnji povezavi:

Gradnja hiše po sistemu ICF

Opeka Porotherm + dryfix

Opečna gradnja, pri kateri se namesto z malto zida s pomočjo posebnega lepila - dryfix, ki se ga nanese s pomočjo pištole. Prednost takšnega zidu pred klasično opečno gradnjo je predvsem dobra izolativnost (0.15W/mK), saj ni toplotnih mostov zaradi malte. Gradnja je zato suha, hitra in natančna. Da dosežemo skupno toplotno prehodnost zidu enako 0.1W/m2K, je potrebno kombinirati 30 cm debel zidak (0.15 W/mK) ter 26 cm izolacije neopor (0.032 W/mK). 

Akumulacija zidu je zaradi pomanjkanja malte nekoliko slabša kot pri klasični opečni gradnji. Kubični meter 30 cm debelih zidakov tehta 673 kg, zato je sposobnost akumulacije energije (0.16 kWh/m3K) več kot trikrat slabša kot pri betonu (0.58) in primerljiva s suhim lesom smreke, ki ima v primerjavi z drugimi vrstami lesa slabo sposobnost akumulacije energije. Zaradi nižje toplotne prevodnosti, ki je enaka kot pri suhem lesu, tak zid tudi težje blaži temperaturne spremembe v notranjosti kot klasičen opečni zid, kljub temu pa razlika ni bistvena, saj blaženje hitrih sprememb prevzame predvsem notranja plast ometa.

Slabost večine opečnih gradenj je težje zagotavljanje zrakotesnosti. Porotherm + dryfix se pri tem ne obnese ni nič bolje, verjetno pa celo slabše, saj so pri zidanju brez malte zidaki med seboj zračno zelo dobro povezani oz. se lahko zrak z lahkoto premika iz enega zidaka v drugega. Ponavadi je zrakotesna ravnina notranji omet. Kjerkoli je ta prebit ter opeka poškodovana, se lahko zrak prosto giblje po celotni konstrukciji ter zato gotovo najde pot ven. Prebijemo ga pri vgradnji električnih doz, pri vijačenju v zid ter še kje. Vse te preboje je potrebno potem dobro zatesniti, kar pa zahteva izjemno natančnost. Načinov je več, eni so dražji ter enostavnejši (dodaten zunanji omet, pri čemer zrakotesna ravnina nastane na zunanji strani opeke), drugi cenejši in zahtevajo večjo natančnost (tesnjenje posameznih električnih doz in prebojev čez omet), lahko pa se z ometom zatesni vse poškodbe opeke, nastale pri izdelovanju inštalacij, kar je neka srednja pot. Vse je težko narediti brez napak, zato na popolno zrakotesnost pri tem načinu gradnje težko računate. Kot kažejo izkušnje, pa boste ob natančni gradnji tudi pri opečni gradnji brez težav zadostili zahtevi Ekosklada 0.6, veliko gradenj pa dosega tudi zrakotesnost 0.3.

Hiša zidana s Porotherm dryfix sistemom.
Hiša zidana s Porotherm dryfix sistemom.(vir: http://www.passivehousedatabase.eu/)

PREDNOSTI

-zelo dobra izolativnost opeke (0.15 W/m2K - 4cm opeke == 1 cm EPS)
-med zidaki ni malte, ki bi predstavljala toplotni most in s tem zmanjševala skupno izolativnost zidu
-hitra in natančna gradnja, ravni zidovi
-velika nosilnost opeke
-opeka zagotavlja razmeroma visoko akumulacijo, notranji omet pa omogoča hitro blaženje temperaturnih sprememb zaradi toplotnih dobitkov v notranjosti

SLABOSTI

-težje zagotavljanje zrakotesnosti 
-material dražji kot pri navadni opeki
-nekoliko slabša in manj kvalitetna akumulacija kot pri navadni opeki
-precej debel zid - skoraj 60 cm (za U=0.1W/m2K in Porotherm 30 cm)  
-montaža oken globoko v izolacijo je zahtevnejše, oz. se je potrebno kako znajti

 

Ytong zidaki

Gre za zelo lahke zidake iz porobetona/plinobetona (300-650 kg/m3) z izjemno dobro izolativnostjo, pri čemer se λ gilblje od 0.086 W/mK (zidak Pasiv) do 0.16 W/mK (ZBZ 25 zidak - 650 kg/m3). Ker se oba zidaka med seboj precej razlikujeta, so razlikujejo tudi prednosti in slabosti obeh.

Poglejmo najprej zidak Pasiv.

Takšen 30 cm debel zid ima tako ekvivalentno izolativnost kot 11 cm izolacije z λ=0.032 W/mK  (grafitni EPS).

Zaradi visoke izolativnosti zidakov so toplotni mostovi čez špalete ter temelje precej zmanjšani. Pri izolaciji proti tlom lahko tako uporabimo večji delež cenejše EPS izolacije, ki je nad temeljno ploščo, ter manjši delež dražjih izolacij pod temeljno ploščo (XPS, penjeno steklo).

