Passiivmaja: projekteerimise ja ehituse näited Eestis,

sisekliimaAgo Siiner

Tartu Ülikooli TehnoloogiainstituutEnergiatõhusa ehituse tuumiklabor

www.tuit.ut.ee/eetl

Hoone asukohavalik ja orientatsioon

Eskiisprojekt

Tööprojekt

Järelvalve

Ehitustööde planeerimine

Suurima mõjuga otsused tehakse projekteerimise algfaasis (energiavajadus + ehituse hind)

Hoone eluea jooksul selle kasutamisega tarbitav energia hulk

vs. ehitamisel kasutatavad materjalid

Hoone ehitamiseks kasutatud materjalide valik

• Standardhoone • Madala energiatarbega

Hoone elutsükli jooksul kuluv energiahulk kokku

Hoone elutsükli jooksul CO2 emissioon kokku

Hoonete energiatarbimine kogu elutsükli jooksul

• Toodud näite puhul:– Energiatarbimine ehitamisel ja materjalide tootmiseks kuluv

energiahulk. 6 … 15 %

– Energiakulu hoone kasutamisel 83 … 93 %

– Energiakulu hoone lammutamisel ja jääkmaterjali ladustamisel alla 1%

• Hooned on erinevad

• Üldjuhul on pakutud materjalide ja ehitustegevuse energiavajaduseks kuni 20% kogu elutsükli (50 aastat) energiavajadusest.

T.Mauring

kWh/

(m2

a)

Energiaintensiivsus (toe/M€95)-2003

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

DK IE AT IT DE FR SE NL LU UK EU ES BE PT EL CY MT FI SI HU PL LV SK CZ LT EE

85%

potentsiaal olukorraparandamiseks

Eesti energiaintensiivsus

Allikas: Enerdata

Passiivmaja idee: õhuvahetus V = 1 m3/(h m2) õhk seadmest < 50 °C; Δ=30 K

1 m3/(h m2) * 0,33 Wh/(Km3)* 30 K = 10 W/(m2)

→ soojustarve 15 kWh/(m2 a)

= õhu kaudu kütmine on võimalik e. traditsioonilist küttesüsteemi majas ei ole

Passiivmajade energiatõhusus saavutatakse koos parima sisekliima tagamisega selle elanikele –tasakaalustatud soojatagastusega ventilatsioon tagab värske õhu, kvaliteetsed aknad välistavad külma õhu konvektiivseliikumise põrandal

Kuidas saavutatakse?1) soojustus2) külmasillad3) õhupidavus4) akende paigutus ja kvaliteet = päikeseenergia

passiivne ärakasutamine5) soojustagastus ventileeritavast õhust

+ eraldi teemana ehitamisel kasutatavad materjalid

PHPP2007 passiivmaja projekteerimise tarkvara

Külmasillad

EVS-EN 13829:2000

N50 < 3 1/hN50 < 1.5 1/hN50 < 0,6 1/h

T. Mauring

Uute passiivmaja standardiga hoonete ehitus

+ sisekliima

• soojavajadus: 9,89 kwh/(m²a)

• jahutusvajadus: 5,78 kwh/(m²a)

• valgustus: 7,10 kwh/(m²a)

• soe vesi: 2,20 kwh/(m²a)

kokku: 24,97 kwh/(m²a)

kulud/m²/kuu: 0,20 €

T. Mauring

Kortermaja Frankfurdis

T. Mauring

Christoph AffentrangerT. Mauring

Kemptthal 2007, büroo Arhitekt Beat Kämfen, Zürich

Christoph AffentrangerT. Mauring

Hegianwandweg 2003, kortermajad. Arhitektuur: EM2N Architekten, Zürich

Renoveerimine passiivmajakomponentidega

• „kui juba, siis juba“• täna praktiline• pole keerulisem kui standardrenoveerimine

Elumaja renoveerimine passiivmaja standardile vastavaks Linz – is (2006)

Architecture: Architekturbüro ARCH+MOREBilder: Gerhard Kopeinig

Kooli renoveerimine passiivmaja standardile vastavaks Schwanenstadt-is (2006)

