Ce înseamnă să ai cu adevărat o casă pasivă?

Conceptul de casă pasivă nu mai este ceva nou. Pe piață sunt destui furnizori care oferă produse specifice caselor pasive. Mulți dintre ei fac afaceri de câteva decenii. Ne dorim o casă pasivă chiar dacă nu înțelegem destul de clar ce înseamnă să construiești, cumperi sau întreții, o casă pasivă. De cele mai multe ori, nici măcăr nu se înţelege exact care sunt avantajele unei case pasive. Însă pe măsură ce costurile la energie vor crește, rostul unei case cu cheltuieli mici de întreținere devine tot mai evident.

Acest articol este un efort de a încerca să fac un pic de lumină şi să explic pe scurt ce înseamnă o casă pasivă. Voi pune accentul și pe unele aspecte din definiţia ei. O casă pasivă răspunde multor nevoi de economie financiară şi ne face să ne bucurăm de confortul casei indiferent de anotimp. Sunt mai multe concepte pe care trebuie să le înțelegi pentru a putea construi sau renova o casă la standarde de casă pasivă.

Ce înseamnă o casă pasivă?

Într-o formă scurtă, o casă pasivă este o locuinţă care nu are nevoie de surse exterioare de energie. Ea are un volum şi o poziţionare care o avantajează să nu necesite energie electrică de la reţea şi nici combustibili pentru încălzirea pe timp de iarnă. Casa pasivă este orientată spre sud şi are nişte ferestre şi o streaşină care o ajută să stea rece pe timp de vară şi caldă pe timp de iarnă. La orice casă pasivă, anveloparea exterioară compusă din pardoseală, acoperiş şi pereţi exteriori, este foarte bine izolată şi foarte etanşă.

Etanşeitatea se referă la faptul că aerul cald nu se pierde prin crăpăturile zidurilor, a acoperişului sau a planşeului. Alături de pereţi foarte bine izolaţi, vom avea uşi şi ferestre foarte eficiente, cu o etanşeitate similară. Într-o casă pasivă există o atmosferă independentă de exterior care nu crează un aer viciat peste noapte, așa cum se întâmplă la o casă normală. Acest lucru este mai greu de înţeles având în vedere că am menţionat etanşeitatea casei. Însă, toate casele pasive au un schimbător de căldură, iar acest schimbător este de fapt un schimbător de aer care recuperează căldura din aer.

Recuperarea de căldură are loc când circulăm aerul din interior spre exterior pe timp de iarnă. Pe timp de vară, acest schimbător de căldură introduce aer rece de afară prin trecerea lui printr-o țeavă metalică îngropată în sol. Această trecere prin țeavă răcește aerul la o temperatură de aproximativ 10 grade Celsius, similară cu a solului. Acționează ca un aer condiționat pasiv care consumă doar o fracțiune din energia pe care o consumă aerul condiționat clasic. În imaginea de mai sus avem parte a unui perete de fundație ce urmează să susțină o viitoare casă pasivă din lemn.

În ce fel este o casă pasivă diferită de una normală?

Probabil că cea mai evidentă deosebire dintre o casă pasivă şi una normală este forma ei geometrică. Casele vechi de tipul vagonului cu trecere dintr-o cameră în alta, sunt extrem de ineficiente prin forma lor geometrică. Motivul este că au un număr prea mare de pereţi exteriori, raportat la volumul şi suprafaţa internă. Am dat exemplu în articolul Designul responsabil și eficient al unei case sau clădiri, iar eu vă recomand să citiți și să înțelegeți acel articol înainte să vă apucați de designul sau construcția oricărei clădiri, indiferent de destinație.

O casă pasivă are panouri solare pe acoperiș. Poate fi vorba de panouri fotovoltaice sau de panouri solare care încălzesc apa, sau de ambele. Acoperișul casei, orientarea lui și panta lui sunt în conformitate cu zona unde este amplasată structura. În articolul 1n-cu3and – Panta acoperișului pentru instalațiile solare, voi explica pe lung cum să construiești un acoperiș pentru a produce cât mai multă energie electrică cu panourile solare fotovoltaice amplasate pe casă. O casă amplasată în București va avea un unghi diferit față de una amplasată în Suceava și de aceea este nevoie de o analiză specifică pentru fiecare situație.

Unele case tradiționale pot fi transformate în case pasive, iar altele nu. În imaginea de mai sus avem o clădire rezidențială de mari dimensiuni, cu un acoperiș impracticabil, coșuri de fum, exterior neizolat, ferestre mici, streașină incorectă, etc. Mai presus de asta ea este înconjurată și de vegetație. Casele pasive nu au pomi care pot bloca lumina directă a soarelui. Această structură este oarecum imposibil de transformat într-o casă pasivă la un preț rezonabil. Pe partea sudică a structurii vom căuta să avem vegetație pitică sau deloc.

