Grundläggande konstruktion för passivhus

3.2.2 Grundläggande konstruktion för passivhus God isolering och kompakthet

I passivhus är hela klimatskalet försett med extremt god termiskisolering. U-värdet för ytterväggar, grund och tak ligger mellan 0,1 – 0,15 W/(m²K) vid Centraleuropeiska förhållanden. Dessa värden är inte beroende av konstruktionsmetod, det är möjligt att använda massiva konstruktioner, träkonstruktioner, prefabricerade komponenter, stålkonstruktioner, mixad teknik etc. när man bygger passivhus. Detta är metoder som redan beprövats med gott resultat (Pokorny, Zelger, & Torghele, 2009).

Erfarenheter från passivhuskonstruktioner visar att hög isoleringsförmåga kan uppnås med konventinella isolermaterial utan större svårigheter. Isolering kan i de flesta konstruktionsförhållanden ökas på utan problem. Högre kvalitetsmaterial kan användas när det är brist på utrymme eller när utrymme enbart kan skapas till en kostnad. Tjock isolering är lätt att hantera i praktiskt byggande. Om det installeras på rätt sätt är inte insatsen för att göra en tjockt isolerad vägg särskillt mycket högre än arbetsinsatsen för att tillverka en tunt isolerad vägg. Kostnaden för det extra isoleringsmaterialet är dock ett återstående problem, men isoleringsmaterial är idag relativt billiga produkter.

Med dagens energipriser är det ekonomiska optimumet för isoleringsgrad redan väldigt nära de isoleringsgrader som krävs för att klara passivhuskraven (Pokorny, Zelger, & Torghele, 2009).

Teori

Passivhusstandard kan bli uppfylld relativt enkelt om byggnaden planeras så kompakt som möjligt redan från början, dvs. att förhållandet mellan byggnadens omslutningsyta och uppvärmda volym är så låg som möjligt.

Kompakta byggnader är mer kostnadseffektiva. Genom reducering av omslutningsytan samtidigt som byggnadens funktion bibehålls minskar automatiskt värmeförlusterna, detta leder till ytterligare energibesparingsmöjligheter (Pokorny, Zelger, & Torghele, 2009).

Figur 5: Bild över förhållandet mellan omslutningsyta och volym (Pokorny, Zelger, & Torghele, 2009)

När vi talar om enfamiljshus kan vi därmed inte tillåta oss att förstora byggnadsskalets area onaturligt i förhållande till byggnadens volym. Då energibehovskriterierna för passivhus baseras på husets uppvärmda boarea är det lättare uppnå kriterierna om boarean är stor i förhållande till husets uppvärmda volym.

Köldbryggsfri konstruktion

Köldbryggor, antingen linjära eller punktformiga, i standardkomponenters anslutningsytor eller områden i klimatskalet där ökat värmeflöde uppstår på grund av svagheter i konstruktionen måste tas med vid energiberäkningar.

Köldbryggor kräver särskild uppmärksamhet av två anledningar:

- Den lägre yttemperaturen en som köldbryggor medför kan leda till

Fönster

De mest energieffektiva fönstren på marknaden idag används i passivhus. Det finns tre viktiga punkter när det gäller energieffektiva fönster:

- 3-glas-isolerruta eller liknande glaskombination - termiskt separerad distanshållare

- isolerad och köldbryggsoptimerad karm (utförandet vid montering har även stor betydelse)

Dessa komponenter hjälper till att skapa fönster där värmeförlusterna är enbart hälften så höga som på moderna standard fönster. Då dessa fönster medger indirekt och direkt solinstrålning in i rummen kan dessa högkvalitativa fönster bidra till en positiv energibalans i passivhus, även under vinterperioden, om fönstren har rätt orientering och skuggningen är begränsad (Pokorny, Zelger, &

Torghele, 2009).

U-värdet för fönster i passivhus är lägre än 0,8 W/(m²K). På grund av låga värmeförluster ligger temperaturen på fönstrens insida runt 17°C även under kalla nätter. Komforten även nära fönstren är mycket bra under dessa förhållanden, inga irriterande drag från fönstret och heller inga oönskade kalla zoner på golvet uppstår. Detta medför att radiatorer nära fönstren som normalt krävs ej blir nödvändigt (Pokorny, Zelger, & Torghele, 2009). otätheter. Dragiga rum till följd av läckande konstruktioner är idag inte längre accepterat av de boende. Därav är god lufttäthet generellt ett krav i dagens konstruktionsregler. Extra god lufttäthet är speciellt viktigt i passivhus, luftströmmar genom infiltration kan inte ledas via ett värmeåtervinningssystem. För att minimera värmebehovet och skapa en fungerande drift av ventilationsanläggningen är därför lufttäthet en grundförutsättning. I passivhus får lufttätheten inte överskrida 0.6 l/h vid ett tryck på 50 Pa, detta säkerställs genom att huset provtrycks (Pokorny, Zelger,

& Torghele, 2009).

Teori

För att byggnadens klimatskal ska uppnå önskad lufttäthet är det vikigt att det finns ETT lufttätt skikt som omsluter hela den uppvärmda volymen.

Figur 6: ETT lufttätt skikt som omsluter hela den uppvärmda volymen Ventilation med värmeåtervinning

De låga uppvärmningsenergikraven för passivhus kan så gott som enbart nås om värmeåtervinning av frånluften finns i byggnaden. Utan värmeåtervinning blir värmeförlusterna i ventilationen så höga att det är blir omöjligt att reducera uppvärmningsenergi så att den uppfyller kriterierna för passivhus (Pokorny, Zelger, & Torghele, 2009).

