A Casa Passiva é um padrão de eficiência energética na construção civil, que lhe permite fazer economia e ecologia, causando um mínimo de danos ao meio ambiente, para manter o conforto de morar. Seu consumo de energia térmica é tão pequeno que ou não há necessidade de instalar um sistema de aquecimento separado, ou sua potência e tamanho são pequenos.
Padrão de Eficiência Energética
O consumo de energia para as necessidades de aquecimento de tal casa para o ano não excede 15 quilowatts-hora por unidade de área. O consumo de energia para aquecimento, fornecimento de água quente e fornecimento de eletricidade de uma casa com eficiência energética não excede 120 quilowatts-hora por unidade de área.
Se compararmos o consumo de energia para aquecimento na Alemanha, que é regulado pelos regulamentos de proteção térmica e economia de energia de 2002 (WSchVO e EnEV 2002), há uma tendência direta para a diminuição da necessidade de aquecimento edifícios. O recente Decreto EnEV que regulamenta a proteção térmica na Alemanha estabeleceu a norma para o consumo anual de energia para aquecimentocasas novas e reabilitadas de 30 a 70 quilowatts-hora por unidade de área.
Para comparação, na Federação Russa, a norma de consumo anual de energia para aquecimento para Moscou é de 95 a 195 quilowatts-hora por unidade de área. O consumo real excede essas normas muitas vezes.
O benefício das casas energeticamente eficientes
Ecohouse tem os seguintes benefícios:
- Conforto. É fornecido por um sistema de engenharia especial que mantém constantemente um microclima agradável, limpeza e frescor do ar. A casa passiva adquire assim o equilíbrio da temperatura ambiente.
- Economia de energia. Se compararmos um edifício comum e uma casa passiva, esta última distingue-se por uma redução de mais de dez vezes no consumo de calor para as necessidades de aquecimento.
- Benefícios para a saúde. Quando a casa é passiva, durante todo o ano, todos os espaços são constantemente abastecidos com ar fresco, não há correntes de ar, alta umidade e sem mofo.
- Economia. Se a casa for passiva, o custo de operação do fornecimento de energia permanece baixo, mesmo que o custo da energia aumente.
- Cuidado com o meio ambiente. Quando a casa é passiva, o uso de tecnologias energeticamente eficientes aumenta o nível de proteção ambiental.
Equilíbrio energético
Uma das características de uma casa energeticamente eficiente é o balanço energético entre ventilação ou perda de calor de transmissão e sua entrada com energia solar,fontes de calor internas e aquecimento. Para o equilíbrio, componentes como isolamento térmico ideal do volume aquecido, compacidade do edifício, uso passivo do calor da radiação solar orientando a maioria das janelas (até 2/5 da área da fachada) para o sul com tolerância de 30 ° e devido à ausência de sombreamento são extremamente importantes. Também será útil usar eletrodomésticos com alto nível de eficiência energética. Também deve aquecer a água usando uma bomba de calor ou coletor solar, aquecimento passivo do ar com um trocador de calor no solo. Na verdade, a casa passiva ideal é uma casa térmica sem aquecimento.
Tecnologia da Casa Passiva
Como esse resultado é alcançado? O padrão da casa passiva envolve trabalhar em cinco áreas:
- Isolamento térmico. O isolamento de áreas externas, especialmente cantos, pontas, transições e cruzamentos, deve ser tal que o coeficiente de transferência de calor seja menor que 0,15 W/m2 K.
- Sem pontes térmicas. É aconselhável evitar inclusões que conduzam calor. Um programa especial para calcular o campo de temperatura permitirá que você identifique e analise corretamente as áreas desfavorecidas das estruturas de vedação da construção com sua posterior otimização.
- Eficientes janelas passivas com certificação eco-house. Janelas com vidros duplos cheias de gás inerte são ideais para essas casas. Instalação qualificada de estruturas de janelas.
- Ventilação mecânica comrecuperação de calor (não inferior a 75%) e revestimento interno selado. A detecção e eliminação de fugas é assegurada por testes automatizados de permeabilidade ao ar dos edifícios. Ventilação de conforto controlada pelo usuário. Instalação do trocador de calor à terra.
