Τί είναι το Παθητικό Κτίριο με λίγα λόγια;
Εξωτερικά ένα Παθητικό Κτίριο δε διαφέρει από ένα συμβατικό, καθώς δεν αφορά μία συγκεκριμένη μέθοδο κατασκευής. Ο όρος Παθητικό Κτίριο ή “Passive House” περιγράφει ένα πρότυπο το οποίο ξεκίνησε πριν 20 χρόνια από το Ινστιτούτο Παθητικού Κτιρίου στο Ντάρμσταντ (www.passiv.de) και εξαπλώθηκε σε όλο τον κόσμο. Εσωτερικά ένα Παθητικό Κτίριο συνδυάζει υψηλού επιπέδου θερμική άνεση και άριστης ποιότητας εσωτερική ατμόσφαιρα με πολύ χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση.
Με απλά λόγια, το Παθητικό Κτίριο λειτουργεί σαν ένα θερμός, που διατηρεί παθητικά το περιεχόμενό του στη σωστή θερμοκρασία, χωρίς τη χρήση ενεργητικής ψύξης ή θέρμανσης. Αυτό σημαίνει εξοικονόμηση ενέργειας μεγαλύτερη από 90% σε σχέση με τη συνήθη κατανάλωση των υφιστάμενων κτιρίων.
Μπορεί να εφαρμοστεί ένα βορειο-Ευρωπαϊκό πρότυπο στην Μεσόγειο και την Ελλάδα;
Αλήθεια, πού μπορώ να χτίσω ένα Παθητικό Κτίριο; Καινούργιο ή ανακατασκευή (Enerphit), η απάντηση είναι … σε όλο τον κόσμο! Υπάρχουν περισσότερα από 50.000 Παθητικά Κτίρια παγκοσμίως, από τα οποία περίπου 5.680 είναι πιστοποιημένα. Από τον Καναδά μέχρι την Ινδονησία και από το Ηνωμένο Βασίλειο μέχρι τη Σικελία, η γενική προσέγγιση είναι πάντα η ίδια. Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά πάντως του κάθε κτιρίου θα πρέπει να βελτιστοποιηθούν λαμβάνοντας πάντα υπ’ όψη τις τοπικές κλιματικές συνθήκες.
Πώς διαφοροποιούνται οι 5 βασικές αρχές του «Παθητικού Κτιρίου» όταν σχεδιάζω στην Ελλάδα;
Υψηλό επίπεδο θερμομόνωσης : αναφερόμαστε κατά κύριο λόγο σε εξωτερική θερμομόνωση (εσωτερική θερμομόνωση μπορεί να επιλεγεί σε αναβάθμιση υπάρχοντος κτιρίου – Enerphit- εφόσον δεν υπάρχει άλλη λύση). Στη Βόρεια Ευρώπη ένα μέσο πάχος θερμομόνωσης είναι γύρω στα 35-40 εκατοστά για ένα Παθητικό Κτίριο. Στην Ελλάδα το πάχος μπορεί να μειωθεί στα 10-25 εκατοστά. Αυτό εξαρτάται από πλήθος παραγόντων, όπως οι τοπικές κλιματικές συνθήκες, το θερμικό φορτίο, η ηλιακή ακτινοβολία κτλ.
Σωστά σχεδιασμένα, μονωμένα και τοποθετημένα κουφώματα : στη Βόρεια Ευρώπη το επιθυμητό U-value του τοποθετημένου κουφώματος είναι για ένα Παθητικό Κτίριο Uw=0,80 W/m²K με τριπλή υάλωση, ενώ στην Ελλάδα αυτή η τιμή μπορεί να φτάσει στο 1,2 W/m²K κατά μέσο όρο και ενδεχομένως με διπλή υάλωση. Επίσης τα μεγάλα ανοίγματα προς το νότο, ώστε να εκμεταλλευθεί το κτίριο την ηλιακή ενέργεια το χειμώνα, που είναι τόσο απαραίτητα στη Βόρεια Ευρώπη, για τις περιοχές της Ελλάδας με ήπιο χειμώνα φαίνεται να μην είναι καθοριστικής σημασίας. Η αποτελεσματική πάντως σκίαση των ανοιγμάτων, ώστε να προστατευθούν από την υπερθέρμανση το καλοκαίρι, είναι ύψιστης σημασίας για το δικό μας κλίμα.
Σχεδιασμός χωρίς θερμογέφυρες : ένα Παθητικό Κτίριο στην Ελλάδα έχει γενικότερα περισσότερες σχεδιαστικές θερμογέφυρες να αντιμετωπίσει (μπαλκόνια, ημιϋπαίθριους, προβόλους, αρχιτεκτονικές προεξοχές κτλ) λόγω της μορφής. Φαίνεται πάντως ότι η επιρροή των θερμογεφυρών στις απώλειες του κτιρίου είναι μικρότερη στην Ελλάδα από ότι στη Βόρεια Ευρώπη, λόγω ήπιου κλίματος (το ονομάζουν “happy climate”). Αυτό βέβαια δεν σημαίνει ότι δεν χρειάζεται προσεκτικός σχεδιασμός ώστε να ελαχιστοποιηθεί η απώλεια θερμότητας από ακμές και συνδέσεις του κτιριακού κελύφους, αλλά και εξίσου προσεκτική εφαρμογή των κουφωμάτων επάνω στο κέλυφος (μία θερμογέφυρα διόλου αμελητέα).
