Prima c'era un'idea
Si ritiene comunemente che quando si progetta una casa passiva, il suo aspetto e l'estetica siano di minore importanza, perché la cosa più importante è il bilancio energetico. Nel caso di questa casa l'aspetto era di notevole importanza. I futuri proprietari volevano avere una casa che non fosse solo economica da usare, ma anche che gli piacesse.
Immagina un weekend in una piccola casa vacanza in riva al lago. I raggi del sole scivolano lungo i tronchi, una fresca brezza soffia dal vicino lago … Proteggono le cime degli alberi dal caldo, odora di legno e acqua. Una casa piccola ma ordinata che offre riparo alla famiglia, non solo è ben inserita nell'ambiente, ma è anche molto economica da mantenere … Questo è il sogno che i nostri ospiti hanno deciso di realizzare.
Autore: architetto Agnieszka Figielek - Certified European Passive House Designer presso PHI Darmstadt, [email protected]; Patrycja Choma-Zalewska
Funzione: edificio residenziale
Ubicazione: intorno a Września
Investitore: privato
Superficie utile: 76 m2
Completamento: 2014 e 2015
Premi / certificati: sovvenzione di 50.000 PLN dal programma NF15 (il programma è ora chiuso), organizzato dal Fondo nazionale per la protezione ambientale e la gestione delle acque
Sotto: piano situazionale
Vele piene di potenza: presupposti progettuali
Foto in alto: La facciata sud è stata ridisegnata durante l'adeguamento dell'edificio alle esigenze di passività. Le grandi finestre forniscono una migliore illuminazione e riscaldamento degli interni della casa
L'autore del concetto iniziale dell'edificio è Patrycja Choma-Zalewska, designer di interni. È stata una sua idea riferirsi con la forma del corpo alla forma delle vele mosse dal vento. Da dove viene questo pensiero? Perché la casa doveva essere costruita nella foresta, vicino al lago. Agli investitori l'idea è piaciuta molto.
La specificità della natura circostante rendeva quasi evidente l'atmosfera marittima. I materiali naturali utilizzati per erigere e isolare le pareti e il tetto sono diventati un ovvio complemento di questa architettura: del resto, vele bianche e acqua sono sempre accompagnate da strutture e finiture in legno.
Sotto: Il bosco visibile dalle finestre è senza dubbio un grande pregio del lotto, ma allo stesso tempo rappresentava un notevole ostacolo per gli architetti
Foto PASSIVO m2
Combinare estetica e principi
Foto sopra: I futuri proprietari credevano che lo studio Passive2 che avevano ingaggiato sarebbe stato in grado di conciliare il concetto insolito con i requisiti dello standard passivo
La forma del corpo dell'edificio è stata ispirata dalle vele di uno yacht. Si riferisce sia agli interessi degli investitori che al vicino lago. Le facciate orientale e occidentale dell'edificio sono curvate a forma di arco, grazie al quale assomigliano a vele insieme al tetto "ondulato".
Foto PASSIVO m2
Foto in alto: le facciate orientale e occidentale dell'edificio sono piegate a forma di arco e spostate l'una rispetto all'altra, simili a vele piene di vento
Gli investitori si sono rivolti agli architetti dello studio Pasywnym2 con la richiesta di preparare un progetto di casa, avendo un concetto quasi completamente pronto dell'edificio. I progettisti hanno affrontato una sfida davvero difficile: implementando tutti i presupposti progettuali iniziali, dovevano fare in modo che la casa risultante soddisfacesse i requisiti della costruzione passiva. Per rendersi conto di quanto sia stato straordinario questo compito, è sufficiente citare tre principali ostacoli:
- una vasta area di partizioni esterne (pareti, pavimento e tetto) attraverso la quale fuoriesce il calore, derivante dal piccolo corpo a un piano dell'edificio;
- privazione pressoché totale della facciata sud delle finestre, e quindi dell'energia solare necessaria per riscaldare l'interno;
- ambiente boschivo del lotto, ovvero ombreggiamento e ulteriore limitazione della fornitura di energia solare all'edificio.
Foto sotto: Le foto scattate nel tardo autunno non rispecchiano appieno il fascino della trama o dell'edificio stesso, ma a cosa serve l'immaginazione …?
