Czym jest standard Passivhaus
Pojęcie „budynku pasywnego" jest ściśle zdefiniowane przez Passivhaus Institut w Darmstadt, który w 1996 roku opublikował pierwsze kryteria certyfikacyjne. Standard ten nie jest normą krajową ani przepisem budowlanym – stanowi dobrowolny certyfikat techniczny, który można uzyskać niezależnie od lokalizacji na świecie, pod warunkiem spełnienia precyzyjnie określonych wartości granicznych.
Kluczowa różnica w stosunku do budynków „energooszczędnych" polega na tym, że standard pasywny wymaga przeprowadzenia szczegółowych obliczeń za pomocą narzędzia PHPP (Passive House Planning Package) oraz potwierdzenia szczelności powietrznej testem Blower Door.
Standard Passivhaus jest stosowany w ponad 65 krajach. Według danych Passivhaus Institut, do 2024 roku certyfikowanych projektów na świecie było ponad 5000. Polska posiada kilkadziesiąt certyfikowanych realizacji, głównie w zachodniej i centralnej części kraju.
Kryteria certyfikacyjne Passivhaus
Aby budynek mógł otrzymać certyfikat Passivhaus Classic, musi jednocześnie spełnić wszystkie poniższe warunki:
| Kryterium | Wartość graniczna | Metoda weryfikacji |
|---|---|---|
| Zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania | ≤ 15 kWh/(m²·rok) | Obliczenia PHPP |
| Obciążenie cieplne (moc grzewcza) | ≤ 10 W/m² | Obliczenia PHPP |
| Szczelność powietrzna n50 | ≤ 0,6 h⁻¹ | Test Blower Door wg EN 13829 |
| Energia pierwotna (ogrzewanie + CWU + elektryczność) | ≤ 120 kWh/(m²·rok) | Obliczenia PHPP |
| Komfort cieplny latem (przegrzanie) | ≤ 10% czasu powyżej 25°C | Symulacja dynamiczna lub PHPP |
Klasy certyfikatu Passivhaus
Od 2015 roku Passivhaus Institut wprowadził trzy klasy certyfikatu:
- Passivhaus Classic – spełnienie opisanych powyżej wartości granicznych.
- Passivhaus Plus – klasyczne kryteria + generacja energii odnawialnej ≥ 60 kWh/(m²·rok).
- Passivhaus Premium – klasyczne kryteria + generacja OZE ≥ 120 kWh/(m²·rok).
Obliczenia PHPP – narzędzie projektowe
PHPP (Passive House Planning Package) to arkusz kalkulacyjny opracowany przez Passivhaus Institut, stanowiący podstawowe narzędzie do weryfikacji, czy projektowany budynek spełni kryteria pasywne. Aktualna wersja to PHPP 10 (2023).
Obliczenia PHPP obejmują:
- bilans cieplny wszystkich przegród zewnętrznych z uwzględnieniem mostków termicznych,
- zyski słoneczne przez przeszklenia w podziale na orientację i zacieniowanie,
- zyski wewnętrzne od ludzi i urządzeń,
- straty wentylacyjne przy założonej sprawności rekuperatora,
- zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową,
- zużycie energii przez urządzenia elektryczne (AGD, oświetlenie).
Wymagania polskich Warunków Technicznych 2021
Warunki Techniczne (WT) określają minimalne wymagania energetyczne dla nowych budynków i istotnych przebudów w Polsce. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. było wielokrotnie zmieniane – ostatnia istotna zmiana weszła w życie 31 grudnia 2020 roku, dostosowując wymagania do dyrektywy EPBD (2010/31/UE).
| Typ budynku | EP [kWh/(m²·rok)] | Uwagi |
|---|---|---|
| Mieszkalny jednorodzinny | ≤ 70 | Bez chłodzenia |
| Mieszkalny wielorodzinny | ≤ 65 | Bez chłodzenia |
| Biurowy | ≤ 90 | Z klimatyzacją |
| Oświatowy | ≤ 60 | Bez chłodzenia |
| Szpitalny | ≤ 290 | Specjalne wymagania |
Wskaźnik EP (energia pierwotna) obliczany jest metodą uproszczoną z rozporządzenia lub metodą dynamiczną, uwzględniając współczynniki nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla poszczególnych nośników energii (wi).