Tornar-se na Rússia
Na Europa, o padrão de construção de casas passivas é amplamente utilizado e, na Federação Russa, o projeto e a construção de edifícios com economia de energia estão apenas no estágio de formação.
Ainda não há casas que atendam aos requisitos do padrão de eficiência energética, mas já existem prédios próximos a esse padrão. Eles incorporam os princípios, elementos, métodos para calcular uma casa com eficiência energética.
Além disso, em relação à Federação Russa, foi criada uma classificação de edifícios por eficiência energética:
- casa passiva - aquecimento consome menos de 15, consumo total de energia por ano - não mais de 120 quilowatts-hora por unidade de área;
- Casa de ultra baixo consumo - o consumo anual de energia de aquecimento é de 16 a 35, e o consumo anual total de energia é inferior a 180 quilowatts-hora por unidade de área;
- Casa de baixo consumo de energia - um edifício com um consumo anual de energia de aquecimento de 36-50 e um consumo total anual de energia inferior a 260 quilowatts-hora por unidade de área.
Histórico de desenvolvimento
A metade da década de 90 do século XX foi marcada pela fundação em Darmstadt, na Alemanha, da parceria "Passive House". Arquitetos Westermauer e Bott-Ridder, sob a direção de Wolfgang Feist, projetou um prédio de quatro apartamentos, cujo protótipo eram todas as casas de economia de energia subsequentes. A casa passiva foi construída em 1991 com a participação do governo de Hesse. O consumo anual de aquecimento do edifício é inferior a 1 litro de combustível por unidade de área.
Recursos de design
O projeto da casa passiva foi completado com as seguintes soluções de projeto.
Paredes externas em tijolos de silicato de 175 mm de espessura isolados com espuma de poliestireno de 275 mm de espessura, acabamento interno com gesso de 15 mm de espessura e papel de parede de três camadas, seguido de pintura.
Telhado coberto com húmus, camada filtrante, aglomerado de 50 mm de espessura, reforçado com vigas de madeira, isolado com filme de polietileno, isolado com uma camada de lã mineral de 445 mm de espessura, acabado com gesso cartonado e papel de parede de três camadas, seguido de pintura.
Teto da cave, betão armado de 160 mm, isolado com placas de poliestireno de 250 mm, insonorização de 40 mm, betonilha de cimento de 50 mm e parquet até 15 mm.
Janelas com três vidraças, revestimento low-e frente e verso, câmaras preenchidas com criptônio. Esquadrias de madeira com isolamento em espuma de poliuretano.
Recuperação de calor implementada por um permutador de calor de contracorrente na cave da casa. Os motores DC comutados eletronicamente foram usados pela primeira vez.
O abastecimento de água quente é feito por coletores planos a vácuo com área de 5,3 metros quadrados. metros por apartamento (fornecem 66% da necessidade de abastecimento de água quente) e compactocaldeira de condensação a gás natural de parede. A tubulação do sistema DHW é colocada em uma camada de isolamento térmico e está bem isolada.
Verificar medidas
Após a conclusão da construção e comissionamento do edifício, foram feitas medições de controle de vazão de ar, teste de pressão, medições 24 horas por dia de temperatura e consumo de energia. Eles confirmaram o alcance da meta estabelecida.
O consumo anual de energia térmica para aquecimento em 1991-1992 foi de 19,8 quilowatts-hora por unidade de área, o que representou 8% do consumo dos apartamentos de habitação convencional. Em 1992-1993, o consumo anual caiu para 11,8 quilowatts-hora por unidade de área (5,5% do consumo dos apartamentos tomados para comparação). O consumo posterior caiu para menos de 10 quilowatts-hora por unidade de área por ano.
Os indicadores ficaram tão pequenos que os especialistas os interpretaram mal por muito tempo. Uma redução significativa nos custos de energia de 90% foi alcançada através do uso de eletrodomésticos de alta eficiência.
