Dom pasywny z prefabrykatów keramzytobetonowych. Jak zbudować dom z gotowych elementów?
Budowa domu pasywnego z prefabrykatów keramzytobetonowych to rozwiązanie idealne dla tych, którzy chcą jak najszybciej zamieszkać w wymarzonym lokum. Dom z gotowych elementów powstaje w błyskawicznym tempie. Zastosowanie tej technologi pozwala również ograniczyć częste doglądanie placu budowy przez inwestora.
Dom z prefabrykatów keramzytobetonowych
Ściany i strop są wzniesione z prefabrykatów keramzytobetonowych. To rozwiązanie pozwoliło na szybkie ukończenie stanu surowego domu. Technologia ta dała również możliwość ograniczenia grubości warstwy konstrukcyjnej ścian zewnętrznych do 15 cm. Po ociepleniu ich grafitowym styropianem do wartości U = 0,09 W/ (m ²·K) mają grubość 50, a od południa 47 cm. Ale wybór tej technologii wiązał się ze zwiększeniem prac na etapie projektowym. Trzeba było w detalach zaprojektować przebieg wszystkich instalacji (elektrycznej, wodnej, kanalizacyjnej, wentylacyjnej i grzewczej), aby prefabrykaty miały odpowiednio przygotowane otwory, kanały oraz bruzdy.
Projekt zgodny z zasadami budownictwa pasywnego
Dom został zaprojektowany według kanonu zasad budownictwa pasywnego. Ma prostą bryłę i jest posadowiony na płycie fundamentowej odizolowanej termicznie od gruntu. Jest ustawiony na osi wschód-achód, dzięki czemu okna wszystkich pokoi są skierowane na południe. Od północy naturalnym buforem jest dobudowana część domu mieszcząca kuchnię ze spiżarnią, strefę wejściową oraz pomieszczenia gospodarcze. Aby zracjonalizować koszty budowy, nieogrzewane pomieszczenie gospodarcze ma konstrukcję szkieletową. Słupy konstrukcji wspierają się na stopach fundamentowych średnicy 25 cm posadowionych poniżej granicy przemarzania gruntu.
Przy projektowaniu domu z prefabrykatów wykorzystano program PHPP opracowany w Instytucie Budynków Pasywnych w Darmstadt. Uzyskane w nim obliczenia są podstawą do certyfikowania budynków pasywnych. Weryfikacją jest pozytywny wynik próby ciśnieniowej, którą przeprowadza się po wybudowaniu domu. Ten dom uzyskał certyfikat budynku pasywnego.
Dom z certyfikatem - potwierdzenie standardu pasywnego domu
Standard pasywny został potwierdzony certyfikatem wydanym przez Polski Instytut Budownictwa Pasywnego.
- Zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania – 14,9 kWh/(m²·rok).
- Kubatura – 757 m³.
- Powierzchnia użytkowa – 155 m².
- Umowna powierzchnia ogrzewana – 143 m².
- Współczynniki U przegród:
– płyta fundamentowa – 0,086 W/(m²·K);
– ściany – 0,086 W/(m²·K);
– dach – 0,058 W/(m²·K).
Płyta fundamentowa jako podstawa domu pasywnego
Płytę fundamentową ułożono na fundamentowej folii kubełkowej, która zabezpiecza przed podciąganiem wilgoci z gruntu oraz chroni termoizolację przed zanieczyszczeniem. Pasy jak największej szerokości (3-4 m) ułożono na zakłady, które uszczelniono masą bitumiczną. Na tym podłożu rozłożono 30-centymetrową izolację termiczną. Pod żebrami płyty – tam, gdzie będą większe obciążenia konstrukcyjne – znalazły się płyty z polistyrenu ekstrudowanego (λ = 0,038 W/(m·K)). Powierzchnie z mniejszym obciążeniem są ocieplone styropianem do fundamentów (λ = 0,033 W/(m·K)). Dodatkowa 10-centymetrowa warstwa izolacji termicznej znajduje się również na spodzie płyty żelbetowej, a także na jej bokach. W ten sposób stworzyła formę pod 25-centymetrową płytę i obniżone żebra. Przed zabetonowaniem na ociepleniu rozłożono zbrojenie i przewody instalacyjne. Aby ochronić grunt pod płytą przed przemarzaniem, wokół fundamentu ułożono poziomo izolację obwodową ze styropianu grubości 15 cm i szerokości 75 cm. Ma ona 5-procentowy spadek na zewnątrz. Od dołu oraz od góry jest osłonięta folią kubełkową.
