Nyheter
Glem sonedeling og vinterhage
Bygg passivhus
Må vi tenke nytt og glemme lavenergiboliger før de har fått skikkelig gjennomslag i Norge? Istedenfor å streve med husets orientering, riktig plassering av varme og kalde rom og overbevise byggherren om å investere i vannbåren oppvarming - er det da ikke smartere å isolere huset enda litt bedre, eliminere kuldebroer og luftlekkasjer og bruke balansert ventilasjon med høyeffektiv varmegjenvinning. Slik kan vi gi avkall på et ekstra oppvarmingssystem samt skaffe oss større frihet i planutformingen.
16. juni 2004
Hva er et passivhus?
Begrepet betyr at et komfortabelt inneklima kan oppnås uten aktivt oppvarmingssystem og uten klimatisering. For å bli sertifisert som passivhus, må byggets
• energibehov til oppvarming ikke overskride 15 kilowattimer per kvadratmeter og år. Med dette minimeres den nødvendige varmeeffekten til kun ca. 10 Watt per kvadratmeter.
• totale primærenergibehov ikke være mer enn 120 kWh/m2a, inkludert varmtvann og all husholdningsstrøm.
Normalt forutsetter dette
• kompakte og lufttette bygg med færrest mulig kuldebroer.
• U-verdier ikke større enn hhv. 0,15 W/m2K for vegger, tak og gulv (dvs. 25-40 cm isolasjon) og 0,8 for vinduer (inkl. karm)
• balansert ventilasjon med høyeffektiv varmegjenvinning.
Er dette på plass, kan det lille gjenværende oppvarmingsbehovet dekkes av et enkelt etteroppvarmingsregister i ventilasjonsanlegget, som kan drives med strøm, varmepumpe eller andre energikilder. Standarden er utviklet av Passivhusinstituttet i Darmstadt i Tyskland, se www.passiv.de. Et tilsvarende, offentlig godkjent varemerke i Sveits er Minergie-P.
Begrepet betyr at et komfortabelt inneklima kan oppnås uten aktivt oppvarmingssystem og uten klimatisering. For å bli sertifisert som passivhus, må byggets
• energibehov til oppvarming ikke overskride 15 kilowattimer per kvadratmeter og år. Med dette minimeres den nødvendige varmeeffekten til kun ca. 10 Watt per kvadratmeter.
• totale primærenergibehov ikke være mer enn 120 kWh/m2a, inkludert varmtvann og all husholdningsstrøm.
Normalt forutsetter dette
• kompakte og lufttette bygg med færrest mulig kuldebroer.
• U-verdier ikke større enn hhv. 0,15 W/m2K for vegger, tak og gulv (dvs. 25-40 cm isolasjon) og 0,8 for vinduer (inkl. karm)
• balansert ventilasjon med høyeffektiv varmegjenvinning.
Er dette på plass, kan det lille gjenværende oppvarmingsbehovet dekkes av et enkelt etteroppvarmingsregister i ventilasjonsanlegget, som kan drives med strøm, varmepumpe eller andre energikilder. Standarden er utviklet av Passivhusinstituttet i Darmstadt i Tyskland, se www.passiv.de. Et tilsvarende, offentlig godkjent varemerke i Sveits er Minergie-P.
Dette gir mer enn ti års erfaring i praksis, som ble brukt til brukerundersøkelser, forskning og evaluering. Selv om passivhus også i disse land kun utgjør en liten brøkdel av boligmarkedet, reagerer bransjen mer og mer og utvikler tilpassede materialer, bygningsdeler og teknisk utstyr.
Ikke bare i teorien
Nybygg bruker i praksis ofte mer energi enn det forskriftene krever og beregningene tilsier. Sistnevnte blir sjelden sjekket av myndighetene eller uavhengige konsulenter - i Norge like lite som i Tyskland. Dette er annerledes når det bygges passivhus. Spesielle prosjekteringsverktøy tar hensyn til kuldebroer, lokale klimaforhold osv. Alle gjør sitt for å hindre slurv i byggeprosessen. Og teorien holder mål: Alle undersøkelser bekrefter det lave forbruket, og oppvarming kun med ventilasjonsanlegget fungerer – uten at strømforbruket skyter i været.
Forskningen viser imidlertid også at beboernes vaner og premisser betyr mer enn lokale temperaturforhold. I blokker med passivhusstandard spriker boligenes energiforbruk like mye som i gamle bygninger, men på et mye lavere nivå. Og i gjennomsnittet overskrides altså ikke taket for oppvarming på 15 kilowattimer per kvadratmeter og år.
Passivhusideen ble utviklet på bakgrunn av at det er nesten umulig å realisere et behagelig og hygienisk inneklima bare basert på vinduer og ventiler når det virkelig er kaldt ute og det samtidig skal spares energi. Konvensjonell mekanisk ventilasjon i lavenergiboliger kan fortsatt medføre årlig varmetap på 35 kWh/m2. Når en derfor uansett trenger balansert ventilasjon, kan denne også brukes til oppvarming, hvis anlegget er effektivt nok og bygningen har tilstrekkelig lite oppvarmingsbehov.
