Primeiro houve uma ideia
Costuma-se acreditar que ao projetar uma casa passiva, sua aparência e estética têm menos importância, pois o mais importante é o equilíbrio energético. No caso desta casa, a aparência teve uma importância considerável. Os futuros proprietários queriam uma casa que não fosse apenas barata, mas também de que gostassem.
Imagine um fim de semana em uma pequena casa de férias à beira do lago. Os raios do sol deslizam pelos troncos, uma brisa fresca sopra do lago próximo … Eles protegem as copas das árvores do calor, tem cheiro de madeira e água. Uma casa pequena, mas bem cuidada, que dá abrigo à família, não só está bem encaixada no ambiente, mas também é muito barata de manter … Este é o sonho que os nossos anfitriões decidiram realizar.
Autor: arquiteta Agnieszka Figielek - Certified European Passive House Designer na PHI Darmstadt, [email protected]; Patricia Choma-Zalewska
função: residencial
Localização: perto de Września
investidor:
área privada : 76 m2
Implementação: 2014 e 2015.
Prêmios / certificados: bolsa 50 mil. do programa NF15 (o programa está encerrado), organizado pelo Fundo Nacional de Proteção Ambiental e Gestão da Água
Abaixo: plano situacional
Velas cheias de energia - suposições de design
foto acima: A fachada sul foi redesenhada durante a adaptação do edifício aos requisitos de passividade. Grandes janelas proporcionam melhor iluminação e aquecimento do interior da casa
A autora do conceito inicial do edifício é Patrycja Choma-Zalewska - designer de interiores. Foi ideia dela referir-se com a forma do corpo à forma de velas ao vento. De onde vem esse pensamento? Porque a casa deveria ser construída na floresta, perto do lago. Os investidores gostaram muito da ideia.
A especificidade da natureza envolvente tornou o ambiente marítimo quase óbvio. Os materiais naturais utilizados para erguer e isolar as paredes e o telhado tornaram-se um complemento óbvio desta arquitetura: afinal, velas brancas e água estão sempre acompanhadas por estruturas e acabamentos em madeira.
Abaixo: A floresta visível pelas janelas é sem dúvida um grande trunfo do terreno, mas ao mesmo tempo era um obstáculo considerável para os arquitetos
foto PASSIVO m2
Combinando estética e princípios
foto acima: Os futuros proprietários acreditavam que o estúdio Passive2 que eles contrataram seria capaz de conciliar o conceito incomum com os requisitos do padrão passivo
A forma do edifício foi inspirada nas velas de um iate. Refere-se tanto aos interesses dos investidores quanto ao lago próximo. As fachadas leste e oeste do edifício são dobradas em arco, de onde se assemelham a velas unidas ao telhado "ondulante".
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foto acima: as fachadas leste e oeste do edifício são dobradas em forma de arco e deslocadas uma em relação à outra - parecendo velas cheias de vento
Os investidores dirigiram-se aos arquitectos do atelier Pasywnym2 com o pedido de elaboração de um projecto de casa, com um conceito de edifício quase pronto. Os projetistas enfrentaram um desafio realmente difícil: ao implementar todas as premissas iniciais do projeto, eles deveriam fazer a casa resultante atender aos requisitos de construção passiva. Para que se perceba o quão extraordinária foi esta tarefa, basta citar três obstáculos principais:
- uma grande área de divisórias externas (paredes, piso e telhado) por onde escapa o calor, resultante do pequeno corpo térreo do edifício;
- privação quase total da fachada sul das janelas e, portanto, da energia solar necessária para aquecer o interior;
- envolvente florestal do terreno, o que significa sombreamento e limitação adicional do fornecimento de energia solar ao edifício.
foto abaixo: As fotos tiradas no final do outono não refletem totalmente o charme do terreno ou do prédio em si, mas para que serve a imaginação …?
foto PASSIVO m2
Abaixo: plano situacional
Como escolher o apartamento certo? Aula lendo a projeção
De acordo com o arquiteto
foto acima: Visualização do prédio do sul
Agnieszka Figielek, designer certificada de casas passivas pela Europa:
Nossa prioridade era "trazer" o máximo possível de calor solar para a casa. Então, trabalhamos na localização do prédio para que o maior número possível de raios alcançasse o centro.