Autor: DOMY I DOMKI
Po usunięciu humusu i wyrównaniu poziomu gruntu podsypką z zagęszczonego piasku rozprowadzono niezbędne przyłącza instalacyjne
Prefabrykowane ściany i strop
Elementy, z których jest zestawiona konstrukcja, są wykonane z betonu lekkiego z kruszywem keramzytowym LC16/18.
Ściany zewnętrzne i konstrukcyjne wewnętrzne mają grubość 15 cm, działowe – 10 cm. Prefabrykaty były przygotowane specjalnie dla tego domu na podstawie szczegółowego projektu architektonicznego. Elementy mają wysokość kondygnacji i zróżnicowaną długość – największy, wstawiany na fragmencie elewacji południowej, ma ponad 7,5 m. Połączenia między elementami konstrukcyjnymi ustawianymi w jednej linii znajdują się na styku ze ścianą dochodzącą prostopadle. Każdy prefabrykat ma na bocznej krawędzi pętle kotwiące, przez które podczas montażu przekładano pręty zbrojeniowe stabilizujące połączenie i zapobiegające rozsunięciu się elementów. Styki wypełniano zaprawą. Aby prefabrykaty z dużymi otworami drzwiowymi i okiennym zachowały swą stabilność podczas transportu i montażu, na dole otworów były wykonane progi technologiczne – 15-centymetrowe w ścianach konstrukcyjnych i 10-centymetrowe w ścianach działowych – które po zmontowaniu konstrukcji należało wyciąć z otworów.
Autor: Bartłomiej Rutkowski
Prace były prowadzone przez montażystów związanych z producentem prefabrykatów. Elementy ścienne ustawiano na fundamencie w określonej kolejności. Pomagały w tym wyraźne oznaczenia umieszczone na każdym z nich oraz kolejność, w jakiej były ustawione na samochodach, którymi przywieziono je na budowę
Budowa domu z prefabrykatów: montaż gotowych elementów konstrukcji
Montaż konstrukcji odbywał się w trzech etapach – ściany parteru, strop i ściany piętra – z niezbędną przerwą technologiczną na związanie warstwy nadbetonu układanego na stropie. Prefabrykaty przyjeżdżały na budowę oznakowane i były w odpowiedniej kolejności ustawione na samochodach dostawczych. Montowano je dźwigiem, podczepiając każdy element na zabetonowanych w nim hakach montażowych.
Ściany parteru łączono z płytą fundamentową za pomocą osadzonych w niej prętów, a na czas montażu stabilizowano je metalowymi podporami. Na gotowej konstrukcji parteru został oparty strop. To prefabrykowana płyta żelbetowa typu filigran. Ta konstrukcja ma bardzo mało łączeń, więc strop nie musiał być masywny, ma grubość 14 cm. Ponieważ ten typ stropu wymaga na budowie ułożenia na prefabrykacie zbrojenia i nadbetonu, wykorzystano to, by rozprowadzić w tej warstwie niezbędne instalacje.
Ze stropu wystawiono pręty, które umożliwiały połączenie z nim prefabrykowanych ścian kolejnej kondygnacji. Od góry na ścianach piętra przymocowano murłatę. Gwintowane mufy rozmieszczone co 1 m na górnej krawędzi prefabrykatów ułatwiły jej zamontowanie.
Autor: DOMY I DOMKI
Dach też jest zbudowany z prefabrykatów – gotowych wiązarów kratowych. Po zamocowaniu ich do murłaty zwieńczającej ściany piętra połacie oraz szczyty pokryto płytami OSB
Termoizolacyjność domu z prefabrykatów
Żeby osiągnąć założony standard energetyczny domu z gotowych elementów prefabrykowanych, trzeba było utworzyć ciągłą warstwę izolacji termicznej wokół przegród zewnętrznych i zachować ich szczelność powietrzną. Ściany są ocieplone płytami z grafitowego styropianu grubości 35 cm (od południa 32 cm). Aby nie było na ich styku nieszczelności, spoiny między płytami są wypełnione pianką poliuretanową. Styropian doklejony do ścian jest doprowadzony do połaci dachu i pod okapem łączy się z wełną rozłożoną w poziomie dolnego pasa wiązarów dachowych. Jej warstwa ma grubość 60 cm ( l = 0,037 W/(m·K)). Ułożono ją na umocowanych do wiązarów od spodu płytach OSB grubości 8 mm. Nad ociepleniem udało się wygospodarować niewielki strych, który w najwyższym miejscu ma wysokość około 1 m. Połączenia między płytami OSB, a także ich styki ze ścianami są zaklejone specjalną taśmą uszczelniającą. Dzięki temu powstała szczelna przegroda paroizolacyjna zabezpieczająca izolację termiczną dachu przed zawilgoceniem parą wodną zawartą w powietrzu wewnątrz domu.