Foto PASSIVO m2
Sotto: piano situazionale
Come scegliere l'appartamento giusto? Lezione di lettura della proiezione
Secondo l'architetto
Foto sopra: visualizzazione dell'edificio da sud
Agnieszka Figielek, progettista europeo certificato di case passive:
La nostra priorità era "portare" quanto più calore solare possibile nella casa. Quindi abbiamo lavorato sulla posizione dell'edificio in modo che il maggior numero possibile di raggi raggiungesse il centro.
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Foto sopra: Visualizzazione dell'edificio da est
Il primo passo è stato modificare la posizione originale delle finestre, che semplicemente non esisteva sul lato sud nel concetto originale. Insieme all'autore del concept, abbiamo dovuto ridisegnare la facciata in modo da avere la vetrata principale su questo lato. Il tutto mantenendo la funzionalità degli interni e la razionalità del loro layout.
Abbiamo anche proposto che la porta dell'edificio fosse vetrata e ottenesse ulteriore calore dal sole. Allo stesso tempo, abbiamo cercato di convincere l'investitore a cambiare la forma dell'edificio in uno a due piani. Grazie a questo trattamento, si otterrebbe un interessante interno con soppalco aperto e camerette per bambini al primo piano, e si migliorerebbe il rapporto sfavorevole tra la partizione e il volume dell'edificio. Sfortunatamente, i proprietari sono rimasti irremovibili in questa faccenda.
Il passo successivo è stato quello di spostare l'intero edificio il più lontano possibile a nord del lotto. L'idea era di ridurre l'ombreggiatura dalla fronte della foresta. Fortunatamente, c'è una strada a sud del lotto e un terreno edificabile senza alberi di fronte, che offre un'apertura. Spostare l'edificio a nord ha creato ancora più spazio libero sul lato sud, grazie al quale in inverno più sole raggiunge la casa.
Scelta della tecnologia e decisioni sulle finestre
Foto sopra: Il progetto doveva essere molto preciso, quindi ci è voluto molto tempo per costruire, ma grazie a questo la struttura prefabbricata "è cresciuta" estremamente velocemente sul sito
Quando è stato creato il concetto finale della forma dell'edificio e la disposizione delle funzioni residenziali ed economiche, i progettisti hanno dovuto decidere in quale tecnologia sarebbe stata costruita la casa. Doveva essere il più veloce, semplice ed economico possibile. Dopo aver analizzato diverse opzioni, si è deciso di costruire una casa in una struttura in legno. A parte la rapidità e la "pulizia" dei lavori, la tecnologia scelta è sembrata anche la più adeguata alle funzioni dell'edificio e alla natura dell'ambiente circostante (bosco naturale).
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Foto sopra: È proprio per la conformazione di questa facciata che la decisione di scegliere la tecnologia per la costruzione dell'edificio è stata presa in modo rapido e quasi indiscutibile
Nelle case passive, la corretta installazione e i parametri delle finestre sono molto importanti. - Abbiamo analizzato vari tipi di serramenti - afferma l'architetto. - Inizialmente, abbiamo considerato finestre in legno e in PVC. In definitiva, le finestre in PVC sono state scelte a causa di parametri energetici elevati a un prezzo più conveniente. La decisione è stata più semplice perché avevamo già collaborato con il produttore di finestre su progetti precedenti, quindi eravamo sicuri che gli installatori avessero le competenze necessarie - aggiunge. Nel caso di questo progetto, un'ulteriore sfida è stata progettare un'installazione di finestre calde su una parete semicircolare. Gli architetti hanno proposto una soluzione innovativa per il montaggio su pali tondi, ulteriormente isolati dall'esterno con uno strato di schiuma di poliuretano.Ciò ha permesso di preservare le curve e allo stesso tempo di limitare la formazione di ponti termici.
Il concetto di design, e in particolare la forma dell'edificio (pareti semicircolari), ha richiesto la selezione di tecnologia e artigianato appropriati da parte degli appaltatori. Questo è il motivo per cui gli architetti, insieme agli investitori, hanno scelto la tecnologia di costruzione dello scheletro, che consente una modellazione più libera della forma degli edifici passivi.
