Arkkitehdin opas

Passiivitalon energiatehokkuus on niin hyvä, että perinteisiä lämmönjakojärjestelmiä ei enää tarvita. Se vapauttaa koko lattiapinta-alan myös ikkunoiden edestä muulle käytölle.

Kuva: Hyvin lämpöäeristävien ikkunoiden edessä ei tarvita lämmönlähteitä. Ikkunoiden korkeus voi kuitenkin aiheuttaa vedon tunnetta, ja siksi yli 1,8 m korkeat ikkunat eivät ole suositeltavia.

Passiivitalo ei rajoita arkkitehtuuria

Passiivitalo soveltuu erilaisille käyttäjäryhmille. Keskeistä on suunnittelu ja sen tavoitteet käyttäjien tarpeiden kannalta. Passiivitalon tekniikka on yksinkertaista, joten sen käyttäminen ei edellytä mitään erityisosaamista. Mutta kuten asumisessa yleensäkin, asukkaan on osattava huoltaa taloa tarpeen mukaan.

Passiivitalo perustuu teknologiaan, joka ei ole riippuvainen auringon energian hyödyntämisestä. Hyvä lämmöneristäminen, ulkovaipan ilmanpitävyys, matalaenergiaikkunat ja -ovet sekä lämmön talteenotto ilmanvaihdon poistoilmasta ovat passiivitalon perustat. Vaikka rakennusten suuntaus etelään tuottaakin energiahyötyjä, kokemukset Keski-Euroopan passiivitaloista osoittavat, että konsepti toimii varsin hyvin myös pohjoiseen suuntautuvilla rakennuspaikoilla. Periaate mahdollistaa maiseman hyvän hyödyntämisen suunnittelussa.

Kuva: Passiivitalokonseptiin perustuvia senioriasuntoja Hannoverissa (Architects Art-Plan)

Passiivitalon rakentaminen ei ole sidottu mihinkään tiettyyn materiaaliin tai materiaaliryhmään. Rakennuksen runko voi olla puuta, betonia, harkkoja tai terästä, kunhan rakenteiden lämmöneristävyys on riittävä. Paksujen lämmöneristeiden yhteydessä on kuitenkin muistettava rakenteiden kosteustekniikan vaatimukset.

Rakennuksen tiivis muoto pienentää lämpöhäviöitä ja samalla energiantarvetta. Energiaa säästävä rakentaminen tarjoaa vapausasteita suunnitteluun. Silloin omistajan ja arkkitehtuurin vaatimukset on helppo sisällyttää myös passiivitaloihin. Periaatteessa pääjulkisivu tulisi suunnata etelään myös päivänvalon tehokkaan hyödyntämisen takia.
 
Passiivitalon sijoittelu rakennuspaikalle

Energiantarpeen pienentäminen edellyttää siten myös rakennuspaikan tarkastelua ja optimointia toisaalta auringon energian sopivan hyödyntämisen ja toisaalta aurinkosuojauksen kannalta. Pohjoisen ilmaston passiivitalon energiatehokkuus ei kuitenkaan riipu auringon energiasta merkittävästi, jolloin passiivitalo on juuri oikea ratkaisu varjoisille tonteille.

Passiivitalon jäähdytystarpeen huomioiminen arkkitehtisuunnittelussa

Lämmitystarpeen pienentäminen passiivisen aurinkolämmityksen keinoin riippuu talon ja ikkunoiden suuntauksesta. Ongelmaksi voi tulla jäähdytystarve jo aikaisin keväällä. Suuret, etelään suuntautuvat ikkunat voivat olla osa asumisviihtyvyyttä, mutta silloin sisäilman lämpötilan hallitsemiseksi on suunniteltava riittävät ratkaisut ylilämpenemisen estämiseksi. Parvekkeet, leveät räystäät, katokset ja talon ulkopuoliset varjostukset ovat tehokkaita keinoja kesäajan aurinkolämpöä vastaan.

Ikkunat

Ikkunoiden varjostaminen leikkaa jopa 60 % auringon lämpökuormasta. Lisäksi varjostus vähentää ikkunoiden ulkopintaan tapahtuvaa kosteuden tiivistymistä pilvettöminä öinä. Tiivistyminen johtuu ikkunan pinnan jäähtymisestä lämpösäteilyn vaikutuksesta, joten se on myös merkki ikkunan hyvistä lämpöteknisistä ominaisuuksista.

Ikkunoiden pinta-ala on tyypillisesti 15 - 20 % kerrosalasta. Vaikka ikkunat olisivatkin hyvää matalaenergiatasoa (U-arvo < 0,8 W/m2K), ne eivät saa olla liian korkeita. Hyväkään ikkuna ei estä liian korkeista ikkunoista syntyvää vedontunnetta. Lämpöviihtyvyyden kannalta ikkunan korkeuden rajana voidaan pitää 1,8 metriä. Kylmässä ilmastossa ikkunan ei pitäisi olla lattian tasossa termisen viihtyvyyden ja rakennedetaljin ilmapitävyyden varmistamiseksi.

