La Casa Pasiva es un estándar para la eficiencia energética en la construcción, que le permite ser económica y ecológicamente responsable, causando un daño mínimo al medio ambiente, para mantener la comodidad de vivir. Su consumo de energía térmica es tan reducido que o bien no es necesario instalar un sistema de calefacción independiente, o su potencia y tamaño son reducidos.
Estándar de eficiencia energética
El consumo de energía para las necesidades de calefacción de una casa de este tipo durante el año no supera los 15 kilovatios-hora por unidad de superficie. El consumo de energía para la calefacción, el suministro de agua caliente y el suministro de electricidad de una casa energéticamente eficiente no supera los 120 kilovatios-hora por unidad de superficie.
Si comparamos el consumo de energía para calefacción en Alemania, que está regulado por las normas sobre protección térmica y ahorro de energía de 2002 (WSchVO y EnEV 2002), hay una tendencia directa hacia una disminución en la necesidad de calefacción edificios El reciente Decreto EnEV que regula la protección térmica en Alemania establece la norma para el consumo anual de energía para calefacciónviviendas nuevas y rehabilitadas de 30 a 70 kilovatios-hora por unidad de superficie.
A modo de comparación, en la Federación Rusa, la norma de consumo anual de energía para calefacción en Moscú es de 95 a 195 kilovatios-hora por unidad de área. El consumo real excede estas normas muchas veces.
El beneficio de los hogares energéticamente eficientes
Ecohouse tiene los siguientes beneficios:
- Comodidad. Lo proporciona un sistema de ingeniería especial que mantiene constantemente un microclima agradable, limpieza y frescura del aire. La casa pasiva adquiere así el equilibrio de la temperatura ambiente.
- Ahorro de energía. Si comparamos un edificio ordinario y una casa pasiva, esta última se distingue por una reducción de más de diez veces en el consumo de calor para las necesidades de calefacción.
- Beneficios para la salud. Cuando la casa es pasiva, durante todo el año, todos los espacios habitables reciben constantemente aire fresco, no hay corrientes de aire, mucha humedad ni moho.
- Economía. Si la casa es pasiva, entonces el costo de operar su suministro de energía sigue siendo bajo incluso cuando el costo de la energía aumenta.
- Cuidar el medio ambiente. Cuando la casa es pasiva, el uso de tecnologías energéticamente eficientes aumenta el nivel de protección ambiental.
Balance energético
Una de las características de una vivienda energéticamente eficiente es el balance energético entre las pérdidas de calor por ventilación o transmisión y su entrada con energía solar,Fuentes de calor internas y calefacción. Para equilibrar, componentes tales como aislamiento térmico óptimo del volumen calentado, compacidad del edificio, uso pasivo del calor de la radiación solar al orientar la mayoría de las ventanas (hasta 2/5 del área de la fachada) hacia el sur con una tolerancia de 30 ° y debido a la ausencia de sombreado son extremadamente importantes. También será útil utilizar electrodomésticos con un alto nivel de eficiencia energética. También se supone que calienta el agua mediante una bomba de calor o un colector solar, calentamiento pasivo del aire con un intercambiador de calor del suelo. De hecho, la casa pasiva ideal es una casa termo sin calefacción.
Tecnología de casa pasiva
¿Cómo se logra este resultado? El estándar de la casa pasiva implica trabajar en cinco áreas:
- Aislamiento térmico. El aislamiento de las áreas externas, especialmente esquinas, extremos, transiciones y cruces, debe ser tal que el coeficiente de transferencia de calor sea inferior a 0,15 W/m2 K.
- Sin puentes térmicos. Es aconsejable evitar inclusiones que conduzcan el calor. Un programa especial para calcular el campo de temperatura le permitirá identificar y analizar correctamente las áreas desfavorecidas de la construcción de estructuras de cercas con su posterior optimización.
- Ventanas pasivas eficientes eco-house certificadas. Las ventanas de doble acristalamiento llenas de gas inerte son óptimas para tales casas. Instalación calificada de estructuras de ventanas.
- Ventilación mecánica conrecuperación de calor (no menos del 75%) y capa interior sellada. La detección y eliminación de fugas está asegurada mediante pruebas automatizadas de la permeabilidad al aire de los edificios. Ventilación de confort controlada por el usuario. Instalación de intercambiador de calor de suelo.
