Haus Radu de la Gulia - Struktur und Energiekonfiguration eines Passivhauses

Was Sie aus diesem Artikel lernen können

Das Treffen, das ich mit Cătălin Caraza von Kreative Technik Anlass und Ausgangspunkt für unsere Diskussion war das Projekt der Struktur und der Energiekonformität des Hauses von Ioana und Ciprian Radu, das von Litarh in Gulia, in der Nähe von Bukarest, ein Projekt, an dem er direkt beteiligt war. Es wird viele Verweise geben auf erster Artikel über dieses Haus (in dem ich mit dem Architekten sprach und die Konstruktion vorstellte), daher empfehle ich Ihnen, es zuerst noch einmal zu lesen. Der Bau möglichst energieeffizienter Häuser und die Senkung des Energieverbrauchs für Heizung und Kühlung sind sehr aktuelle Themen, daher war unsere Diskussion breiter angelegt, sehr technisch und berührte viele Themen, die für Holzrahmenhäuser von Interesse sind. Wir sprachen über den Weg, den der künftige Hausbesitzer gehen muss, um mit dem Bau des Hauses zu beginnen, über die Grundsätze der Effizienz, die Kosten, den Anteil der Struktur an den Gesamtkosten des Hauses und andere Themen.

Die Etappen bis zur Hebephase der Hausstruktur

Ich habe die Diskussion mit diesem Thema begonnen, weil Pierre Bortnovski (Team Built), der Architekt und Bauleiter des Gulia-Hauses, sagte, dass viele Leute, die ein Haus bauen wollen, zuerst in der Kreativtechnik landen (dank der Informationen im Netz), aber dass dies nicht der erste Schritt sein sollte. Wir haben Catalin gebeten, uns zu sagen An wen sollte sich ein potenzieller Hausbesitzer zuerst wenden?

"Der erste Schritt besteht darin, einen Architekten zu finden. Die Leute kommen direkt zu uns, ohne zu wissen, was wir tun. Wir kümmern uns um die Einhaltung der baulichen und energetischen Vorschriften, d. h. um die Dimensionierung der Schichtung und die Gestaltung der Energieeffizienzklasse, wenn Sie ein Passivhaus wollen. Denn man muss wissen, wie man zu einem Passivhaus kommt. Woher weiß man, wie groß die Fenster sein sollten, ob sie zu groß oder zu klein sind, woher weiß man, welche Eigenschaften, die die Tischlerei haben muss respectivă?

Wer ein Haus will, geht zuerst zum Architekten dem er zum Beispiel sagt: Ich möchte ein großes, helles Wohnzimmer, 3 Schlafzimmer, 2 Bäder, das sind die Anforderungen. Der Architekt entwirft das funktionale Schema, die Volumetrie, und dann sind die Spezialistenteams an der Reihe - Strukturen, Installationen, Landschaftsgärtner.

Ohne das technische Projekt, nur mit dem vom Architekten erstellten, kann nach dem Gesetz nicht mit dem Bau begonnen werden. Es erfordert technisches Projekt mit Ausführungsdetails, mit Materialien, mit allem. Der Bauherr erscheint am Ende, nachdem das Projekt abgeschlossen ist, mit Ausführungsdetails, Mengenangaben, eventuell 3D-Modell.

Mit Vlad Liteanu (Litarh) Es ist ganz einfach, wir arbeiten in derselben Software und schicken ihm direkt das 3D-Modell. Wir übermitteln ihm so klar wie möglich die Ausführungsdetails, die Bemessung der Balken, Säulen oder was auch immer das Projekt aus struktureller Sicht beinhaltet, Elemente, die wir dimensionieren und für die wir verantwortlich sind, und er macht dem Kunden auf der Grundlage dieses Projekts ein Preisangebot. Das Angebot an den Kunden kommt, nachdem der Architekt den Entwurf und die Tragwerksplanung gemacht hat. An dem gesamten Projekt arbeiten mehrere Teams - der Bauunternehmer, der die Struktur herstellt, diejenigen, die die Fenster herstellen und einbauen, das Montageteam usw.

Bis das Haus fertig ist, sind viele Menschen an dem Projekt beteiligt. Pierre hatte einmal eine Liste mit allen Personen erstellt, die an dem Haus in Gulia gearbeitet haben, und es waren über 100 Personen beteiligt. Damit alles gut geht, muss jemand die Projektleitung übernehmen.

Worin bestand das Creative Engineering-Projekt für das Gulia-Haus?