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foto acima: Visualização do edifício do leste
O primeiro passo foi mudar a localização original das janelas, que simplesmente não existia no lado sul no conceito original. Em conjunto com o autor do conceito, tivemos que redesenhar a fachada para que ficasse o envidraçado principal deste lado. Tudo isso mantendo a funcionalidade do interior e a racionalidade do layout.
Também propusemos que a porta do prédio fosse envidraçada e recebesse calor adicional do sol. Ao mesmo tempo, tentamos convencer o investidor a mudar a forma do prédio para dois andares. Graças a este tratamento obteríamos um interior interessante com mezanino aberto e quartos para crianças no primeiro andar, e melhoraríamos a relação desfavorável da área de divisória para o volume do edifício. Infelizmente, os proprietários permaneceram inflexíveis neste assunto.
O próximo passo foi mover todo o edifício o mais longe possível para o norte do terreno. A ideia era reduzir o sombreamento da testa da floresta. Felizmente, há uma estrada ao sul do terreno e um terreno para construção sem árvores em frente, o que dá alguma abertura. Mover o edifício para o norte criou ainda mais espaço livre no lado sul, graças ao qual no inverno mais sol atinge a casa.
Escolha de tecnologia e decisões de janela
foto acima: O projeto tinha que ser muito preciso, por isso demorou muito para ser construído, mas graças a isso, a estrutura pré-fabricada "cresceu" extremamente rápido no local
Quando o conceito final da forma do edifício e do arranjo das funções residenciais e econômicas foi criado, os designers tiveram que decidir em qual tecnologia a casa seria construída. Era para ser a maneira mais rápida, fácil e econômica possível. Depois de analisar várias opções, decidiu-se construir uma casa em estrutura de madeira. Para além da rapidez e “limpeza” das obras, a tecnologia escolhida também se mostrou a mais adequada em termos das funções do edifício e da natureza do meio envolvente (floresta natural).
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foto acima: É precisamente pelo formato desta fachada que a escolha da tecnologia para a edificação do edifício foi tomada de forma rápida e quase indiscutível
Em casas passivas, a instalação e os parâmetros adequados das janelas são muito importantes. - Analisamos vários tipos de marcenaria de janela - diz o arquiteto. - Inicialmente, consideramos janelas de madeira e de PVC. Em última análise, a escolha das janelas de PVC foi feita devido aos parâmetros de alta energia a um preço mais acessível. A decisão foi mais fácil porque já havíamos cooperado com o fabricante da janela em projetos anteriores, então tínhamos a certeza de que os instaladores tinham as habilidades necessárias - acrescenta. No caso deste projeto, um desafio adicional foi projetar uma instalação de janela quente em uma parede semicircular. Os arquitetos propuseram uma solução inovadora para a montagem em postes redondos, adicionalmente isolados do exterior com uma camada de espuma de poliuretano.Isso permitiu que os arcos fossem preservados e ao mesmo tempo limitou a formação de pontes térmicas.
O conceito de design e, em particular, a forma do edifício (paredes semicirculares), exigiu a seleção de tecnologia e habilidade adequadas dos empreiteiros. Por isso, os arquitetos, em conjunto com os investidores, optaram pela tecnologia de construção esqueleto, que permite uma modelagem mais livre da forma dos edifícios passivos.