Principiul de funcţionare al schimbătorului de căldură

Schimbătorul de căldură este un aparat electric, prevăzut cu nişte radiatoare şi nişte filtre de aer care pastrează căldura internă. El schimbă aerul viciat cu unul proaspăt rece de afară, îi transferă temperatura scazută celui viciat. Aerului proaspăt îi implimă aproximativ 90% din caldura luată de la cel viciat. Aproximativ 10% din căldură nu mai poate fi recuperată şi este pierdută în exterior. Pentru a face o comparaţie, când deschidem geamul pe timp de iarnă să ventilăm locuinţa, pierdem 100% din căldura aerului schimbat cu exteriorul.

Pentru mai multe detalii despre felul în care funcţionează această instalaţie şi despre felul în care se construieşte puteţi aprofunda citind articolul 1n-cu3and – Instalaţii pasive de încălzire şi răcire a locuinţei, iar pentru înţelegerea temperaturii solului în funcţie de locaţie, adâncime, şi anotimp puteți consulta articolul Temperatura solului în funcţie de locaţie, adâncime şi anotimp. Un lucru bine de ştiut este că uneori pentru a eficientiza toată instalaţia de schimbare a căldurii, se pune în pământ o ţeavă, metalică sau dintr-un material cu transfer termic mare.

Pe ţeava menționată se extrage aerul de afară, folosindu-se energia termică a pământului pentru a încălzi aerul până la o temperatură de aproximativ 10 grade Celsius. În acest fel schimbătorul de căldură are o eficienţă mare pentru că nu schimbă căldură cu un aer prea rece sau prea cald. Avantajul aceste instalații are două forme, pe timp de vară când aerul exterior are 40 °C şi pe timp de iarnă când aerul intrat în schimbător are -20 °C.

O casă pasivă în cifre

Consider că este momentul să vorbim şi despre cifre. Încă o dată, dacă unele noţiuni vi se par necunoscute vă rog să vă mergeţi la articolul despre R, U, lamda şi alte noţiuni ce ţin de eficienţa termică. În sens larg, o casă pasivă are anveloparea eficientă, fără punţi termice. Când spun anveloparea mă refer la acoperiş, pereţi exteriori, ferestre, uşi exterioare, pardoseală exterioara spre fundaţie. Valorile de mai jos sunt minime. Eu vă recomand să țintiți pentru niște valori mai bune pentru că socoteala de acasă nu se potrivește cu cea din târg. Am spus asta ca să cuprind mai multe probleme care pot să apară în construcția casei dar și în exploatarea ei de-a lungul timpului.

Aceste valori vor exprima minimul de eficienţă de:

U = 0.80 W/(m²K) pentru ferestre;
U = 0.10 W/(m²K) pentru pereți;
U = 0.06 W/(m²K) pentru acoperiș;

,iar pentru media suprafeței totale exterioare, adică cea care intră în contact cu exteriorul:

U = 0.15 W/(m²K) pentru acoperiș;

Din valori ne putem da seama că putem jongla cu suprafeţele. Acoperiş, ferestre, pereţi dar şi cu zona în care amplasăm locuința, dacă respectăm condiţiile. Prin definiţie, lăsând aspectele mai tehnice la o parte, casa pasivă este orice casă cu nevoi energetice de maxim 15 kWh/m² locuibil/an. Energia total disipată în casă de 120 kWh/m² pe an. Vreau să amintesc că o casă pasivă nu are nici sursă de răcire, aşa cum nu are nici sursa de căldură, ea fiind total independentă de nevoi energetice externe.

Concluzie despre construcția casei pasive

Nu este ușor să construiești o casă pasivă. În acest articol am făcut trimitere la o grămadă de alte informații. Acele articole la rândul lor sunt destul de complexe și cu trimitere la altele. Dacă dorești să înveți să construiești o casă pasivă, ai toate materialele disponibile aici. Ai nevoie doar de timp, perseverență și multă răbdare. O casă pasivă poate include o multitudine de sisteme voluminoase și complexe, dar am considerat că are rost să păstrez lucrurile simple pentru moment. Există termenul de Rénopassive pe care eu nu prea îl voi prezenta prea curând.

Rénopassive este un termen franțuzesc și se referă la transformarea clădirilor existente în clădiri pasive. Personal nu văd rostul acestor renovări și susțin construcția structurilor noi. În România clădirile nu sunt prea valoroase și nu are rost să investește zeci și sute de mii de euro în transformarea unei clădiri cu o valoare reală de piață de 50.000 de euro. Nu vreau să se înțeleagă că modalitățile prezentate de mine sunt singurele pentru a atinge conceptul de pasivitate energetică a casei. Mai sunt o grămadă altele și vă încurajez să le studiați. Eu am considerat că acestea se potrivesc cel mai bine cu țara noastră.

În încheiere aș vrea să spun că o casă pasivă are nevoie de atenție. Dacă ești genul de persoană care nu schimbă uleiul la mașină până nu se strică mașina, atunci proabil că acest tip de construcție nu este pentru tine. Casa pasivă trebuie ținută sub supraveghere și învățată ca pe o mașină sau un utilaj de lucru. Înțelegerea deplină a principiilor care contribuie la construcția și mentenanța caselor pasive, vor cere eforturi semnificative de educație proprie și un fel de dezvoltare personală într-o direcție tehnică.