"Was das Gulia-Haus betrifft, so haben wir (Kreative Technik) Ich habe die statischen und energetischen Berechnungen durchgeführt. Die Konformität ist die Schichtung, weshalb bestimmte Dämmstärken in den Wänden, im Dach oder im Boden verwendet werden. Der Bauherr wählt die Höhe des Jahresverbrauchs, den er erreichen möchte, maximal 15 kWh/m²/Jahr, wenn es sich um ein Passivhaus handelt. Von hier aus haben wir die Berechnungen ausgehend vom Fundament durchgeführt. Der strukturelle Teil umfasste die Bemessung der Balken, des Fußbodens und des Aufbaus der Innenwände. Bei Häusern in Holzrahmenbauweise können die Innenwände, auch wenn sie dünner sind, als tragende Wände verwendet werden, um bestimmte Kräfte vom Dach abzutragen. Und selbst wenn sie keine Kräfte ableiten, stützen die Wände das Haus und spielen somit eine strukturelle Rolle. Wir geben auch die Befestigungen vor, die Ecken. Nach den Berechnungen teilen wir dem Bauherrn mit, ob die Wandständer mehr als 625 mm betragen müssen, was der üblichen Neigung entspricht. Die Befestigungsdetails - Fundamentbefestigungsecken, Wandbefestigungsecken, Wandboden, Wandboden -, die Wind- und Erdbebensicherheitsberechnungen werden ebenfalls von uns durchgeführt."

Aus dem, was Catalin sagte, entnehme ich, dass eine erdbebensicheres Haus oder Wind, es wird halten, egal ob es aus Holz, Ziegeln oder Beton gebaut ist. Die Konstruktion ist das Ergebnis von Berechnungen, die Aufschluss darüber geben, wie dick die Wände sein müssen und welche Art von Ecken und Befestigungen zu verwenden sind.

"Wir haben auch die Studie zur Einhaltung der Energievorschriften erstellt. In dieser Studie wird das Haus unter Berücksichtigung der möglichen Nachbarn modelliert. Selbst wenn es diese nicht gibt, kann das Haus gemäß den Bebauungsvorschriften simuliert werden. Jede Konstruktion kann sich auf die Beschattung des Hauses auswirken. Das Haus hat jetzt keine Nachbarn, und wenn jeder, der in der Nähe baut, die Vorschriften über Nähe und Höhe berücksichtigt, sollte es in Zukunft keine Probleme geben. Unter Berücksichtigung der Ausrichtung nach den Himmelsrichtungen und der Klimadaten wurden die Fenster ausgewählt, die Gebäudehülle dimensioniert und die Wärmedämmung am Boden, in den Wänden und auf dem Dach berechnet.

Wir führen auch eine zonale Modellierung durch. Wir erstellen ein lokales Modell und variieren die Dicke der Dämmung. Das hängt von dem Gebiet ab, in dem sich das Haus befindet. Die Berechnung erfolgt streng vor Ort, streng nach der berechneten Geometrie und Lage. Ein um 20° gedrehtes Haus am gleichen Standort würde nicht die gleichen Koeffizienten aufweisen. Sehr wichtig ist die Ausrichtung - nach Süden sind die großen Öffnungen, nach Norden nur die unbedingt notwendigen. Dies ist im Winter sehr hilfreich, wenn kaum geheizt werden muss, kann aber im Sommer zu Überhitzung führen. Deshalb sind Beschattungselemente (Fensterrahmen, Jalousien) erforderlich.

Wenn all diese Berechnungen und Simulationen abgeschlossen sind, übernimmt der Konstrukteur das 3D-Modell und erstellt einen technischen Entwurf. Die Materialien werden mit Zustimmung des Konstrukteurs so bemessen, dass die Struktur stabil ist. Der Konstrukteur kann gewisse Toleranzen einführen, um die Montage zu ermöglichen. Die Änderungen sind sehr gering und ändern die Berechnungen nicht, sind aber für die Montage sehr nützlich. Wenn es Änderungen am Entwurf gibt, werden diese vor Baubeginn vorgenommen, sehr selten danach. Wenn es jedoch notwendig ist, sind die Änderungen mit Kosten verbunden, da die Festigkeitsberechnungen neu erstellt werden müssen.

Wie hoch ist die Energiekonformität eines Gebäudes?

Die Energieleistung eines Gebäudes ist ein wichtiges Merkmal, da die in einem Haus verbrauchte Energie die Wartungskosten erhöht und einen erheblichen Anteil an der Verschmutzung durch Treibhausgase - der Hauptursache des Klimawandels - verursacht. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die Energieeffizienz heute mehr denn je ein wichtiger Bestandteil der Gebäudeplanung und -konstruktion ist. Zu diesem Zweck müssen alle neuen Gebäude, unabhängig von ihrer Größe, Mindestanforderungen an die Energieeffizienz erfüllen, die an das Klima angepasst sind, in dem sie gebaut werden. Diese Anforderungen zielen darauf ab, den Energiebedarf für den Unterhalt von Gebäuden zu senken, wozu uns der Klimawandel zwingt. Energiesparmaßnahmen kommen der Umwelt zugute, verbessern die Luftqualität, erleichtern das Leben der Menschen in den Gebäuden und senken die Energierechnungen.

