Passzívház és elhivatottság: magyar mérnöknő németországi karrierje - Passzívházak méretezése, minőségbiztosítása, a Passzívház Tervezőcsomag (PHPP)

Sariri-Baffia Enikő neve ismerősen csenghet mindazoknak, akik passzívházakkal - akárcsak érdeklődőként - kapcsolatba kerültek. A magyar mérnöknő több mint tíz éve foglalkozik passzívházak tervezésével és építésével Németországban, 2000 óta több több tucat passzívház-technológiával létesített épület, lakóegység építésében, minősítésében közreműködött. A passzívház-követelményrendszert a  Prof. Wolfgang Feist által alapított darmstadti Passzívház Intézet munkatársaként sajátította el. Sarifi-Baffia Enikő - meghívásunknak eleget téve - 2008-ban, 2009-ben előadóként vett részt a hazai passzívház konferenciákon; előadásából közlünk részleteket.

Ahogy a tavalyi, úgy a 2009-es Passzívházak és Energiahatékony Épületek szakmai konferencia is teltházas volt,
reméljük, az idei is, mert lesz (ősszel)!  Kövessék híreinket!

Sariri-Baffia Enikő a 2009-es konferencián adta át a minősítési tanúsítványt
a szadai passzívház építtetőjének és közreműködőinek (a szadai az első megépült, minősített magyar passzívház)

Egy passzívház körülbelül 75 százalékkal fogyaszt kevesebbet, mint egy hagyományos technológiával létesített új épület. Egy 150 négyzetméter hasznos alapterületű családi ház esetében 1500 Watt fűtési teljesítmény elegendő az épület befűtéséhez. A passzívház olyan alacsony energiaigényű épület, amelyet a szellőztető rendszerén keresztül lehet fűtési hővel ellátni.

Infografikák: Green Press

A friss levegő feltétele egy passzívházban körülbelül 1 m3/óra hasznos alapterületenként. A friss levegő feltétele egy passzívházban körülbelül 1 m3/óra térfogatáram hasznos alapterületenként. Ha az épületet a levegőn keresztül szeretnénk fűteni, felső határba ütközünk, mivel a hőcserélőben a levegőt maximum kb. 50 Celsius-fokra lehet csak felfűteni. Ennél magasabb hőmérsékleten a por a levegőben égni kezd, kellemetlen szaghatást okozva.

Ha megszorozzuk a 30 Kelvin hőmérsékletkülönbséget a fűtött levegő és a benti hőmérséklet között a higiénikus szempontból szükséges légmennyiséggel, akkor összesen 10 Watt/m² fűtési teljesítményt kapunk, mivel a levegő hőkapacitása egy fix érték. Ez a 10 W/m2 az a fűtési teljesítmény, amivel egy passzívházat maximálisan a szellőző rendszerén keresztül fűthetünk.

Összehasonlításképpen: egy hagyományos ház, például egy régi építésű épület körülbelül 100 W/m²-t igényel. A régi építésű épületek jellemzően rosszul szigeteltek, rossz minőségű ablakokkal rendelkeznek, ezért van szükség a nyílászárók közelében aktív fűtési berendezésre, fűtőtestre, ami körülbelül egy 15kW-os fűtőkészüléket igényel. Ha az épületet szigeteljük, felújítjuk, vagy eleve új épületet létesítünk, drasztikusan, mintegy kétharmadára csökken a fűtési teljesítmény, tehát 5 kW teljesítménnyel tudjuk befűteni az épületet. A szigetelés lényegesen jobb, a fűtőtestek jóval kisebbek, az ablakok is lényegesen jobbak, mint a hagyományos épületek esetében. Jó példa erre édesanyám háza, aki a közelmúltban 200 négyzetméteres lakóházát bővítette és felújította, s azóta mintegy 20 ezer forintot költ havonta fűtésre, melegvízre és főzésre együtt. Az épület még messze nem éri el a passzívház standardot.

Ha megközelítjük a passzívház minőséget, tehát még jobb szigeteléssel valósítjuk meg az épületet, központi hővisszanyerős szellőzést építünk be, továbbá, jó minőségű ablakokat használunk háromrétegű üvegezéssel, akkor a fűtési teljesítmény lecsökken az említett 1,5 kW-ra, tehát szinte még egy hajszárítóval is be tudnánk fűteni a házat

Megvalósult passzívházak ezrei támasztják alá, hogy a passzívház-elmélet valóban működik; például egy 150-160 négyzetméteres passzívház mérési eredményei öt különböző évben születtek, s megfigyelhető, hogy a 10 W/m²-t még csak el sem érte az épület, a maximális teljesítmény 7-8 W/m² között mozog.