Αεροστεγανότητα κτιριακού κελύφους : στην Ελλάδα είναι γενικότερα πιο εύκολο, ακολουθώντας φυσικά συγκεκριμένες πρακτικές και ελέγχους, να επιτύχει κανείς την απαραίτητη αεροστεγανότητα των n50 ≤ 0.6h-1 που προϋποθέτει ένα Παθητικό Κτίριο, λόγω διαφορετικών κατασκευαστικών μεθόδων (π.χ. σκελετός από οπλισμένο σκυρόδεμα και σοβάς σαν τελικό εσωτερικό επίχρισμα αντί για ξύλινη στέγη επί φέρουσας τοιχοποιίας από τούβλο με διαφορετικά τελικά επιχρίσματα, όπως γυψοσανίδα, εμφανή ξυλεία και σοβάς). Προσεκτική εφαρμογή και ενίσχυση με ειδικά πλέγματα και ταινίες χρειάζεται στις ενώσεις εξωτερικής τοιχοποιίας από τούβλο και μπετονένιων δοκαριών πριν την εφαρμογή του σοβά (αυτά είναι τα υποψήφια σημεία για ρηγματώσεις του κελύφους) και στην τοποθέτηση των κουφωμάτων.
Σύστημα αερισμού με μέγιστη απόδοση στην ανάκτηση ενέργειας: Η καρδιά του συστήματος αυτού είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας με απόδοση ανάκτησης ενέργειας έως και 92%. Το σύστημα αυτό είναι ικανό, κάτω από ορισμένες προϋποθέσεις να θερμάνει ή να ψύξει το κτίριο, χωρίς περαιτέρω συμβατική θέρμανση ή ψύξη. Αυτό άλλωστε είναι και το «ιδανικό» Παθητικό Κτίριο. Η γεωθερμία του εισερχόμενου αέρα από το περιβάλλον στο σύστημα αερισμού, που χρησιμοποιείται στη Βόρεια Ευρώπη για αντιπαγωτική προστασία του εναλλάκτη το χειμώνα, είναι εξίσου σημαντική και αποδοτική και στην Ελλάδα, κυρίως για τον παθητικό κλιματισμό του αέρα το καλοκαίρι. Επίσης, η ύπαρξη bypass από τον εναλλάκτη (οπότε ο εισερχόμενος αέρας δεν περνά από τον εναλλάκτη και δε διασταυρώνεται με το ζεστό απορριπτόμενο εσωτερικό αέρα) μειώνει ακόμη περισσότερο την κατανάλωση το καλοκαίρι.
Ποιες πρόσθετες τεχνικές χρησιμοποιούνται κατά το σχεδιασμό ενός «Παθητικού Κτιρίου» στην Ελλάδα; Κατά το σχεδιασμό ενός Παθητικού Κτιρίου/Passive House σε θερμά κλίματα (όπως είναι το Μεσογειακό) χρησιμοποιούνται πρόσθετες τεχνικές που εξασφαλίζουν άνετη διαβίωση κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Αυτές οι τεχνικές, οι οποίες καταγράφονται στο λογισμικό PHPP – Passive House Planning Package – και δίνουν συγκεκριμένα αριθμητικά αποτελέσματα, είναι:
ο νυχτερινός φυσικός αερισμός του εσωτερικού χώρου του κτιρίου μέσω ανοιγμάτων τοποθετημένων σε αντιδιαμετρικές πλευρές του κτιρίου ή σε διαφορετικούς ορόφους του κτιρίου. Εισάγοντας το μέγεθος των ανοιγμάτων, τη γωνία της ανάκλισης (σε ανακλινόμενα κουφώματα, π.χ. φεγγίτες) και την υψομετρική διαφορά μεταξύ αυτών που είναι τοποθετημένα αντιδιαμετρικά στο κτίριο
η επαρκής σκίαση των εξωτερικών κουφωμάτων από σταθερά/μόνιμα στοιχεία (όπως είναι οι λαμπάδες των κουφωμάτων και τα πλευρικά εμπόδια/προεξέχοντες τοίχοι) ή από προσωρινά στοιχεία (όπως τέντες και φυλλοβόλα δέντρα/φυτά).