Slabost tega, da so zidaki izjemno lahki in izolativni je, da je njihova akumulacija zanemarljiva in za zidak pasiv znaša le 0.072 kWh/m3, kar predstavlja manj kot 1/7 akumulacije betona (0.58 kWh/m3). Na m2 stene to znese 0.022 kWh/°C za 30 cm debel zid.

Poleg tega je akumulacija zidov zaradi visoke izolativnosti zidakov nekvalitetna in ne omogoča hitrega sprejemanja toplote.  Situacijo lahko izboljšamo, če se odločimo za armirano-betonsko stropno ploščo ter streho, ki jo ne zapremo s suhomontažno konstrukcijo ter betonske estrihe. Če akumulacije ne želimo (občasno bivanje), pa je primerneje kot betonska plošča lažji Ytong strop, ki ima manjšo akumulacijo in se tako hitreje ogreje na željeno temperaturo.

Ker imajo zidaki Ytong zelo nizko upornost zračni vlagi, za izolacijo zunanjih sten ni primerna vsaka izolacija, npr. grafitni EPS. Ta bi namreč delovala kot parna zapora in zaradi visoke stopnje izolativnosti zidakov bi lahko temperatura med zidaki in izolacijo dosegla točko kondenzacije. Iz tega razloga se priporoča posebna izolacija Multipor, ki ima zelo nizek upor zračni vlagi, vendar pa tudi precej slabšo izolativnost (λ=0.042). Da s 30 cm debelim zidakom pasiv dosežemo U=0.1, ga moramo na zunanji strani obleči s 27 cm izolacije. Tako je skupna debelina stene približno 58 cm. Prednost te izolacije pa je zelo visoka požarna varnost. 

V določenih okoliščinah lahko tudi pri Ytong zidakih uporabimo grafitni EPS, pa med zidaki in izolacijo ne bo prišlo do kondenzacije. To se zgodi v primeru, ko sami zidaki predstavljajo majhen delež izolacije glede na skupno izolacijo zidu, npr. manj kot 1/4. Kolikšen delež izolacije lahko zidaki predstavljajo, je odvisno predvsem od notranje vlažnosti. Če uporabljamo kontrolirano prezračevanje, ki ne omogoča vračanja vlage, bo vlaga v notranjih prostorih zelo nizka, celo pod 30%, zato bo do kondenzacije prišlo kasneje kot v primeru visoke notranje vlažnosti. Za posamezne primere je to potrebno preveriti z izračunom gradbene fizike.

V praksi se je pokazalo, da je z Ytong zidaki pri natačni gradnji doseganje zrakotesnosti enostavno, kar predstavlja eno večjih prednosti teh zidakov pred drugimi sistemi. To lahko pripišemo homogenosti materiala, ki preprečuje nekontrolirano izmenjavo zraka pri prebojih ometa, ki predstavlja zrakotesno ravnino.

Zidak ZB 25/20 z višjo tlačno trdnostjo - PP 4.0/0.50 

Ta zidak ima precej slabšo toplotno izolativnost (λ=0.15 W/mK) in je pri debelini 25 cm približno ekvivalenten 5 cm izolacije (λ=0.032 W/mK) oz.  6 cm manj kot zidak Pasiv. Ker je tanjši, lahko slabšo izolativnost nadomestimo z debelejšim slojem dodatne izolacije. Poleg tega je precej težji (500 kg/m3), zato ima skoraj enkrat večjo sposobnost akumulacije, je statično trši in zvočno bolj izolativen. Pri gradnjih pasivne hiše lahko zaradi večjih debelin dodatne izolacije uporabimo paro-manjpropustno, cenejšo ter iz stališča izolativnosti boljšo dodatno izolacijo - grafitni stiropor. 

PREDNOSTI

-hitra, suha in natančna gradnja, idealno za samogradnjo, ob začetku gradnje nudijo tudi brezplačne inštrukcije za delo z ytongom.
-zelo enostavno zagotavljanje zrakotesnosti.
-najbolj izolativen nosilni zidak (λ=0.086 W/mK - lažje reševanje nekaterih toplotnih mostov, npr. pri vgradnji oken).
-visoka požarna odpornost, predvsem pri uporabi izolacije Multipor.

SLABOSTI

-vertikalne vezi, preklade in L elementi v primerjavi z zidaki predstavljajo toplotni most, zato je celotna izolativnost zidu nekoliko nižja. 
-ker zidaki predstavljajo nizek upor vodni pari, moramo biti previdni pri izolaciji fasade s cenejšo izolacijo EPS, saj lahko pozimi pride do kondenzacije med zidaki ter izolacijo.
-difuzno dovolj odprta izolacija,kot je Multipor, ima precej slabšo izolativnost (0.042 W/mK) kot grafitna EPS izolacija (0.032 W/mK) - velja posebej za zidak Pasiv.
-nizka stopnja akumulacije sten, ki poleg tega zaradi visoke izolativnosti še zelo počasi sprejemajo toploto. Akumulacijo in s tem toplotno stabilnost hiše lahko precej popravimo, če se odločimo za betonsko medetažno ploščo ter betonsko streho. Skoraj enkrat boljša je tudi pri uporabi izolativno slabšega in težjega zidaka (500 kg/m3).
-vgradnja oken globoko v izolacijo je zahtevnejša.
-precej debel zid - približno 57 cm za U=0.1 W/m2K ter zidak Pasiv debeline 30 cm oz. običajen zidak debeline 25 cm. Pri projektu potrebno preveriti, če izbran zidak zagotavlja statično dovolj trdno gradnjo, drugače je potrebno izbrati debelejši zidak, ali pa še bolje, nekoliko manj izolativen in trši zidak.