Llegar a Rusia
En Europa, el estándar de construcción de viviendas pasivas se usa ampliamente, y en la Federación Rusa, el diseño y la construcción de edificios que ahorran energía se encuentran solo en la etapa de formación.
Todavía no hay casas que cumplan con los requisitos del estándar de eficiencia energética, pero ya hay edificios que se acercan a este estándar. Encarnan los principios, elementos y métodos para calcular un hogar energéticamente eficiente.
Además, en relación con la Federación Rusa, se ha creado una clasificación de edificios por eficiencia energética:
- casa pasiva: la calefacción consume menos del 15, el consumo total de energía por año: no más de 120 kilovatios-hora por unidad de superficie;
- Casa de consumo ultrabajo: el consumo anual de energía para calefacción es de 16 a 35, y el consumo total anual de energía es inferior a 180 kilovatios-hora por unidad de superficie;
- Casa de bajo consumo energético: un edificio con un consumo anual de energía de calefacción de 36-50 y un consumo total anual de energía inferior a 260 kilovatios-hora por unidad de superficie.
Historial de desarrollo
La mitad de los años 90 del siglo XX estuvo marcada por la fundación en Darmstadt, Alemania, de la sociedad "Passive House". Arquitectos Westermauer y Bott-Ridder, bajo la dirección de Wolfgang Feist, diseñó un edificio de cuatro apartamentos, cuyo prototipo fueron todas las casas de ahorro de energía posteriores. La casa pasiva fue construida en 1991 con la participación del gobierno de Hesse. El consumo anual de calefacción del edificio es inferior a 1 litro de combustible por unidad de superficie.
Características de diseño
El diseño de la casa pasiva se completó con las siguientes soluciones de diseño.
Muros exteriores de ladrillos de silicato de 175 mm de espesor aislados con espuma de poliestireno de 275 mm de espesor, acabado interior con enlucido de yeso de 15 mm de espesor y papel pintado tricapa, seguido de pintura.
Cubierta cubierta con humus, capa filtrante, aglomerado de 50 mm de espesor, armado con vigas de madera, aislado con película de polietileno, aislado con una capa de lana mineral de 445 mm de espesor, acabado con cartón yeso y papel pintado de tres capas, seguido de pintura.
Techo de sótano, hormigón armado de 160 mm, aislado con placas de poliestireno de 250 mm, aislamiento acústico de 40 mm, solera de cemento de 50 mm y parquet de hasta 15 mm.
Ventanas con tres paneles, revestimiento de doble cara de baja emisividad, cámaras llenas de criptón. Estructuras de madera con aislamiento de espuma de poliuretano.
Recuperación de calor implementada por un intercambiador de calor a contracorriente en el sótano de la casa. Se utilizaron por primera vez motores de corriente continua conmutados electrónicamente.
El suministro de agua caliente se realiza mediante colectores de vacío planos con una superficie de 5,3 metros cuadrados. metros por apartamento (proporcionan el 66% de la necesidad de suministro de agua caliente) y compactoCaldera mural de condensación de gas natural. La tubería del sistema de ACS se coloca en una capa de aislamiento térmico y está bien aislada.
Consultar medidas
Después de la finalización de la construcción y puesta en marcha del edificio, se realizaron mediciones de control del flujo de aire, prueba de presión, mediciones de temperatura y consumo de energía las 24 horas del día. Confirmaron el logro de la meta establecida.
El consumo anual de energía térmica para las necesidades de calefacción en 1991-1992 fue de 19,8 kilovatios-hora por unidad de superficie, lo que representó el 8% del consumo de viviendas convencionales. En 1992-1993, el consumo anual se redujo a 11,8 kilovatios-hora por unidad de área (5,5% del consumo de pisos tomado como comparación). El consumo posterior cayó a menos de 10 kilovatios-hora por unidad de área por año.
Los indicadores resultaron ser tan pequeños que los expertos los malinterpretaron durante mucho tiempo. Se logró una reducción significativa en los costos de energía del 90% mediante el uso de electrodomésticos de alta eficiencia.