For å oppnå dette må det skapes et skarpt skille mellom «oppvarmet” og “ikke oppvarmet”. Yttervegger og superisolerte vinduer er så varme innvendig at det er behagelig å sitte der uten radiator eller panelovn. Av samme grunn kan friskluft innblåses fra indre vegger slik at ledningsnettet blir kort. Alle rom innenfor ligger i samme sone med oppvarming til ca. 20 grader.
Er så alt på plass for såvel tilfredse beboere som arkitekter, som fritt kan tegne de elskede, moteriktige åpne planløsninger, og disse helst over flere etasjer? Bare nesten...
Vil ha kaldt soverom
Mange beboere ønsker mer enn 20 grader og skrur opp anlegget, hvis de har mulighet til det - selv om temperaturnivået egentlig skulle være tilstrekkelig ettersom det ikke lenger fins vegger og vinduer som sender ut kuldestråler. I små leiligheter, spesielt i de med kun én beboer, oppstår dessuten mindre internvarme enn prosjekteringsmodellen bygger på. Begge problemer skaper dog bare marginalt ekstrabehov og kan løses innenfor modellen.
Verre er det med mennesker som ikke vil tilpasse seg teorien om at det bare er en vanesak å sove ved 20 grader om vinteren. Soverom i evaluerte lavenergiboliger har ofte 2-4 grader lavere temperatur, hvis det lar seg justere individuelt. I passivhus er det normalt ikke mulig. Mange åpner derfor vinduet for å få seg behagelig søvn. Hvis dette gjøres over hele oppvarmingsperioden, kan det medføre et merforbruk på opp til tre-fire kilowattimer per kvadratmeter. Det er heller ikke mye sammenliknet med grunnivået i vanlige bygg. Likevel burde det være unødvendig - og heller ikke alltid mulig for eksempel ved sterkt trafikkerte gater eller i veldig kalde netter.
Til erstatning kunne ventilasjonen skrus av om natta. Det blir i praksis også gjort, og da delvis fordi anlegget utvikler for mye støy. I disse tilfeller blir selvfølgelig luftkvaliteten dårligere enn tilstrebet. Varmegjenvinneren og etteroppvarmingsregisteret kunne også kobles ut mens beboerne sover. Dette er uansett viktig for drift i varmere årstider, men ville ikke være tilstrekkelig for å få temperaturen ned på kort varsel (og dessuten ramme hele leiligheten).
Erfaringene viser derfor at det må være mulig å kjøre soveromsventilasjon uten å gå via etteroppvarming. I så fall kan soverommet få nødvendig friskluft uten å bli oppvarmet utover ca. 17 grader. Også her blir det et lite, dog marginalt ekstraforbruk pga. varmestrøm fra oppvarmede til ikke-oppvarmede rom. I tillegg må god prosjektering og utføring sørge for at anlegget ikke kan høres. Her har det vist seg at det kreves noe mer enn den gjeldende østerrikske normen for «uhørbarhet».
Varmen forsvinner
Vindfanget er ennå ikke avleggs, selv en godt isolert og forholdsvis tett inngangsdør er nest største kilde til varmetap etter vinduene. Vinterhager derimot bidrar ikke til energisparing (som også noen undersøkelser av konvensjonelle bygninger viser). Som kompensasjon kan det da virke fristende å tegne glassvegger over to etasjer med åpen stue bak. Men den grunnleggende teorien til tross: Beregninger og praksis viser at komforttemperaturen her ikke kan oppnås. I tråd med kjente fysikalske lover forsvinner nemlig varmen ganske enkelt opp til 2. etasje (hvor den ofte ikke trengs). Da blir det for kaldt i sofaen ved vinduet i 1. etasje.
Det kan avhjelpes ved å plassere luftinnblåsningen under glassflaten. Det kompliserer kanalnettet. En liten varmelist eller radiator er ofte en enklere løsning og kan kombineres med radiator på badet, som beboere ofte ønsker. I så fall ender en altså likevel opp med ekstra oppvarmingssystem - men ledningsnettet er mye kortere enn ellers, og oppvarming kan på en enkel måte kombineres med varmtvannsberedning. En annen mulighet er å bruke ovn.
Ovn er populært
I likhet med nordmenn elsker østerrikere peis og ovn. Selv om det normalt ikke er nødvendig, er det mange pelletsovner å se også i passiv-eneboliger og rekkehus. Noen har til og med veggvarmesystemer, som merkelig nok er nesten ukjent i Norge, til tross for at de gir et bedre inneklima enn gulvvarme. Ønsker om noen ekstra varme overflater, å kunne se på åpne flammer og ha mulighet for tilleggsoppvarming blir nevnt av mange. Beboerne bruker ovnene flittig og gir blaffen i at dette ofte fører til overoppvarming.
Det er derfor en utfordring å utvikle ovner med mindre installert effekt og bedre justeringsmuligheter. På den andre side kan det også tenkes å bruke pelletsovn til etteroppvarming i ventilasjonssystemet, men da må det fra starten av integreres i passivhus-konseptet. I tillegg kan teknikken brukes til etteroppvarming og varmtvannsberedning i større bygninger. Det samme gjelder fjernvarme og andre varmekilder.