Adattare il progetto al budget
Foto sopra: La tenuta all'aria è una delle caratteristiche delle case passive che le rende estremamente efficienti dal punto di vista energetico. La foto è stata scattata durante il test di tenuta della costruzione
Dopo che la fase concettuale è stata completata, gli architetti hanno preparato richieste per l'investitore per i singoli componenti del corpo dell'edificio. Sulla base delle offerte inviate è stato possibile stimare il costo dell'investimento sia per un edificio in standard passivo che in uno standard di risparmio energetico. Si è scoperto che nel caso di questa casa, il costo del lavoro in entrambi gli standard sarebbe lo stesso e la differenza nei prezzi dei materiali - leggera. I costi più alti (ma uguali in entrambi gli standard) sono relativi alla finitura del tetto (lamiera aggraffata), alla facciata (legno esotico) o agli interni stessi. Il maggiore sussidio per gli edifici nello standard passivo del Fondo nazionale per la protezione ambientale e la gestione delle acque ha praticamente pareggiato i costi di investimento. Tuttavia,anche con il sussidio, il costo della costruzione della casa ha superato il budget. Gli investitori, tuttavia, erano determinati. Hanno deciso di non rinunciare allo standard passivo e di ottenere risparmi riducendo l'area utilizzabile dell'edificio da 90 m2 a 76 m2. Il ripostiglio con una superficie di 22 m2. Dopo queste modifiche, il costo totale di costruzione è diminuito, sebbene il costo di costruzione di 1 m2 sia aumentato. Questo perché il costo di installazione dell'edificio è rimasto lo stesso e la superficie è stata ridotta. Per questo motivo, il costo di costruzione di 1m2 è stato di oltre 5.000 … Un edificio più grande, di dimensioni più tipiche (oltre 160 m2), in uno standard passivo e in tecnologia scheletrata, potrebbe essere costruito per un prezzo di ca.per m2 … La procedura per ridurre l'edificio ha richiesto un lavoro di progettazione aggiuntivo. Ancora una volta, è stato necessario contrassegnare la posizione dell'edificio sulla trama, determinare la posizione delle finestre e ridisegnare l'interno. Tuttavia, grazie a ciò il progetto è stato mantenuto all'interno del budget ipotizzato.
Sebbene il costo dell'edificio abbia leggermente superato il budget ipotizzato dall'inizio, il prezzo dell'edificio nello standard passivo e nello standard di risparmio energetico era comparabile.
Costruzione e installazioni
Foto sopra: Preparazione (livellamento) del terreno per la realizzazione della soletta di fondazione
Dom Żagiel - come è stato chiamato il progetto - è posto su una lastra di fondazione, isolata su tutti i lati con polistirolo. Lo spessore del polistirolo sotto la lastra è di 40 cm, che dà il coefficiente di scambio termico dalla fondazione U = 0,081 W / (m2K). La struttura delle pareti e del tetto è in legno (trave a I) e riempita con materiale isolante, in questo caso lana di legno. Lo spessore totale della parete è di 57,6 cm, che consiste in una trave a I larga mezzo metro, riempita con materiale isolante e strati di finitura. Il valore U del muro è 0,074 W / (m2K).
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Foto sopra: la piastra di base è anche una piastra riscaldante in casa
Anche il tetto era costituito da una trave a I larga mezzo metro, riempita di isolamento. Inoltre, è anche isolato dall'esterno con isolamento spesso. 10 cm. Il valore U del tetto è 0,062 W / (m2K). Le partizioni progettate devono avere valori U più favorevoli rispetto alle raccomandazioni del programma NF15 del Fondo nazionale per la protezione dell'ambiente, perché l'edificio è piccolo, si trova nella foresta e ha inoltre un numero limitato di finestre sul lato sud. La tenuta dell'edificio era assicurata da pannelli OSB incollati ai giunti. Una delle sfide con gli edifici passivi è impedire loro di surriscaldarsi in estate. A tal fine, Dom Żagiel utilizza l'ombra naturale e le persiane sulle facciate sud e ovest.L'immobile è dotato di impianto di ventilazione meccanica con recupero di calore (recupero). Per questo motivo, il design degli interni prevede l'abbassamento dei soffitti nelle camere da letto, nei bagni e nei corridoi. Grazie a questo, non ci sono problemi con l'installazione dei condotti di alimentazione e di scarico.
