Pasīvās mājas ideja pieder zviedru arhitektam Bo Adamsonam un vācu būvinženierim Volfgangam Feistam. Tieši viņi 1988.gadā radīja Pasīvās mājas koncepciju, pēc kuras 1991.gadā Darmštatē, Vācijā tika uzbūvēta pirmā pasīvā ēka. Tā bija rindu māja ar četriem dzīvokļiem, katru ar kopējo platību 156m2. Kopš tā laika pasīvās mājas ir ieguvušas milzu popularitāti visā pasaulē, it īpaši Skandināvijā, Vācijā un Austrijā. Pēdējos gados pasīvo māju risinājumi kļūst arvien pieprasītāki arī Latvijā.
Ar ko atšķiras pasīvās ēkas no tradicionāli būvētajām “parastajām” ēkām? Noteicošā pasīvo ēku raksturiezīme ir to augstā siltumizolācijas un gaisa necaurlaidības pakāpe, kas ļauj būtiski samazināt siltuma zudumus. Vienlaikus šīs ēkas ir projektētas tā, lai tās nepārkarstu un mājā visa gada garumā valdītu komfortabls iekštelpu klimats.
Lai māju varētu uzskatīt par pasīvu, tai jāizpilda sekojoši priekšnoteikumi:
- īpatnējais siltumenerģijas patēriņš apkurei nepārsniedz 15 kWh/m² gadā UN maksimālā apkures slodze uz dzīvojamās platības kvadrātmetru nepārsniedz 10 W/m²
- īpatnējais telpu dzesēšanas enerģijas patēriņš nepārsniedz 15 kWh/m² gadā
- pārkaršanas biežums (iekštelpu temperatūra ir lielāka nekā 25°C) ir mazāks par 10%
- blīvuma pārbaudes rezultāts n50 ≤ 0,6 gaisa izmaiņas/h
- kopējais primārās enerģijas patēriņš nepārsniedz 120 kWh/m² gadā
Tehnoloģijas attīstās un arvien precīzāki mērījumi ļauj pilnveidot būvniecības procesu, tomēr pirms trīsdesmit gadiem izvirzītie pasīvo māju pamatprincipi ir saglabājušies nemainīgi.
1. KVALITATĪVI LOGI UN SAULES ENERĢIJAS IEGUVUMI
Lai maksimāli izmantotu saules enerģiju, ir būtisks mājas un tās logu izvietojums attiecībā pret debespusēm. Vislabāk pasīvo māju ir novietot pret dienvidiem. Taču, tā kā stiklotajām logu virsmām ir augsts kopējais saules caurlaidības koeficents, ir jādomā par to noēnojumu, lai ēka nepārkarstu. Pasīvo māju standartos ir noteikts, ka pārkaršanas (virs 25 grādiem) biežums pasīvajai mājai nedrīkst pārsniegt 10%. Vai māja iekļausies šajās robežās, arī noskaidrojas energoefektivitātes aprēķinā. Katrā ziņā, logu U-vērtībām pasīvajā mājā nevajadzētu būt augstākām par 0,8 W/(m2K). Lai to sasniegtu, būtiski ir izmantot kvalitatīvus siltinātu logu rāmjus un trīsstiklu paketes. Savukārt, lai pasargātu māju no pārkaršanas, ja tai nav jumta pārkares, logiem var paredzēt ārējo noēnojumu, piemēram, žalūzijas.
2. IZCILA SILTUMIZOLĀCIJA
Viens no pasīvās mājas stūrakmeņiem ir izcila siltumizolācija jeb pietiekami biezas norobežojošās konstrukcijas – jumts, ārsienas, pamatu plātnes. Būtiski, lai to siltumcaurlaidības koeficiens jeb U-vērtības nepārsniedz 15W/(m2K). Tas atbilsts vismaz 250-300 mm biezam siltumizolācijas slānim. Ņemot vērā, klimatiskos apstākļus, Latvijā tas ir biezāks. Piemēram, rūpnieciski ražotajām koka karkasa mājām šis slānis sasniedz 400 mm un pat vairāk.