A experiência alemã foi emprestada por arquitetos finlandeses e arquitetos de outros países europeus. Desde então, mais de 40 mil eco-casas passivas foram construídas no mundo.
Casa passiva: construção na Rússia
Na Federação Russa em Moscou, São Petersburgo, Nizhny Novgorod e Yekaterinburg, vários objetos estão sendo implementados ou já foram construídos usando os padrões básicos pelos quais as casas passivas são construídas. Os projetos de alguns deles serão discutidos a seguir.
Projeto em Moscouárea
Entre os projetos de edifícios individuais com baixo consumo de energia, pode-se destacar a "Casa Ativa" na região de Moscou, cujo fornecimento de calor também é passivo.
Casas ativas são edifícios com diferentes níveis de eficiência energética, mas com maior conforto, conseguido através do controlo automático do microclima da casa pelo sistema "smart home", a utilização de fontes de energia renováveis e a sua compatibilidade ambiental.
O projeto foi concluído em 2011. É uma estrutura projetada para 5 habitantes com uma área de 229 metros quadrados, dois andares, estrutura de madeira, isolada com placas de lã mineral ISOVER, janelas de telhado VELUX, espessura das estruturas de vedação externa de 550–650 mm, resistência de transferência do telhado e paredes de 12, um piso de 14 (m 2·°C)/Tue. A taxa de troca de ar é de 0,4 vezes por hora. O consumo anual de energia apenas para aquecimento é de 38, e o consumo total de energia é de 110 quilowatts-hora por unidade de área por ano.
Projeto em Nizhny Novgorod
Outro exemplo de projeto com consumo de calor ultrabaixo para necessidades de aquecimento é uma casa ecológica perto de Nizhny Novgorod, concluída em 2012.
Edifício de dois andares com área de 141 metros quadrados. medidor, projetado para quatro pessoas, é uma estrutura em forma de moldura de madeira, isolada com placas de lã mineral ISOVER, com perfil de janela REHAU GENEO, três vidros, resistência à transferência de calor das paredes 8, 7, telhado 12, 8, piso 8, 9 m 2·°C/W. Unidade de ventilação Zehnder aplicada com eficiênciarecuperação de 84% e taxa de troca de ar 0,3 vezes por hora. O consumo anual de energia para aquecimento é de 33 quilowatts-hora por unidade de área.
A habitação precária é inimiga da eficiência energética
Desde o início, a ideia de uma eco-casa passiva pressupunha que o custo de tais casas seria igual ou ligeiramente superior ao custo das casas comuns. O significado da ideia era o baixo custo de tal construção, a ótima relação preço-qualidade e retorno rápido.
O principal objetivo e problema é igualar o custo de construção de tais estruturas na Federação Russa e a construção de casas comuns. A mudança do lar energeticamente eficiente da elite para o setor de massa não acontecerá rapidamente. Isso exigirá, além da formação dos arquitetos, também a presença do nível de habilidade necessário dos construtores, a utilização de materiais de construção de alta qualidade e nível tecnológico, equipamentos e materiais com características especiais.
O setor de construção em massa na Rússia prefere reduzir o custo da habitação através do uso de materiais de construção de baixa qualidade e da exploração de mão de obra pouco qualificada. Enquanto tais preferências permanecerem, a transição para a construção de moradias em massa de alta tecnologia e eficiência energética parece irreal.
Perspectivas na Rússia
A redução planejada de 40% nas taxas de consumo de energia até 2020 visa virar a maré em favor de tecnologias de economia de energia. A taxa de resistência à transferência de calor aumentará de 0,52 para 0,8 m2·°C/W, e depois para 1,0. O uso de recuperação em sistemas de ventilação será obrigatório. Neste momento, é importante adaptar e implementar a experiência estrangeira. Espera-se que muitas dezenas de casas passivas sejam construídas até 2020. A essa altura, as condições necessárias já estarão criadas: os bancos desenvolverão um sistema de empréstimos preferenciais, projetistas, desenvolvedores e construtores dominarão as novas tecnologias. Isso criará um mercado e uma demanda de consumo sustentável.