Jak zapewnić w domu pasywnym komfort termiczny latem?
Ten dom jak większość jednorodzinnych domów pasywnych nie został wyposażony w układ aktywnego chłodzenia w postaci klimatyzacji lub klimatyzatorów. Komfort termiczny, czyli zagwarantowanie we wnętrzach temperatury poniżej 25°C, w okresie lata uzyskiwany jest poprzez zastosowanie na elewacji południowej elementów zacieniających, które odcinają dopływ energii z promieniowania słonecznego. Na piętrze będą to okiennice, a na parterze – rozwijane markizy. W przyszłości dodatkowym elementem zacieniającym może się stać pnącze zasadzone na pergoli. Pewne znaczenie ma tu też gruntowy wymiennik ciepła, który pozwala ochłodzić powietrze nawiewane do budynku, jednakże ten element nie byłby w stanie zapewnić komfortu termicznego bez elementów zacieniających. Zostały one dobrane po przeanalizowaniu różnych scenariuszy zacienienia i obliczeniu ryzyka przegrzewania domu, które umożliwiał program PHPP wykorzystany do projektowania.
Architekt Cezary Sankowski
Efektywność energetyczna domu pasywnego
Sprawdzianem była próba ciśnieniowa. Przeprowadzone przed nią pomiary wskazały wszystkie miejsca nieszczelności, przez które ciepło mogłoby uciekać z domu. Żeby zapobiec ucieczce ciepła, zrobiono niezbędne poprawki. Taką próbę wykonano, gdy dom był wybudowany do stanu surowego zamkniętego, czyli były wstawione okna i drzwi, ściany od zewnątrz pokrywało ocieplenie wykończone tynkiem cienkowarstwowym. Zainstalowane były już wszystkie urządzenia instalacyjne (rekuperator, pompa ciepła i kominek). Nie ułożono jedynie ocieplenia na strychu, aby był dostęp do poszycia z płyt OSB. Można było zaobserwować, czy nie ma w nim nieszczelności, a w razie konieczności łatwo je uszczelnić. Po wytworzeniu we wnętrzu domu nadciśnienia pięciokrotnie zmieniano różnicę ciśnienia i mierzono, ile powietrza z niego ucieka. Na podstawie osiągniętych wyników wyliczono współczynnik szczelności n50. Ma on wartość 0,43 1/h, a więc o 28% lepszą niż dopuszczalna dla domu pasywnego (współczynnik ten nie może być większy niż 0,6).
Autor: Cezary Sankowski
Kotłownia domu pasywnego różni się od tej w domu tradycyjnym
Instalacje dopasowane do standardu domu pasywnego
Aby uzyskać założony standard energetyczny, wymiana powietrza w domu odbywa się w kontrolowany sposób. Zapewnia to instalacja wentylacji nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła. Źródłem ciepła będzie niewielki kocioł kondensacyjny z zasobnikiem ciepłej wody użytkowej. W salonie jest kominek opalany drewnem. Ze względu na wentylację mechaniczną ma on zamkniętą komorę spalania, a powietrze potrzebne do spalania jest czerpane z zewnątrz. Żeby nie dochodziło do przegrzewania pomieszczenia, w którym się znajduje, musiał mieć niewielką moc – 7-12 kW. Kominek jest usytuowany przy ścianie zewnętrznej, więc zdecydowano się na nietypowe umieszczenie komina odprowadzającego spaliny – przy zewnętrznej powierzchni prefabrykowanej ściany, w warstwie ocieplenia. Jest to komin systemowy – rura średnicy 15 cm ze stali kwasoodpornej z 5-centymetrową osłoną z wełny mineralnej. Ze względów bezpieczeństwa przeciw-pożarowego w sąsiedztwie komina, na odcinku 60 cm, izolację ze styropianu zastąpiono wełną mineralną (oλ ≤ 0,035 W/(m·K)). Wełnę od zewnątrz pokryto 2-centymetrową warstwą styropianu, uzyskując jednolite i równe podłoże pod wyprawę tynkarską. Aby ograniczyć straty ciepła przez przejścia rury doprowadzającej powietrze do kominka i rury odprowadzającej spaliny do komina, odcinki te zaizolowano wełną mineralną grubości 10 cm.