La experiencia alemana fue tomada prestada por arquitectos finlandeses y arquitectos de otros países europeos. Desde entonces, se han construido más de 40 mil casas ecológicas pasivas en el mundo.
Casa pasiva: construcción en Rusia
En la Federación Rusa en Moscú, San Petersburgo, Nizhny Novgorod y Ekaterimburgo, se están implementando o ya se han construido varios objetos utilizando los estándares básicos por los cuales se construyen las casas pasivas. Los proyectos de algunos de ellos se discutirán a continuación.
Proyecto en Moscúárea
Entre los proyectos de edificios individuales con bajo consumo de energía, se puede destacar la "Casa activa" en la región de Moscú, cuyo suministro de calor también es pasivo.
Las casas activas son edificios con diferentes niveles de eficiencia energética, pero con un mayor confort, conseguido mediante el control automático del microclima de la casa mediante el sistema "smart home", el uso de fuentes de energía renovables y su respeto por el medio ambiente.
El proyecto se completó en 2011. Es una estructura diseñada para 5 habitantes con una superficie de 229 metros cuadrados, dos pisos, un marco de madera, aislado con paneles de lana mineral ISOVER, ventanas de techo VELUX, un espesor de estructuras de cercado externo de 550–650 mm, un calor resistencia de transferencia del techo y paredes de 12, un piso de 14 (m 2·°C)/Mar. La tasa de intercambio de aire es de 0,4 veces por hora. El consumo anual de energía solo para calefacción es de 38, y el consumo total de energía es de 110 kilovatios-hora por unidad de área por año.
Proyecto en Nizhny Novgorod
Otro ejemplo de un proyecto con consumo de calor ultrabajo para las necesidades de calefacción es una casa ecológica cerca de Nizhny Novgorod, terminada en 2012.
Edificio de dos plantas con una superficie de 141 metros cuadrados. metro, diseñada para cuatro personas, es una estructura en forma de marco de madera, aislada con losas de lana mineral ISOVER, con perfil de ventana REHAU GENEO, tres vidrios, resistencia a la transferencia de calor de paredes 8, 7, techo 12, 8, piso 8, 9 m 2·°C/O. Unidad de ventilación Zehnder aplicada con eficienciarecuperación 84% y tasa de intercambio de aire 0,3 veces por hora. El consumo anual de energía para calefacción es de 33 kilovatios-hora por unidad de superficie.
La vivienda precaria es enemiga de la eficiencia energética
Desde el principio, la idea de una eco-casa pasiva asumió que el costo de tales casas sería igual o ligeramente mayor que el costo de las ordinarias. El significado de la idea era el bajo costo de dicha construcción, la relación óptima entre precio y calidad y la rápida recuperación de la inversión.
El principal objetivo y problema es igualar el costo de construir tales estructuras en la Federación Rusa y construir casas ordinarias. El cambio del hogar energéticamente eficiente de la élite al sector masivo no ocurrirá rápidamente. Esto requerirá, además de la formación de arquitectos, también la presencia del nivel de habilidad necesario de los constructores, el uso de materiales de construcción de alta calidad y nivel tecnológico, equipos y materiales con características especiales.
El sector de la construcción masiva en Rusia prefiere reducir el costo de la vivienda mediante el uso de materiales de construcción de baja calidad y la explotación de mano de obra poco calificada. Mientras se mantengan tales preferencias, la transición a la construcción de viviendas masivas de alta tecnología y eficiencia energética parece poco realista.
Perspectivas en Rusia
La reducción prevista del 40 % en las tasas de consumo de energía para 2020 pretende cambiar el rumbo a favor de las tecnologías de ahorro de energía. La tasa de resistencia a la transferencia de calor aumentará de 0,52 a 0,8 m2·°C/W, y luego a 1,0. Será obligatorio el uso de recuperación en los sistemas de ventilación. En este momento, es importante adaptar e implementar la experiencia extranjera. Se espera que se construyan muchas docenas de casas pasivas para 2020. Para entonces, ya se habrán creado las condiciones necesarias: los bancos desarrollarán un sistema de préstamos preferenciales, los diseñadores, desarrolladores y constructores dominarán las nuevas tecnologías. Esto creará un mercado y una demanda de consumo sostenible.