Bild: PAUAT Architekten

Architecture: PAUAT Architekten http://www.energyglobe.at/geg/MDB/original/460_2007_AUS_earth_Nom2_3.JPG

165 kWh/m²a > 15 kWh/m²aEhituse lisakulu ~ 8%

Architecture: Gerhard Zweier

Äri – ja tootmishoone renoveerimine passiivmaja standardile vastavaks Saksamaal (2005)

http://www.energyglobe.at

Passiivmaja lasteaia renoveerimine Valgas (2009)RENOVEERIMINE• Välissein U=0,100 W/m2K (350 mm vill)• Katus U=0,071 W/m2K (500 mm vill)• Põrand U=0,100 W/m2K (300mm EPS + 50mm

vill)• Aken:

– Klaaspakett U=0,51 W/m2K G=0,52– Raam U=0,71 W/m2K

Kiisa

4-korruseline multifunktsionaalne hoone8 korterit2100 m2 põrandapindaKauplus, raamatukogu + eluruumidEesmärk: passiivmaja+aktiivne päikeseküte

Välissein U=0,098 W/m2K (400 mm vill)Katus U=0,088 W/m2K (400 mm vill)Põrand U=0,077 W/m2K (450mm EPS)

Aken:Klaaspakett U=0,56 W/m2K G=0,51Raam U=0,93 W/m2K

OtepääHotell36 kahest numbrituba2100 m2 põrandapindaHotell, restoran, seminariruumEesmärk: passiivmaja, aktiivne päikeseküte

Välissein U=0,095 W/m2K (400 mm vill)Katus U=0,077 W/m2K (610 mm tselluvill)Põrand U=0,131 W/m2K (250mm EPS)

Aken:Klaaspakett U=0,6 W/m2K G=0,52Raam U=0,72 W/m2K

Sisekliima

Suvetemperatuuride kontrollVariant: kergvahesein (kipsplaat, min. vill 50 mm)

EETL 2008

Suvetemperatuuride kontrollVariant: massiivsavisein 150 mm (120 mm kivi + kahelpool krohv)

EETL 2008

Massiivsavi

Massiivsavi

Kanepitsement

Kanepitsement

Väliste päikesekaitsevarjude disain ja optimeerimine

Kaunase 23 raamatukogu_varjudeta_20.mai_kell_0900T.Mauring

Kaunase_raamatukogu_30cm_lamellid_20.mäts_kell_1545T.Mauring

Raamatukogu Tartus• Probleem: raamatukogu ruumid on

suveperioodil liiga palavad ulatuses üle 35 kraadi.

• Eesmärk: hinnata, kas passiivsete meetmetega (nokad ja lamellid akende ees) on võimalik temperatuure alandada.

• Simuleeriti 2 passiivset meedet ning võrreldi esialgse olukorraga ja aktiivse jahutuse rakendamisega.

Raamatukogu Kaunase 23

Raamatukogu Kaunase 23 varjudega

Raamatukogu Kaunase 23 lamellidega

Hoonesimulatsioon

Hoone on seest jaotatud termilisteks tsoonideks kas vastavalt projektile või on tehtud lihtsustusi lähtuvalt konkreetsest simulatsiooni eesmärgist

Iga tsoon kujutab endast iseseisvat üksust, millele on eraldi võimalik anda muudest tsoonidest erinevaid väärtusi näiteks kasutuses, piirete iseloomus jne.

• Lähtuvalt olemasolevast infost simuleeritakse hoone sisekasutus, mis sisaldab:– Inimeste hulga ja tegevuste detailne kirjeldus ruumide

kaupa ning ajas muutuvalt– Hoone tehnosüsteemide seadistuse detailne kirjeldus

ruumide kaupa ja ajas muutuvalt– Olmetehnika ja valgustite kirjeldus– Sooja vee tarbe dünaamika kirjeldus jne

Tänan tähelepanu eest!

Energiatõhusa ehituse tuumiklabor

Nooruse 1, Tartu

http://www.tuit.ut.ee/eetl