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Foto sopra: Per garantire la tenuta all'aria, nella fase di costruzione appropriata è stato necessario utilizzare "flange rullate" appositamente studiate
Prima di prendere la decisione finale in merito al riscaldamento dell'edificio e alla fornitura di acqua calda sanitaria, il progettista dell'impianto ha proposto diverse varianti. Non è presente l'allacciamento del gas sul terreno, pertanto si è deciso di installare una pompa di calore. La scelta della fonte di calore è stata analizzata in termini di investimento e costi di esercizio. L'analisi mette a confronto sia il riscaldamento a GPL che le pompe di calore />
Foto PASSIVO m2
Materiali
Il raggiungimento di uno standard passivo richiede una combinazione di tre elementi: design integrato e ben congegnato, lavorazione affidabile e uso di materiali e componenti appropriati. Quanto a quest'ultimo elemento, lo standard passivo consente l'utilizzo di diverse tecnologie costruttive, purché consentano di ottenere il comfort desiderato, il risparmio energetico e la durabilità dell'edificio. Nel caso del progetto di questa casa, criteri di selezione aggiuntivi sono stati l'uso di materiali che si adattano all'ambiente circostante e la velocità della costruzione stessa.
Fondazione dell'edificio - LEGALETT
Lastra di fondazione in cemento armato, isolata con polistirolo KNAUF resistente all'ingresso di umidità, lambda = 0,033 W / mK: 40 cm dal fondo, che dà U = 0,08 W / (m2K); sui lati della lastra 30 cm, che ha dato il coefficiente U = 0,10 W / (m2K). Piastra attivata termicamente con tubazioni spiegate sotto il rinforzo superiore. Di conseguenza, gli strati del pavimento finito sono già posati sulla lastra di cemento armato colata: piastrelle e legno esotico, e l'intera lastra si riscalda in modo uniforme in inverno e si raffredda in estate, garantendo il massimo comfort.
Foto Steico
Pareti e tetto - Sistema costruttivo STEICO
Le pareti sono realizzate con tecnologia a telaio in legno, in cui l'elemento strutturale principale è la trave STEICO Wall. La struttura in legno è riempita con lana di legno STEICO Flex con un lambda di 0,038 W / (mK), mentre l'irrigidimento e la tenuta all'aria sono forniti da pannelli OSB e l'isolamento dal vento da STEICO Protect e STEICO Universal. Una parete realizzata in questo modo, con uno spessore di isolamento di 50 cm, ha un valore U di 0,07 W / (m2K). La copertura è realizzata con tecnologia a telaio in legno, in cui l'elemento strutturale principale è il travetto STEICO. Dal basso, i pannelli OSB garantiscono l'ermeticità, irrigidiscono anche la struttura. Il tetto è ricoperto da una lastra aggraffata antracite.Il tetto è a falde, ma i soffitti dell'edificio sono diritti, da qui lo spazio per l'installazione.
Foto Aluplast
Finestre nel sistema ALUPLAST Le
finestre sono a triplo vetro con infissi a caldo; coefficienti per il telaio della finestra: Uf = 0,81 W / (m2K); per il vetro: Ug = trasmissione di energia: g = 65% edge bridge: psig = 0,014 W / (mK); per l'intera finestra Uw <0,8 W / (m2K). Le finestre sono state montate nella parete scheletrata su lamiere di acciaio con l'uso di pellicola e nastri a tenuta di vapore; al contatto con la soletta di fondazione - sulle armature "affondate" nella soletta in cemento armato, le finestre sono state inserite nello strato isolante del solaio.
Foto PASSIVO m2
Tenuta all'aria La tenuta all'aria
è assicurata da: calcestruzzo - soletta in cemento armato; Tavole OSB spesse 1,8 cm - pareti e tetto; Nastri barriera al vapore Ilbruck sul giunto tavola-parete; Nastri barriera al vapore Ilbruck su giunti di pannelli OSB; Nastri barriera al vapore Ilbruck - flange di tenuta attorno alle finestre. Risultato del test: tenuta n50 = 0,55 1 / h (tutti i ricambi d'aria all'ora). Per le case passive, il limite superiore è il risultato del test: ermeticità n50 = 0,6 1 / h. L'edificio ha superato la prova di tenuta.
Foto PASSIVO m2
Impianti
La fonte di calore per il riscaldamento della casa e dell'acqua sanitaria è la pompa di calore aerotermica. Ha una potenza di 8 kW e un grado di efficienza (COP) di 4,26. Il calore nell'edificio viene distribuito attraverso le tubazioni nel solaio di fondazione (serve anche per raffreddare l'interno). Inoltre, nel bagno è stata installata una scala elettrica. Nell'edificio è stato inoltre installato un sistema di ventilazione meccanica con recupero. L'efficienza del recuperatore secondo PHI Darmstadt è dell'88% e il consumo di elettricità è di 0,38 Wh / m3.