Combinando o projeto com o orçamento
foto acima: A estanqueidade é uma das características das casas passivas, o que as torna extremamente eficientes em termos energéticos. A foto foi tirada durante o teste de vazamento de construção
Depois de concluída a etapa conceitual, os arquitetos prepararam consultas para o investidor sobre os componentes individuais do corpo do edifício. Com base nas ofertas enviadas, puderam estimar o custo do investimento tanto para um edifício em padrão passivo como em padrão de economia de energia. Descobriu-se que, no caso desta casa, os custos trabalhistas em ambos os padrões seriam os mesmos, e a diferença nos preços dos materiais - leve. Os custos mais elevados (mas iguais em ambos os padrões) referem-se ao acabamento do telhado (chapa de costura vertical), à fachada (madeira exótica) ou ao próprio interior. O maior subsídio para edificações no padrão passivo do Fundo Nacional de Proteção Ambiental e Gestão das Águas praticamente igualou os custos de investimento. Contudo,mesmo com o subsídio, o custo de construção da casa superou o orçamento. Os investidores, porém, estavam determinados. Eles decidiram não abrir mão do padrão passivo e obter economia reduzindo a área útil do edifício de 90 m2 para 76 m2. A despensa com uma área de 22 m2. Após estas alterações, o custo total de construção diminuiu, embora o custo de construção 1m2 tenha aumentado. Isso se deve ao fato de que o custo de instalação do prédio permaneceu o mesmo e a área útil foi reduzida. Por este motivo, o custo de construção de 1m2 ascendeu a mais de 5.000 … Um edifício maior, de dimensões mais típicas (acima de 160m2), em padrão passivo e tecnologia de moldura, poderia ser construído pelo preço de aprox.por m2 … O procedimento de redução do edifício exigiu um trabalho de projeto adicional. Novamente, foi necessário marcar a localização do edifício no terreno, determinar a localização das janelas e redesenhar o interior. Porém, graças a isso, o projeto foi mantido dentro do orçamento previsto.
Embora o custo do edifício exceda ligeiramente o orçamento assumido desde o início, o preço do edifício no padrão passivo e no padrão de economia de energia foi comparável.
Construção e instalações
foto acima: Preparação (nivelamento) do terreno para construção da laje de fundação
Dom Żagiel - como foi chamado o projeto - está assentado sobre uma laje de fundação, isolada em todas as faces com poliestireno. A espessura do poliestireno sob a laje é de 40 cm, o que dá o coeficiente de transferência de calor da fundação U = 0,081 W / (m2K). A estrutura das paredes e do telhado é de madeira (viga em I) e preenchida com material isolante, neste caso, lã de madeira. A espessura total da parede é de 57,6 cm, que consiste em uma viga em I de meio metro de largura, preenchida com material de isolamento e camadas de acabamento. O valor U da parede é 0,074 W / (m2K).
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foto acima: A placa de base também é a placa de aquecimento da casa
O telhado também era feito de uma viga em I de meio metro de largura, preenchida com isolamento. Além disso, também é isolado do lado de fora com isolamento espesso. 10 cm. O valor U do telhado é 0,062 W / (m2K). As divisórias projetadas devem ter valores U mais favoráveis do que as recomendações do programa Fundo Nacional de Proteção Ambiental NF15, pois o prédio é pequeno, está localizado na floresta e, além disso, possui um número limitado de janelas na parte sul. A estanqueidade do edifício foi garantida por painéis OSB colados nas juntas. Um dos desafios dos edifícios passivos é evitar que sobreaqueçam no verão. Para isso, Dom Żagiel usa sombra natural, bem como cortinas nas fachadas sul e oeste.O edifício possui sistema de ventilação mecânica com recuperação de calor (recuperação). Por esta razão, o design de interiores envolve a redução de tetos em quartos, banheiros e corredores. Graças a isso, não há problemas com a disposição dos dutos de alimentação e exaustão.
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foto acima: Para garantir a vedação do ar, foi necessário no estágio apropriado de construção usar "flanges laminados" especialmente planejados
Antes de tomar a decisão final sobre o aquecimento do edifício e o abastecimento de água quente sanitária, o projetista da instalação propôs várias variantes. Não existe ligação de gás no terreno, pelo que foi decidido instalar uma bomba de calor. A seleção da fonte de calor foi analisada em termos de investimento e custos operacionais. A análise compara o aquecimento a GLP e as bombas de calor ar-água e água-água. Devido à pequena quantidade de calor necessária para aquecer o edifício, a bomba de calor ar / água acabou por ser a melhor solução.
