Az ökologikus építészet szemléletmódja szerint a ház fogyasztóként a környezeti folyamatok része mind a létesítést, mind az üzemeltetést tekintve. A házak, közvetlen környezetükkel együtt, részei a Föld teljes környezeti rendszerének is. A környezet egyensúlyának fenntarthatósága érdekében lehetőleg minél szorosabban illeszkedniük kell szűkebb környezetükbe, lehetővé téve, hogy az egészséges és fenntartható legyen.
A ház létesítése és üzemeltetése során négy fontos lételemet használ fel: levegőt, energiát, anyagot, vizet. Pazarló gazdálkodás esetén ezek egyoldalúan elhasználódnak, és a környezet is folyamatosan szennyeződik. Az úgynevezett ökologikus körök elvére épülő folyamatok esetén a ház a levegőt, az anyagot, a vizet, az energiát takarékos módon használja fel, és lehetőleg újrahasznosítható módon visszajuttatja környezetébe.
A környezet egyensúlyát az előbbi körfolyamatok szerinti dinamikus változatlansággal lehet szavatolni. Így például az építőanyagok tekintetében fontos szempont a teljes életciklusra értelmezett környezetterhelés optimalizálása: a gyártási és szállítási energiaigény csökkentése, a bontott anyagok szennyezés nélküli visszajuttatása a környezetbe.
A ház akkor tud leginkább megfelelni e követelményeknek, ha helyi, természetes anyagokból épül, helyi energiát és vizet fogyaszt, a keletkező hulladékok helyben újrahasznosíthatók, és a szennyvízkezelés is lehetőleg helyben megoldható.
Öko, bio, passzív
A három fogalom között sok átfedés van. Az ökologikus építészet a legátfogóbb, ahol mint láttuk, a fő hangsúly az épület és környezete viszonyán van. Igen lényeges eleme az energiatakarékosság és a megújuló energiaforrások felhasználása.
A megújuló energiaforrások köre igen széles, azok többségét nem csak a különleges kialakítású házaknál, hanem a hagyományos, régi épületeknél is alkalmazni lehet. Melegvízkészítéshez, fűtéshez használhatók rásegítésként, esetenként kizárólagosan: hőszivattyú (talajhő, geotermikus energia); napkollektor; biomassza. Villamos energia termeléséhez alkalmazhatók: szélgenerátor; napelem.
Külön ki kell emelni a napenergia passzív hasznosításának jelentőségét. Ebben az esetben a ház építészeti kialakítása, épületszerkezeti megoldásai külön épületgépészeti berendezések nélkül teszik lehetővé a napenergia fűtési célú felhasználását.
A bioépítészetnél a fő hangsúly a szerkezetekhez és a felületképzésekhez használt építőanyagok megfelelő kiválasztásán, az egészségre ártalmas hatások (például: kibocsátott bomlástermékek) kiküszöbölésén, mérséklésén van. A bioépületeknél is leginkább helyi, természetes anyagokból készült szerkezeteket alkalmaznak (vályogfal, fafödém, nádfedés stb.). A bioépületek üzemeltetésénél is lényeges dolog a fosszilis energiaforrások felhasználásának korlátozása és a megújuló energiaforrások minél nagyobb arányú alkalmazása.
Az úgynevezett passzív házak esetén a fő cél az energiamegtakarítás. Ezen belül is a fűtési hőveszteség csökkentése olyan nagy mértékben, hogy azt lehetőleg az épület saját, belső energiaforrásai, illetve megújuló energiaforrások képesek legyenek fedezni.
Elvek és korlátok
Az előbbiek alapján a bioházak és a passzív házak az ökologikus építészet egy-egy sajátos ágának tekinthetők, ahol más-más ökológiai elvekre helyezik a fő hangsúlyt. Találkozni ugyanakkor a bioépítészet olyan értelmezésével is, amely gyakorlatilag megegyezik az ökologikus építészet tágabb fogalomkörével.