Ahhoz, hogy ilyen épületet tervezhessünk, különböző kritériumoknak kell megfelelni. Az első és legfontosabb eredmény, amit el szeretnénk érni, hogy a fűtési energiaigény ne haladja meg a 15 kWh/(m²*év) értéket. Amennyiben hűtésre lenne szükség, az arra fordítandó energiamennyiség nem haladhatja meg a 15 kWh/(m²év) értéket, pl. melegebb éghajlati viszonyok esetén. A légtömörség pedig - amit méréssel kell igazolni - nem haladhatja meg a 0,6 h^-1 értéket. A légtömörség-mérés nyomásteszt alapján történik. Az épületet túlnyomásnak és alulnyomásnak vetik alá, és mérik a térfogatáramot, ami az épületet közben elhagyja.

A primerenergia-igény felső határát is korlátozni kell. A primerenergiaigény a 120 kWh/(óra*év) értéket nem haladhatja meg, ebbe beszámítandó a fűtés, a melegvízelőállítás, a hűtés és minden áramfogyasztó összes energiaigénye is, tehát a világítás, a főzés és minden egyéb háztartási berendezés is. A nyári túlmelegedés gyakorisága 25 °C felett nem haladhatja meg a 10%-ot.

Amennyiben mindezen feltételek teljesülnek, elmondhatjuk, hogy jó minőségű passzívház létesült. A kritériumok teljesülését a kifejezetten erre a célra kifejlesztett Passzívház Tervezőcsomaggal (PHPP) kell végezni.

Infografika: Green Press

Kísérletek mutatják, hogy amennyiben a túlmelegedés gyakorisága nem haladja meg a napok 10 százalékát, határozottan kellemes, jó klímáról beszélhetünk még a nyári hónapokban is. Ha ez a feltétel teljesül, nincs szükség semmilyen aktív hűtési rendszerre, elegendőek a passzív árnyékolási technikák, melyet kiegészítenek intenzív éjszakai szellőztetéssel. Amennyiben a nyári hónapokban, a kemény napsütésben árnyékoljuk az ablakokat, a hőmérséklet csak csekély mértékben emelkedik. Ha éjszaka kinyitjuk az ablakokat, s beengedjük a kellemes hűvös levegőt, az épület képes napközben tárolni azt - ezt nevezik passzív hűtésnek. Vannak kiegészítő technikák is arra vonatkozóan, hogy miként lehet minimális energiával, passzív módon hűteni, például talajhőcserélő segítségével a szellőző levegőt vagy a betonfödémeket temperálni.

A passzívháznak érdemes egy további ajánlott kritériumnak is megfelelnie. Ha az említett csúcshőigény nem haladja meg a 10W/m²-t, akkor van ugyanis lehetőség arra, hogy a teljes fűtési energiát tisztán a levegőn keresztül juttassuk be az épületbe. Erre viszont gazdaságos módszerekkel nem minden esetben van lehetőség: az eredmény nagymértékben függ a klímától, illetve az épület egyéb specifikus adottságaitól. 

Benécs József és Sári Attila jóvoltából magyar nyelven is kapható a PHPP, azaz a Passzívház Tervezőcsomag, mely kifejezetten passzívházak és egyéb hasonló alacsony energiaigényű épületek energetikai méretezésére szolgál. Ez a program egy nyílt Excel táblázat, tehát bárki bármikor utána tud nézni, hogy melyik képlet hogyan is működik, szakemberek következetesen alkalmazhatják.

A hőmérleg-számítási eljárás az EN 832-es szabványa alapján készült. Az épületben keletkező nyereségeket és a veszteségeket veti egybe, s ennek különbözetét nevezzük fűtési energiaigénynek. A segédlapok a különböző értékek számításához szükségesek, ezekkel például az U-értéket, a különböző felületek, a falak, a tető, a talaj felé irányuló hőveszteségeket lehet számítani. Segédlappal számítható a fűtési teljesítmény, ami alapján a hőelőállító készülék, a kazán vagy hőszivattyú méretezése történik. Az árnyékolás és a hőhidak hatásának számítására is van külön segédlap, hiszen ezek az értékek is jelentős befolyással bírnak a számítás végeredményére. A szellőzési hőveszteségeket is segédlappal számolhatjuk.

A nyári túlmelegedés és a hűtési energiaigény olyan specifikumok, melyekkel külön foglalkozni kell, hiszen az épületeknek nem csak télen kell jól működniük. Nyári hónapokban is fontos, hogy a lakók kellemes környezetben élhessenek, minimális energia-ráfordítással. Ahhoz, hogy az épület primerenergia-igényét, a teljes felhasználandó energiát kiszámítsuk, meg kell állapítani a használati melegvíz energiafelhasználásának, valamint a háztartási áram felhasználásának mértékét is. Az energiahatékony módszereket kiaknázó passzívházban az is lényeges, hogy az áramfelhasználás a háztartásban, a háztartási gépek vonatkozásában is csökkenjen - az összes energiafelhasználásra figyelmet kell fordítani.