Abaixo: Para o mesmo propósito, as placas OSB que compõem a camada interna foram cuidadosamente coladas com fitas especiais de barreira de vapor
foto PASSIVO m2
Materiais
Alcançar um padrão passivo requer uma combinação de três elementos: design integrado e bem pensado, acabamento confiável e o uso de materiais e componentes apropriados. Quanto a este último elemento, o padrão passivo permite a utilização de várias tecnologias construtivas, desde que permitam atingir o conforto pretendido, a poupança energética e a durabilidade do edifício. No caso do projeto desta casa, os critérios adicionais de seleção foram a utilização de materiais adequados ao entorno do edifício e a rapidez da própria construção.
Fundação da edificação - LEGALETT
Laje de fundação de concreto armado, isolada com isopor KNAUF resistente à penetração de umidade com lambda = 0,033 W / mK: 40 cm do fundo, o que dá U = 0,08 W / (m2K); nas laterais da laje 30 cm, o que deu o coeficiente U = 0,10 W / (m2K). Placa termicamente ativada com tubulação desdobrada sob o reforço superior Como resultado, as camadas do piso acabado já são colocadas na laje de concreto armado vazado: ladrilhos e madeira exótica, e toda a laje aquece uniformemente no inverno e esfria no verão, garantindo o maior conforto.
foto Steico
Paredes e telhado - sistema construtivo STEICO
As paredes são fabricadas com tecnologia de caixilharia em madeira, sendo o principal elemento estrutural a viga STEICO. A estrutura de madeira é preenchida com lã de madeira STEICO Flex com lambda de 0,038 W / (mK), enquanto o endurecimento e a estanqueidade são proporcionados pelas placas OSB, e o isolamento contra o vento pelas placas STEICO Protect e STEICO Universal. Uma parede construída desta forma, com uma espessura de isolamento de 50 cm, tem um valor U de 0,07 W / (m2K). A cobertura é realizada com tecnologia de caixilharia em madeira, sendo o principal elemento estrutural a Viga STEICO. Na parte inferior, as placas OSB fornecem estanqueidade e também reforçam a estrutura. O telhado é coberto por uma chapa de costura ereta antracite.O telhado é inclinado, mas os tetos do prédio são retos, daí o espaço para instalação.
foto Aluplast
Janelas no sistema ALUPLAST As
janelas são de vidro triplo com caixilharia de montagem quente; coeficientes para a moldura da janela: Uf = 0,81 W / (m2K); para o vidro: Ug = transmitância de energia: g = 65% ponte de borda: psig = 0,014 W / (mK); para a janela inteira Uw <0,8 W / (m2K). As janelas foram montadas na parede do esqueleto em folhas de aço com o uso de folha metálica e fitas à prova de vapor; no contacto com a laje de fundação - nas armaduras “afundadas” na laje de betão armado, as janelas foram inseridas na camada de isolamento da laje.
foto PASSIVO m2
Estanqueidade ao ar A
estanqueidade é assegurada por: betão - laje de betão armado; Painéis OSB com 1,8 cm de espessura - paredes e telhado; Fitas de barreira de vapor Ilbruck na junta da parede da placa; Fitas de barreira de vapor Ilbruck em juntas de placa OSB; Fitas de barreira de vapor Ilbruck - flanges de vedação ao redor das janelas. Resultado do teste: estanqueidade n50 = 0,55 1 / h (todas as trocas de ar por hora). Para galpões passivos, o limite superior é o resultado do teste: estanqueidade n50 = 0,6 1 / h. O prédio passou no teste de vazamento.
foto PASSIVO m2
Instalações
A fonte de calor para aquecimento da casa e da água doméstica é a bomba de calor de fonte de ar. Tem uma potência de 8 kW e um grau de eficiência (COP) de 4,26. O calor da edificação é distribuído pela tubulação da laje de fundação (também é utilizado para resfriar o interior). Além disso, uma escada elétrica foi instalada no banheiro. O edifício possui ainda sistema de ventilação mecânica com recuperação. A eficiência do recuperador de acordo com PHI Darmstadt é de 88% e o consumo de eletricidade é de 0,38 Wh / m3.