Kan bli for mye sol
Passivhus kan bygges nesten overalt, de ferskeste eksempler kommer fra kalde områder som Minsk i Hviterussland. Standarden er i grunnen lett å oppnå i bygårder og blokker. Vanskelig blir det kun for frittstående eneboliger på én etasje med mange nisjer og utspring. Orientering mot sør og skyggefrihet er viktig for eneboliger og rekkehus, men mellom to bygårder kan det bygges passivhus uten et eneste vindu mot sør. For mye sol kan faktisk være et problem, også, i boliger i Mellom-Europa og store deler av Norden.
Vindusandelen må optimaliseres med hensym til dagslys, utsyn og innsyn, passiv solvarme og varmetap om vinteren samt overoppheting om sommeren. Selv superisolerte vinduer tillater opptil sju ganger så mye varmetap som vegger i passivhus. Og de slipper normalt også inn sju ganger så mye varme, selv med skjermende tiltak. Helglassfasader reduserer derfor komforten om sommeren betydelig.
Med hensyn til energi er optimal glassandel i fasaden mot sør mellom 40 og 70 prosent, mye mindre mot øst og vest. Spesielt her er skjermingstiltak nødvendig, helst utvendig og med reduksjonsfaktor på 75 prosent. Er dette ikke mulig, anbefales å begrense glassandelen mot øst og vest tilsvarende 15 prosent av bruksarealet bak fasaden, mot sør til 25 prosent.
Videre er det viktig å ha noen tyngre bygningsdeler som kan utjevne sommerens temperatursvingninger mellom dag og natt. Sementgulv eller to lags gipsplater i vegger og himling er anbefalt minstemål. Og aller viktigst: Naturlig ventilasjon må være mulig for å kunne slippe ut varmen over natta. Vinduer må kunne åpnes i hvert rom, gjennomgående leiligheter og boliger over flere etasjer er en fordel. Balansert ventilasjon er ikke det samme som klima- eller kjøleanlegg. Med tilførsel gjennom jordvarmeveksler blir tillufta noe nedkjølt, men alene er det ikke tilstrekkelig for å oppnå behagelige innetemperaturer, hvis der er veldig varmt ute. Å bruke systemet til aktiv kjøling (eller for så vidt også å kjøre det med kraftig økt luftgjennomstrømning), ville medføre uakseptabelt høyt energiforbruk. Tiltak mot overoppheting er derfor en integrert del av passivhuskonseptet.
Mulig i det kalde Norge?
Nesten hele Kyst-Norge er like varmt om vinteren som det meste av Mellom-Europa, og varmere enn store deler av Øst-Europa samt noen fjellområder ellers. Norge har like mye sol som de fleste områder i Tyskland. Problemet er heller finansieringen. Passivhus har merkostnader når det gjelder isolasjon og vinduer. Ventilasjon koster også mye, men over halvparten av dette kompenseres med bortfall av oppvarmingssystemet.
Alt i alt blir kostnadene økt med tre til åtte prosent i forhold til dagens standard i Tyskland og Østerrike. Det ligger faktisk innenfor byggekostnadenes slingringsmonn og er så lite at det gjør seg betalt på få år på grunn av det ekstremt lave energiforbruket. I tillegg gir delstatene i Østerrike tilskudd til boligbygging gradert etter energibehov. I Niederösterreich kompenserer dette for alle merkostnader i småhus.
I Mellom-Europa er vannbåren varme normal standard. Når et slikt opplegg ikke lenger trengs, har passivhus en stor fordel sammenliknet med vanlige lavenergihus. Uten alt for mange ekstrainvesteringer minskes energibehov og driftskostnader betydelig. Regnestykket ser dessverre ikke like bra ut dersom det uansett bare er tenkt å installere elektriske ovn og varmekabler, som ofte er tilfelle i Norge. På den andre side er balansert ventilasjon mye mer utbredt her på berget. Når dette er aktuelt, skal det ikke mye til før passivhuskonseptet kan være det som monner mest på sikt.
En annen fordel har vannkraft-Norge uansett: Hvis energiforbruket kan senkes så drastisk, er det ikke noe problem å dekke det lille restbehovet med elektrisk strøm. Til og med den mye utskjelte luft-til-luft-varmepumpen er her endelig på riktig plass, når den integreres i systemet for å hente restvarmen ut av avtrekkslufta.

Nyutviklet passivhusvindu fra Østerrike med innebygde luftrom i ramme og karm. Sammen med tre-lags glass med argon og kantlister av plast sørger dette for at hele vinduet har U-verdi på 0,78 W/m2K. Andre trevinduer for passivhus krever mellomlag med ekstra isolasjon og er derfor ikke så enkelt å produsere.

Passivhus-konseptet har ikke krav om bruk av bestemte materialer. I mange prosjekter prøves det likevel å ta hensyn til miljøkonsekvenser også ved materialvalg. Bildet viser et prefabrikkert veggelement med dobbelt stenderverk, halmisolasjon og leirpuss diffusjonsåpen uten tradisjonell dampsperre. Arkitekt Georg W. Reinberg, Wien.