Az öko- és bioházaknál vázolt elvek azonban nem érvényesíthetők minden esetben korlátlanul. A helyi, természetes megoldásokat felhasználó szennyvízkezelés nem alkalmazható például sűrűn beépített és nagy terhelésnek kitett városokban.
A természetes építőanyagok felhasználási lehetőségei is korlátozottak tartószerkezeti és tűzvédelmi okokból. Így például a vályogfalak és a természetes anyagú tetőfedések elsősorban szabadon álló, családi házas építési övezetekben, egy-két szintes, esetleg tetőtér-beépítéses épületeknél alkalmazhatók biztonságosan és célszerűen.
A passzív házak kialakítási elvei az előzőeknél szélesebb körben érvényesíthetők, mert többlakásos, városi lakóépületek is megépíthetők ily módon.
Hogy építsünk passzív házat?
A passzív házak tervezése során a kiindulást az energiatakarékosság, a fűtési energiaigény drasztikus csökkentése jelenti. Rögtön világossá kell tennünk, hogy nem lehetséges olyan épületet megvalósítani, amelynek télen ne lenne hővesztesége. A belső meleg és a külső hideg levegő közötti hőmérséklet-különbség folyamatosan fenntartja a hőenergia áramlását a szabadba. Az épület hővesztesége azonban csökkenthető.
A ház fűtési rendszerének a feladata, hogy a téli hőveszteséget pótolja. A szokásos mértékben hőszigetelt épületeknél ezt leggyakrabban fűtőkazánnal és az ehhez kapcsolódó hőleadókkal oldják meg (radiátorok, padlófűtés). A passzív ház lényege, hogy a hőveszteséget olyan mértékig lecsökkentik, hogy az energiaigényt fűtési rendszer nélkül, a ház saját energiaforrásaival fedezni lehet. Ilyen belső energiaforrás a villamos üzemű berendezések hőleadása (tévé, számítógép, hűtőszekrény), az emberi tevékenység (sütés, főzés, fürdés), illetve az emberi test hőleadása.
Ha passzív házat akarunk létrehozni, akkor Közép-Európában az épületet úgy kell kialakítani, hogy az energiaigénye ne legyen több, mint 15 kWh/(m2, év). Ez a hagyományos épületekhez képest csak körülbelül 10 százalékos energiafelhasználást, azaz 90 százalékos megtakarítást jelent (az értékek csak a fűtésre és az esetleg szükséges nyári hűtésre vonatkoznak).
A kezdet
A passzív ház elvét 1974-ben fejlesztette ki Dr. Wolfgang Feist Németországban. Közbenső kategóriának tekinthetők az úgynevezett alacsony energiájú házak, ahol 30–40 százalékos az éves energiafelhasználás a régi építésű házakhoz képest. Itt még szükség van valamilyen hagyományos fűtési rendszerre, de ez olcsóbban üzemeltethető.
Ahhoz, hogy a téli hőveszteséget a passzív házak által megkövetelt, igen kis értékre szorítsuk le, a következő fontosabb műszaki megoldásokra van szükség:
• A tömör külső határolószerkezetek hőszigetelő képességének nagymértékű növelése
Például külső falak esetén körülbelül háromszor olyan jó hőszigetelő képességre van szükség, mint a jelenleg érvényes hazai követelmények szerint (lásd: Lehetne kevesebb is – 48. oldal).
A passzív házaknál megkövetelt hőszigetelő képességet a különböző típusú szerkezeteknél általában 25–30 cm vastag hőszigetelő rétegek alkalmazásával lehet elérni.