Talotekniikan sijoittelu

Ilmanvaihtolämmitys on kustannustehokas lämmitysratkaisu passiivitaloon. Ilmanvaihtokanavien lyhyt reititys on osa järjestelmän energiatehokkuutta, ja niiden sijoitus on osa tilasuunnittelua. Arkkitehdin, LVI-suunnittelijan ja rakennesuunnittelijan tulee yhdessä varmistaa, että tarvittava ja mahdollisimman lyhyt reititys on mahdollinen. 

Kuva: Talotekniikan keskittäminen helpottaa reitityssuunnittelua. Ylä- ja alakerran kosteat tilat ovat päällekkäin ja keittiön vesipisteet ovat samalla vyöhykkeellä. Silloin kaikki vesijohdot ovat vesieristettyjen tilojen yhteydessä. Ilmanvaihtokanavat voidaan reitittää välipohjaan ja eteis- ja hallitilojen alas laskettuihin kattoihin. Päätelaitteet voidaan sijoittaa väliseiniin.

 Talotekniikan keskittäminen helpottaa reitityssuunnittelua. Ylä- ja alakerran kosteat tilat ovat päällekkäin ja keittiön vesipisteet ovat samalla vyöhykkeellä. Silloin kaikki vesijohdot ovat vesieristettyjen tilojen yhteydessä. Ilmanvaihtokanavat voidaan reitittää välipohjaan ja eteis- ja hallitilojen alas laskettuihin kattoihin. Päätelaitteet voidaan sijoittaa väliseiniin.

Alaslasketut katot eteis- ja käytävätiloissa, vaatehuoneissa, kylpyhuoneissa ja kodinhoito- ja tekniikkatiloissa soveltuvat reititykseen. Välipohjarakenteissa ja kaapistojen yläpuolella voi olla sopivia tiloja kanaville. Huonetilojen päätelaitteet voivat olla seinäasennuksia, jolloin yläpohjassa ei ole kanavia.

Ilmanvaihtojärjestelmän kanavien tulee myös sijaita ilman- ja höyrynsulun lämpimällä puolella siten, että vain raitisilma- ja jäteilmakanavat läpäisevät sulkukerrokset. Kanavia ei tule sijoittaa ullakkotiloihin edes lämmöneristettyinä.

Kuva: Kodinhoitohuoneen yhteydessä oleva tekniikkatila ja ilmanvaihtokanavien reititys välipohjaan.

Tilojen sijoittelu

Osa passiivitalon lämmöntarpeesta katetaan sisäisten lämpökuormien avulla. Siksi saunan, keittiölaitteiden tai muiden lämmönlähteiden sijainti talon keskiosissa on lämmityksen kannalta edullista.

Passiivitalon ulkovaippa on hyvin lämmöneristetty ja ilmanpitävä. Määritelmän mukainen ulkovaipan ilmavuotoluku eli n50 -arvo on korkeintaan 0,6 1/h. Ilmavuotoluku osoittaa rakennuksen lämpöteknistä laatua. Ilmanpitävyys on tärkeä sekä energiantarpeen ja lämpöviihtyisyyden että rakenteiden kosteusteknisen toimivuuden kannalta. Hyvin eristetyt rakenteet voivat olla herkempiä kostumiselle kuin tavanomaiset rakenteet. Hyvä suunnittelun ja toteutuksen laatu ovat siksi tärkeitä.

Ilmanpitävyyden vaatimus vaikuttaa myös arkkitehtisuunnitteluun. Vaikea muoto, erilaisten rakennedetaljien määrä, läpiviennit, LVI-järjestelmien puuttuvat tilavaraukset ja vaikeasti toteutettavat rakennusosien liitokset lisäävät ilmavuotojen mahdollisuutta. Toistettavat ratkaisut ja helppo tiivistäminen ovat myös suunnittelun tavoitteita.

Passiivitalon rakenteiden paksuus

Energiansäästö viittaa paksuihin lämmöneristyskerroksiin. Paksuutta ei ole syytä vierastaa, vaan itse asiassa passiivitalo mahdollistaa kunnon ikkunapenkit niin kuin ennen vanhaan.

Seinän rakennepaksuus voi olla 400 - 600 mm rakenneperiaatteesta ja materiaaleista riippuen. Yläpohjissa, missä eristäminen on suhteellisesti helpompaa, eristyspaksuus voi olla jopa 700 mm. Tuuletettujen lattioiden eristys voi olla 500 mm, mutta maanvaraisissa rakenteissa routasuojaus määrää lattian turvallisen lämmöneristyksen. Suomessa on kokemuksia 250 - 300 mm maanvaraisen lattian lämmöneristyksistä. Nykyiset routasuojausohjeet kattavat eristyspaksuuden noin 200 mm saakka. Perustusten jäätymisen riski riippuu rakennuspaikasta ja maaperän olosuhteista. Hyvin eristetyn lattian lämpöhäviö on niin pieni, että se ei pysty estämään maan jäätymistä perustusten alla ilman mitoitettua routasuojausta matalaperusteisissa rakenteissa.

Passiivitalo kannattaa suunnitella PAROC-kivivillaeristeillä toteutettavaksi, sillä mikäli se täyttää kaikki passiivitalolle asetetut laatukriteerit, Paroc voi myöntää sille passiivitalotodistuksen.