Hälsa och komfort hos de boende är det viktigaste syftet vid planering av passivhus, enbart detta gör att ett ventilationssystem är nödvändigt. Till- och frånluftssystem har visat sig vara speciellt passande i passivhus. Normalt bortför ett system av denna typ förorenad luft från kök, badrum och andra rum samtidigt som det tillför frisk, oförorenad luft utifrån till vardagsrum, barnrum, arbetsplatser och sovrum. Ett sådant system använder bara så mycket friskluft som är nödvändigt för att säkerställa rumskomfort och god hälsa hos de boende. Boytan blir endast tillförsedd med frisk luft och inte återcirkulerad luft. Detta leder till en mycket bra lufthygien. Värmeåtervinning utgör endast en liten extra ansträngning (Pokorny, Zelger, & Torghele, 2009).

Modern ventilationsteknik möjliggör en värmeåtervinningseffekt från 75 till över 95% (Pokorny, Zelger, & Torghele, 2009).

Figur 7: Bilden visar ett FTX-system (Reinerdahl, 2011)

Bilden ovan visar ett FTX-system. Nr. 1. Frisk uteluft tas in = tilluft. Nr. 2.

Den kalla tilluften värms i en värmeväxlare med hjälp av den varma rumsluften som är på väg att lämna huset = frånluft. Nr. 3. Uppvärmd tilluft fördelas i huset. Nr. 4. Den förorenade frånluften tas ut från kök och badrum. Ofta finns det en separat kanal från köksfläkten eftersom det annars kan samlas fett i värmeväxlaren, vilket kan vara en brandrisk. Nr. 5. Frånluften som har lämnat sin värme till tilluften i värmeväxlaren passerar ut (Energimyndigheten, 2011).

Termisk komfort

Passivhus uppnår hög energibesparing genom dess särskillt energieffektiva konstruktionskomponenter och ventilationsteknik. Det här leder till märkbart förbättrad komfort i jämförelse med konventionella nya byggnader (Pokorny, Zelger, & Torghele, 2009).

Ett välisolerat klimatskal bidrar till att temperaturen på byggnadsskalets invändiga ytor blir i stort sett samma som rumsluftens temperatur. Detta säkerställer en god termisk komfort jämfört med ett dåligt isolerat klimatskal där låga temperaturer uppstår på byggnadsskalets invändiga ytor (Pettersson, 2008).

Höga yt-temperaturer leder också till att fukt på konstruktionskomponenters yta reduceras. Luftfuktighetsrelaterade skador på utvändiga komponenter är en ickefråga i passivhus under normala brukarvanor hos de boende (Pokorny,

Teori

God termisk isolering av klimatskalet har även positiv effekt när utomhustemperaturen är hög. Välisolerade konstruktioner har stor värmekapacitet, även för lätta konstruktioner. Detta gör att dagliga variationer i utomhustemperaturen inte får någon noterbar påverkan för klimatet inne i byggnaden (Pettersson, 2008). Det innebär också att det tar lång tid att värma upp huset med hjälp av omgivande temperatur, det är därför enkelt att kyla ner ett passivhus genom att öppna fönster under de kalla timmarna på natten och sedan behålla den kalla temperaturen i huset under dagen (Pokorny, Zelger, &

Torghele, 2009).

Solenergitransmissionen bör hållas inom rimliga nivåer för att garantera trivsamt inomhusklimat under sommaren. Anpassad fönsterstorlek, lågt solenergitransmittans-värde på fönster och fasta eller rörliga fönsteravskärmningar kan bidra till detta. Används ventilationssystemet även under sommaren måste värmeåtervinningssystemet vara utformat så att det kan förbikopplas. Är byggnaden utrustad med geotermiskvärmepump kan denna användas för att förkyla tilluft under varma perioder (Pokorny, Zelger, &

Torghele, 2009).

Besparing av hushållsel

I konventionella byggnader står uppvärmningen för den dominerande energiförbrukningen. Så är inte fallet i passivhus då uppvärmningsbehoven i ett typiskt passivhus enbart förbrukar hälften så mycket energi jämfört med energin som går åt för varmvatten och hushållsel. Högeffektiva energibesparande vitvaror och hushållsprodukter i form av kylskåp, frys, ugn, lampor, tvättmaskin m.m. är därför nödvändigt för att minimera energikonsumptionen. Till exempel elektriska torkskåp har särskillt hög energiförbrukning, det är därför att rekommenderat att torka tvätt genom att hänga på klädstreck eller i torkrum. Andra energibesparandeåtgärder inkluderar solenergi, som kan täcka varmvattenbehovet under sommaren.

Primärenergibehovet för värme, ventilation, varmvatten och hushållsel sammantaget för ett passivhus begränsas till 120(kWh/m² per år) (Pokorny, Zelger, & Torghele, 2009).

Kostnadseffektiv och effektiv byggteknik

Då ett passivhus förbrukar låg energi innebär det att man kan bygga relativt enkla värmesystem. Det finns system på marknaden som kan hantera ventilation, uppvärmning, frånluftsåtervinning och varmvattenberedning i ett och samma system. Så förutom att det blir en billig driftskostnad på ett passivhus då energiförbrukningen är låg blir också kostnaden för värmesystem relativt låg eftersom man inte behöver installera stora och dyra värmesystem.