• A hőhidak hatásának csökkentése, „hőhídmentes” szerkezetek kialakítása
A hideg belső felületeken kívül a hőhidak másik hátránya energetikai: a hőhídmentes felületekhez képest többlethőveszteséget okoznak. A hőhidak fizikai értelemben nem szüntethetők meg, például egy külső falsarok geometriai okokból mindig hűtőbordaként viselkedik. A passzív házaknál akkor beszélhetünk „hőhídmentes” szerkezetekről, ha a hőhidak többlethőveszteségét sikerül olyan mértékűre csökkenteni, ami gyakorlatilag szinte elhanyagolható. Ennek érdekében a külső hőszigetelő réteget minden lehűlő szerkezetre kiterjedően (a talajban is), megszakítás nélkül kell vezetni, és egyes szerkezeti csomópontokban speciális megoldásokra van szükség.
• Az ablakok hőszigetelő képességének növelése
Az ablakok hőszigetelő képességének kétszer olyan jónak kell lennie, mint a jelenleg érvényes hazai követelmények. Ez csak speciális, háromrétegű üvegezéssel oldható meg.
• Légtömör épület
A külső és belső tér között csak ellenőrzött módon mehet végbe a légcsere, ezért garantáltan légtömör külső határolószerkezetekre van szükség. A passzív házaknál megkövetelt légtömörségnek több mint egy nagyságrenddel jobbnak kell lennie, mint a hagyományos, régi építésű házaknál. Ezt a szerkezetek rétegrendjének átgondolt kialakításával és különösen a csatlakozások, áttörések speciális részletmegoldásaival lehet megoldani.
• Mesterséges szellőztetés hővisszanyeréssel
A helyiségek folyamatos és kielégítő szellőztetésére szükség van mind a penészedés elkerülése érdekében, mind egészségügyi okokból, mind a kielégítő komfort végett. A szellőztetésnek azonban teljes mértékben szabályozott módon kell lezajlania, és csak olyan mértékben, amely az előbbi célok érdekében feltétlenül szükséges. A passzív házban tehát mesterséges szellőztetést kell működtetni, irányított légforgalommal. A kültéri, friss levegőt a lakószobákba kell bevezetni, a szennyezett levegőt pedig a fürdőszobából, konyhából és egyéb mellékhelyiségekből kell elszívni. A rendszer lényege, hogy a távozó, elhasznált, meleg levegő keresztáramú hőcserélőn keresztül hőenergiájának több mint háromnegyedét átadja a friss levegőnek, amely már felmelegítve jut be a szobákba. Ily módon a gépi szellőztetés tulajdonképpen légfűtésként működik. A hőcserélő kialakítása természetesen olyan, hogy az elhasznált belső és a friss külső levegő nem keveredik egymással, csak hőenergia-átadás zajlik le.
Az előbbieken túl természetesen minden lehetséges módon használni kell a megújuló energiaforrásokat! Világosan látni kell ugyanis, hogy bár hagyományos fűtési és hűtési rendszerre nincs szükség, azért a passzív ház üzemeltetéséhez is energia kell. Az energiaigény a következő tételekből áll össze: a gépi szellőztetés folyamatos működtetése és a szellőző levegő időszakos utánfűtése (esetleg hűtése); melegvíz-készítés; sütés, főzés; világítás; a különböző háztartási és egyéb célú technikai eszközök működtetése.
Ezért az úgynevezett nullaenergiájú házaknál sem arról van szó, hogy nincs szükség energiára. Ezt a fogalmat úgy kell értelmezni, hogy az épület üzemeltetéséhez felhasznált energiát az országos hálózatoktól függetlenül, autonóm módon, helyben állítják elő. A nullaenergiájú házak azonban még a passzív házakhoz képest is ugrásszerűen megnövelik a létesítési költségeket, továbbá biztonsági okokból sem célszerű az épületeket teljesen függetleníteni az országos energiahálózattól.
A szélturbinával, napelemmel helyben termelt villamos energia is úgy használható fel legcélszerűbben, ha felesleg esetén betáplálható (eladható) a hálózatba, időszakos hiány esetén pedig pótolható onnan. Ellenkező esetben akkumulátorokra is szükség van.
Dr. Szakács György okl. építészmérnök, okl. épületszigetelő szakmérnök, okl. zaj- és rezgéscsökkentési szakmérnök