η σωστή χρήση της θερμικής μάζας (εισάγεται συντελεστής θεμρικής μάζας του κτιριακού κελύφους)
η χρήση ανακλαστικών τελικών επιχρισμάτων και βαφών στο κέλυφος του κτιρίου μειώνουν αισθητά το ψυκτικό φορτίο
η χρήση αεριζόμενης στέγης και αεριζόμενων προσόψεων επίσης μειώνουν αισθητά το ψυκτικό φορτίο
Ποια η σχέση Βιοκλιματικού σχεδιασμού και «Παθητικού Κτιρίου» ;
Αρκετή και καμία! Οι όροι «βιοκλιματικό κτίριο» ή «παθητικά συστήματα» συχνά συγχέονται με το «Παθητικό Κτίριο». Οι πρόσθετες τεχνικές που περιγράφη-καν παραπάνω συναντώνται και στο Βιοκλιματικό Σχεδιασμό ως βασικές σχεδιαστικές αρχές, αλλά στο Παθητικό Κτίριο ποσοτικοποιούνται και δίνουν συγκεκριμένα αριθμητικά αποτελέσματα ως προς τη μεταβολή του ετήσιου θερμικού ή ψυκτικού φορτίου.
Ο Βιοκλιματικός Σχεδιασμός μπορεί να εφαρμοστεί με επιτυχία στον περιβάλλοντα χώρο του κτιρίου με τον οποίο δεν ασχολείται το πρότυπο του Παθητικού Κτιρίου, καθώς προέρχεται από Βορειο-Ευρωπαϊκές χώρες στις οποίες η σχέση του εσωτερικού χώρου διαβίωσης και του εξωτερικού χώρου «εκτόνωσης» είναι σχεδόν ανύπαρκτη – λόγω δύσκολων κλιματικών συνθηκών.
Τέτοιες εφαρμογές Βιοκλιματικού Σχεδιασμού στον περιβάλλοντα χώρο για τη συνολική βελτίωση του μικροκλίματος γύρω από το κτίριο είναι:
προστασία του κελύφους (διαφανή και αδιαφανή στοιχεία) από την ηλιακή ακτινοβολία και την υπερθέρμανση την καλοκαιρινή περίοδο (φυσικός – τεχνητός σκιασμός, προσεκτικός σχεδιασμός φυλλοβόλας και αιθαλούς φύτευσης στον περιβάλλων χώρο του κτιρίου)
προστασία από τον άνεμο τη χειμερινή περίοδο (σωστή χωροθέτηση των κτιριακών όγκων, δημιουργία εσωτερικών αυλών, φύτευση στον περιβάλλοντα χώρο του κτιρίου)
εκμετάλλευση του ανέμου την καλοκαιρινή περίοδο (φύτευση φυλλοβόλων φυτών ή χωροθέτηση μόνιμων εμποδίων – π.χ. πέτρινα πεζούλια- ώστε να επιτύχουμε εκτροπή του άνεμου)
πέργκολες με αναρριχητικά φυτά και τρεχούμενο νερό και εναλλαγή ηλιόλουστων και σκιερών χώρων (το οποίο δημιουργεί εγκάρσια κίνηση ανέμου) θα βοηθήσουν στο δροσισμό των εξωτερικών χώρων του κτιρίου.
Πόσο θα ωφεληθεί ο χρήστης ενός Παθητικού Κτιρίου στην Ελλάδα;
Ένα Παθητικό Κτίριο χρησιμοποιεί λιγότερο από 1.5 λίτρο πετρελαίου θέρμανσης ή 1.5 m³ φυσικού αερίου (τα οποία ισοδυναμούν με 15 Kwh) ανά τετραγωνικό μέτρο ωφέλιμου χώρου το χρόνο. Περίπου 4 φορές λιγότερο από ένα κτίριο Ενεργειακής Κατηγορίας Α+, σύμφωνα με τον ελληνικό ΚΕΝΑΚ. Φανταστείτε ότι ζείτε σε ένα διαμέρισμα 100 τ.μ., το οποίο είναι Παθητικό Κτίριο. Θα χρειαζόσασταν λιγότερα από 150 λίτρα πετρελαίου θέρμανσης (ή 150 m³ φυσικού αερίου) για την θέρμανσή του και 1.500 Kwh για την ψύξη του στη διάρκεια ενός ολόκληρου χρόνου! Δηλαδή το 1/10 από αυτό που καταναλώνει ένα διαμέρισμα που χτίστηκε πριν την εφαρμογή του ΚΕΝΑΚ! Καταπληκτικό;!
Ακόμη, το επιπλέον κόστος για την κατασκευή ενός Παθητικού Κτιρίου στην Ελλάδα είναι μόλις 3-8% σε σχέση με αυτό μίας συμβατικής κατασκευής, σύμφωνα με τις ισχύουσες προδιαγραφές. Άρα το να κτίσει κανείς ένα Παθητικό Κτίριο ή να αναβαθμίσει ενεργειακά την κατοικία του ή τον επαγγελματικό του χώρο σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, είναι μία επένδυση χωρίς ρίσκο!
Αθανασία (Νάσια) Ροδίτη
Αρχιτέκτων Μηχανικός ΕΜΠ
Αρχιτεκτονικός Βιοκλιματικός σχεδιασμός & Passive House Design
Εισηγήτρια «Passive House Basics Course” στο ΕΙΠΑΚ