Test szczelności Blower Door
Test szczelności powietrznej (ang. air tightness test, Blower Door test) wykonywany jest zgodnie z normą EN 13829 lub EN ISO 9972:2015. Polega na podłączeniu wentylatora do otworu drzwiowego i wytworzeniu podciśnienia lub nadciśnienia 50 Pa wewnątrz budynku, a następnie zmierzeniu przepływu powietrza niezbędnego do utrzymania tej różnicy ciśnień.
Wynik n50 wyrażony w h⁻¹ oznacza, ile razy na godzinę wymieniana jest cała kubatura budynku przez nieszczelności przy 50 Pa. Dla standardu pasywnego wymagane jest n50 ≤ 0,6 h⁻¹. Dla porównania, budynki wzniesione bez szczególnej dbałości o szczelność często osiągają n50 = 3–8 h⁻¹.
Praktyczne wskazówki dotyczące szczelności
- Szczelną warstwę należy zaprojektować na etapie projektu i wyznaczyć ją na rysunkach – zasada „długopisu" (ciągłość linii uszczelnienia).
- Wszystkie przejścia instalacyjne przez przegrodę szczelną należy uszczelnić za pomocą dedykowanych systemów (np. taśmy EPDM, mankiety instalacyjne).
- Zaleca się wykonanie testu pośredniego w trakcie budowy, gdy warstwy izolacyjne są jeszcze dostępne do korekty.
- Okna i drzwi zewnętrzne powinny być mocowane i uszczelniane zgodnie z zasadą i/a (uszczelnienie od wewnątrz szczelne na powietrze, od zewnątrz szczelne na wodę i przepuszczalne dla pary).
Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła
W budynku pasywnym szczelna powłoka budynku uniemożliwia naturalne wentylowanie przez nieszczelności. Obowiązkowym elementem jest więc mechaniczna wentylacja nawiewno-wywiewna z wymiennikiem ciepła (rekuperatorem).
Wymiennik ciepła odzyskuje ciepło z powietrza wywiewanego i przekazuje je do powietrza nawiewanego z zewnątrz. Dla standardu pasywnego wymagana minimalna sprawność temperaturowa wynosi 75%, w praktyce dobrej klasy rekuperatory osiągają 85–92%.
Wentylacja mechaniczna pełni w budynku pasywnym rolę jedynego systemu ogrzewania – strumień nawiewanego powietrza jest podgrzewany do temperatury wystarczającej do pokrycia zapotrzebowania na ciepło (możliwe gdy obciążenie ≤ 10 W/m²). Strumień powietrza ograniczony jest przez wymagania higieniczne na poziomie około 30 m³/h na osobę.
Mostki termiczne
Mostki termiczne są nieodłącznym elementem obliczeń PHPP i istotnym źródłem strat ciepła w budynkach pasywnych. Standard Passivhaus wymaga, aby liniowy współczynnik przenikania ciepła mostka Ψ nie przekraczał wartości obliczonej w PHPP.
Szczególną uwagę należy poświęcić:
- połączeniu ściany zewnętrznej ze stropodachem lub dachem,
- połączeniu ściany z podłogą na gruncie lub stropem nad nieogrzewaną piwnicą,
- narożnikom zewnętrznym i wewnętrznym,
- nadprożom, ościeżnicom okien i drzwi,
- balkonom i galeriom (zalecane odcięcie konstrukcyjne).
Źródła: Passivhaus Institut, Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych (Dz.U. 2022 poz. 1225), EN ISO 9972:2015.