Būtiski, ka ik vienai pasīvajai mājai tiek veidots pilnais mājas energoefektivitātes jeb PHPP aprēķins, kurā tiek novērtēta jebkuras ēkas konstrukcijas un inženiertehniskā risinājuma ietekme uz kopējo mājas energoefektivitāti.
3. BLĪVAS NOROBEŽOJOŠĀS KONSTRUKCIJAS
Lai novērstu gaisa caurlaidību un, tādējādi, siltuma zudumus, pasīvās mājas ārējam apvalkam ir jāveido vienlaidus, blīva virsma, maksimāli izvairoties no liekiem atvērumiem un caurumiem tajā.
Siltināto konstrukciju gaisa necaurlaidība ir svarīga vairāku iemeslu dēļ. Tā ne tikai samazina aukstā gaisa infiltrāciju jeb gaisa ieplūdi ēkā, kas var izraisīt caurvēja efektu un palielināt ēkas siltumenerģijas patēriņu, bet arī pasargā konstrukciju no siltā un mitrā gaisa eksfiltrācijas jeb gaisa izplūdes no ēkas. Rezultātā konstrukcijas ir pasargātas no kondensāta un pelējuma veidošanās uz tām.
Lai starp koka paneļiem, to stiprinājuma vietās un stūros veidotos vienlaidus, blīvā virsma, savienojumu vietas tiek noklātas ar līmlentu. Vai ēkas gaisa necaurlaidības kritēriji tiek izpildīti, noskaidro ar ēkas blīvuma, jeb Blower-Door testu, īpašu spiediena starpības mērīšanas metodi, kas atbilst EN 13829 standartam.
4. NO TERMISKAJIEM TILTIEM BRĪVAS KONSTRUKCIJAS
Termiskie tilti jeb nepilnības ēkas konstrukcijās un siltinājumā negatīvi ietekmē tās energoefektivitāti. Šādi termiskie tilti veidojas vietās, kur materiāls ar augstu siltumvadītspēju iespiežas siltumizolācijas slāni vai arī izspiežas tam cauri. Šāds risks pastāv, piemēram, pie konsolveida balkona plātnes, grīdas un sienu savienojuma vietās vai fasāžu siltumizolācijas kombinēto sistēmu stiprinājuma vietās. Pasīvajās mājās no šādiem termiskajiem tiltiem ir jāizvairās. Lai to nodrošinātu, būtiski ir izvēlēties racionālus ēku arhitektoniskos risinājumus. Ēku termiskās norobežojošās konstrukcijas jānorobežo ar vienu nepārtrauktu blīvumu veidojošu, tvaikizolācijas slāni. Siltinājuma iestrāde un logu iebūve jāveic tā, lai izvairītos no termiskajiem tiltiem.
5. VENTILĀCIJA AR REKUPERĀCIJU
Ventilācija jeb gaisa cirkulācija ir būtiska ikvienā mājā, lai tajā nodrošinātu labu iekštelpu gaisa kvalitāti un veselībai un pašsajūtai labvēlīgu iekštelpu klimatu visa gada garumā. Tiek uzskatīts, ka relatīvais gaisa mitrums mājā ir optimāls tad, ja tas ir robežās no 35 līdz 55%. Lai novērstu sausa gaisa veidošanos telpās, pasīvajās mājās vēdināšana ir jāpakārto tam, cik svaiga gaisa tiks patērēts. Tāpēc, izvēloties ventilācijas iekārtu, svarīgi ir zināt to, cik cilvēku māju ikdienā apdzīvos. Atbilstoši tam tiek izvēlēta ventilācijas iekārta, kas vienlaikus nodrošina gan gaisa cirkulāciju, gan siltā gaisa izvadi un, nepieciešamības gadījumā, arī tā piesildīšanu.
Energoefektīva ventilācijas sistēma nosūc virtuvē, vannas istabā un tualetē uzkrāto silto un mitro gaisu un izvada to no ēkas. Svaigā gaisa pieplūde notiek dzīvojamā istabā un guļamistabās. Tomēr arī šeit visam ir jābūt precīzi aprēķinātam, jo kopējais ventilācijas elektroenerģijas patēriņš pasīvajā mājā nedrīkst pārsniegt 0,45 Wh/m3.