 

Opeka - klasična gradnja

Pri opečni gradnji je mišljeno predvsem zidanje s pomočjo modularnih opečnih blokov, ki so najcenejši in niso posebej toplotno izolativni. Če zidamo s termomalto je toplotna prevodnost zidu sicer nekoliko manjša, vendar pa je razlika zanemarljiva v primerjavi s potrebno izolacijo. Navadna malta tudi nekoliko izboljšuje toplotno stabilnost hiše (večja prevodnost in s tem kvalitetnejša akumulacija), poleg tega pa je cenjša, zato bo upoštevano, da je uporabljena ta malta. 

Zunanje zidove je smiselno narediti čim tanjše zaradi končne debeline zunanje stene, torej če statično zadostuje, 25 cm. Statiko je včasih možno prilagoditi tako, da večje obremenitve nosijo notranji zidovi, ki so lahko debelejši. 25 cm zid ima toplotno prehodnost enako približno U=2-2.4 W/m2K (s termomalto 1.3W/mK), kvadratni meter zidu skupaj z malto pa tehta približno 280 kg, ter lahko shrani 0.07 kWh/°C energije.

Da dosežemo toplotno prehodnost zidu 0.1 W/m2K, ga moramo obleči v 30 cm grafitne EPS izolacije. Skupaj z notranjimi ometi in zunanjo fasado tako dobimo zid debeline približno 60 cm.

PREDNOSTI

-nizka cena
-zidovi pripomorejo k toplotni stabilnosti hiše - akumulacija 0.07 kWh/°C na m2 zidu debeline 25 cm (brez ometa)
-velika nosilnost opeke

SLABOSTIi

-težje zagotavljanje zrakotesnosti 
-precej debel zid - skoraj 60 cm (za U=0.1W/m2K in zid debeline 25 cm)  
-montaža oken globoko v izolacijo je zahtevnejša

 

Gradnja pasivne hiše iz eko in bio materialov

(npr. slama, ovčja volna, lesne vlaknenke, ilovnati ometi...)

O gradnji pasivnih hiš iz izključno ekoloških materialov je še vedno zelo malo podatkov. Za gradnjo pasivne ali zelo varčne hiše je ključno predvsem zagotavljanje dolgoročne zrakotesnosti in vetrne tesnosti ter uporaba kontroliranega prezračevanja. Kritični so predvsem lepilni trakovi, ki omogočajo lepljenje parnih ovir/zapor, tesnjenje konstrukcijskih sklopov, npr. okna in stene, zaščitni laki lesenih oken, itd. Pogled na to ter standardi, kaj še spada pod izključno bio in eko pa so prav tako individualne narave, zato je za nekoga določena gradnja lahko popolnoma ekološka, ko za drugega nikakor ni.  

Za zagotavljanje zdrave klime v prostoru so vsaj za merljive parametre pomembni predvsem materiali, ki se nahajajo znotraj parne zapore, kar pa je predvsem omet, talne obloge ter pohištvo. Pri uporabi parnih ovir namesto zapor pa je potrebno upoštevati materiale celotne konstrukcije, saj lahko vlaga in druge, potencialno škodljive snovi prehajajo skozi parno oviro tudi iz zunanje na notranjo stran.

 

 

Če določen sistem gradnje ni opisan ali imate dodatne informacije, lahko na to opozorite. Cilj je opisati vse sisteme, ki omogočajo pasivno gradnjo. 

 

 

Zadnjič dopolnjeno: 7.mar.2015

Nazaj na prejšno stran

Komentarji

Posted by david on
Pozdravljeni,

prihodnje leto nameravam v izgradnjo atrijske pasivne hiše, masivna gradnja, pa me zanima kaj je potrebno vse paziti, še posebej v tej začetni fazi, temeljne plošče, priključkov in načrtovanja v celoti?
Glede na omejenost proračuna nameravam kakšno stvar tudi sam urediti, želel pa bi, da pridemo do točke pasivnosti, ki mislim, da je dolgoročno ključnega pomena.

Hvala in Lp
Turk David
Leave a Reply



(Your email will not be publicly displayed.)


Captcha Code

Click the image to see another captcha.


Opozorilo: Žaljivi komentarji in tisti, ki nimajo veze s tematiko, bodo izbrisani.