A passzívház-tervek felülvizsgálatára, a passzívházak-minőség ellenőrzésére minősítési eljárást dolgoztunk ki a darmstadti Passzívház Intézetben, amely magyar nyelven is rendelkezésre áll. Mi szükséges a minősítési eljáráshoz? A minősítési eljárás kétlépcsős. Elsőként a tervezést vizsgáljuk meg. Különböző tervdokumentációkat kell benyújtani: helyszínrajzot, alaprajzot, a nézeteket, metszeteket, és különböző részletterveket a lényegesebb csomópontokról. A kitöltött PHPP-munkalapot Excelben e-mailen vagy CD-n fogadjuk. A teljes számítás mellett ellenőrizzük az anyagok és az épületelemek minőségi bizonylatait, melyekből kiderül, milyen anyagokból épül az épület, milyen épületelemek, nyílászárók, szellőzési berendezések kerülnek beépítésre. A légtömörség szisztematikus feltüntetése lényeges eleme a tervdokumentációnak. Úgy gondolom, az eddigi tervezési gyakorlatban ez nem volt túl gyakori, viszont egy passzívháznál lényeges, hogy az említett értéket (0,6 óra a mínusz 1-ediken) el tudjuk érni. Tapasztalataim szerint ezt magyar kollégák is sorban el tudják érni épületeiknél, sőt még ezen túlmenően is teljesítenek. A minősítéshez szükség van az épület gépészeti tervére is, és annak leírására. Ha ezeket a dokumentumokat megvizsgáltuk, és minden részlet megfelel a passzívházak kritériumainak, előzetes minőségi tanúsítványt állítunk ki.

A minősítés második részében a kivitelezést vizsgáljuk. Pontosabban, nem mi nem vizsgáljuk, hiszen abból indulunk ki, hogy az építésvezető és az építtető ragaszkodnak ahhoz, hogy a kivitelezési munkálatok a részletes tervdokumentáció szerint történjenek. A kivitelezés minőségéért az építésvezető felel, ezt pedig szúrópróba szerűen fotók alapján ellenőrizzük. Az építkezés során bekövetkező esetleges változtatásokat természetesen minősíttetni kell. Különböző bizonylatokra is szükség van: nyomáspróba mérési jegyzőkönyvre, valamint a szellőztetés üzembe helyezési jegyzőkönyvére. Nagyon fontos, hogy a hővisszanyerős szellőztető berendezés pontosan legyen beállítva, mivel a hibás beállítás jelentős többletfogyasztást eredményezhet.

Miután lezárult a kétlépcsős minősítési eljárás, kiállítunk egy végleges minősítési tanúsítványt, s az épület megkapja a minőségbiztosított passzívház címet. A tapasztalatok azt mutatják, hogy azon épületekben, melyeket a PHPP szerint terveztek és minősítettek, a lakók, a használók nagyon jól érzik magukat, s az energia-fogyasztás ténylegesen úgy alakul, ahogy azt megtervezték.

  

Így néz ki a passzívház-tanúsítvány. A tanúsítvány
a tényői passzívházé (fotók), amely másodikként kapta meg hazánkban a minősítést 2009-ben

Fotók: Passzívházépítő Kft. / Boros Károly

Néhány mérési eredményről is beszámolnék. Egy hannoveri passzív-sorházban 32, szinte teljesen azonos épület valósult meg; 12,2 kW/m2-t számítottuk, végül a mért átlag 14,9 kW/m2/év lett. A különbség annak köszönhető, hogy az épület nem teljesen úgy épült meg, ahogy azt eredetileg tervezték. Több építkezésnél előfordul ilyesmi, nem mindig azokat a passzívház-komponenseket alkalmazzák, melyeket kezdetben szerettek volna. De mint látható, a különbség csekély, így a fogyasztás a terveknek megfelelően alakult a körültekintő tervezésnek és kivitelezésnek köszönhetően.

Sariri-Baffia Enikő

Baffia Enikő okl. építőmérnök, energiatanácsadó, akkreditált passzívház minősítő és oktató. Budapesten született, 1995-ben végzett a darmstadti egyetem építőmérnöki szakán. 1997-ben kezdett passzívházak tervezésével és minősítésével foglalkozni a darmstadti Passivhaus Institut munkatársaként, részt vett a Passzívház Tervezőcsomag (PHPP) kidolgozásában. Wolfgang Feist professzorral 1999-ben megalapította a Passivhaus Dienstleistung GmbH-t (a cég kiemelt célja a passzívház ismereteket nyújtó tanfolyamok és a minőségbiztosítás kidolgozása). 2004-től saját tervezőiroda társtulajdonosa, 2008-tól az Energie Planer Team tulajdonosa, fő tevékenysége a passzívház tanácsadás és minősítés. 2010 óta akkreditált passzívház oktatóként is tevékeny, irányításával 2011-ben hazánkban is bevezették a Minősített Passzívház Tervező képzés, már több sikeres kurzust zártak. (A képzésről a www.passzivhaztervezo-oktatas.com weboldalon találnak részletes információt az érdeklődők.)