Die Diskussion mit Catalin wurde mit den Anforderungen an die Energieeffizienz fortgesetzt, zumal sich immer mehr Begünstigte informieren und Passivhäuser oder energieeffiziente Häuser bauen wollen. Also, Wie sollen die Häuser aussehen, die ab 2021 gebaut werden, und wie effizient können oder sollen sie sein?

"Die Antwort wäre ganz einfach. Jetzt, ab 2021, müssen die Wohnungen innerhalb der nZEB-Normen, d. h. sie dürfen nur energieeffizient sein. Außerdem müssten sie einen Teil der erneuerbaren Energie nutzen, um die Norm zu erfüllen. Hinsichtlich der Effizienz gibt es mehrere Stufen. Wenn wir uns die Grafik unten ansehen, sehen wir, dass ein Passivhaus einen Verbrauch von maximal 15 kWh/m² pro Jahr hat, aber ein sehr effizientes Haus ist auch eines, das 30 kWh/m² hat, es kann sogar zertifiziert werden. Wenn die Leute nicht unbedingt ein Passivhaus, sondern ein energieeffizientes Haus haben wollen, empfehlen wir dieses Niveau, 30 kWh/m² pro Jahr. Das ist vom Verbrauch her in Ordnung, und obwohl es wie ein kleiner Unterschied aussieht, ist der finanzielle Aufwand, um das Niveau eines Passivhauses zu erreichen, viel höher. Die Unterschiede ergeben sich aus den zertifizierten Materialien, die viel teurer sind.

Bei der energetischen Sanierung eines Hauses sind die Grundsätze dieselben wie beim Passivhaus, aber wenn das Haus nur energieeffizient ist, sind die Werte freizügiger und weniger streng. Die Prinzipien, an denen wir interessiert sind, sind:

• sehr gute Wärmedämmung
• so wenig Wärmebrücken wie möglich
• Leistungsfenster
• luftdichte Umhüllung mit Blower Door getestet
• Luftqualität durch Lüftung und Wärmerückgewinnung".

Wärmedämmung ist ein wichtiger Punkt für die Verringerung von Wärmeverlusten. Die Wärmedämmung macht das Innere eines Hauses unabhängig von der Außentemperatur, so dass es viel einfacher ist, den thermischen Komfort konstant zu halten. Sobald die richtige Temperatur im Haus erreicht ist, sollte sie so weit wie möglich beibehalten werden, indem Wärmeverluste durch eine gute Isolierung des Fundaments, der Wände und des Dachs vermieden werden. In einem energieeffizienten Haus oder Passivhaus ist die Dicke der Dämmung wesentlich größer als in einem herkömmlichen Haus. Je geringer die Dämmung ist, desto größer ist der Wärmeaustausch.

"Wärmebrücken (Bereiche, in denen ein unkontrollierter Luftaustausch stattfindet) sollten vollständig beseitigt werden, aber das ist das Ideal. Wenn sie nicht beseitigt werden können, sollten sie verringert werden. So gibt es zum Beispiel eine Wärmebrücke in den laminierten Balken des Gulia-Hauses, die nicht vollständig beseitigt werden kann, weil das Holz die Wand durchdringt und wieder herauskommt, und durch das Holz geht Energie verloren. Aber sie könnte reduziert werden. Zwei Platten aus PURENIT, einem Material mit einem niedrigeren Wärmeübergangskoeffizienten (0,08), wurden zwischen der Wand und dem Balken angebracht. Das Metallstück, das den Balken hält, wurde an das PURENIT und das PURENIT an die Wand geklemmt. Das Deck wurde nicht entfernt, aber abgesenkt. Ohne diesen Eingriff wäre der Verlust in diesem Bereich viel höher gewesen.

Die FensterEs besteht ein nicht unerheblicher Preisunterschied zwischen zertifizierten und nicht zertifizierten Tischlerarbeiten. Die Tischlerei besteht aus drei wichtigen Komponenten, die die Effizienz beeinflussen: dem Rahmen, dem Glas und der Art und Weise, wie sie zusammengefügt werden. Der Rahmen kann aus PVC, Holz, Holz mit Aluminium auf der Außenseite oder Aluminium bestehen. Er enthält zusätzliche, im Schnitt sichtbare Materialien mit geringer Durchlässigkeit, die die Wärmebrücke zwischen innen und außen unterbrechen. Die teuersten Fenster werden aus Aluminium hergestellt und sind zertifiziert. Um sehr gut zu sein, müssen sie einen Wärmedurchgangskoeffizienten von weniger als 0,8 W/m²K haben. Die Verbindung zwischen Fenster und Wand ist ebenfalls sehr wichtig, da hier wichtige Wärmebrücken entstehen können, die durch Thermoscanning aufgespürt werden können.

Umschlag ist alles, was mit der äußeren Umgebung in Berührung kommt - Wände, Fundament, Dach. 20% der Energie können durch das Fundament, 25% durch die Wände, 10-20% durch die Fenster und 25-35% durch das Dach verloren gehen. Aus diesem Grund ist die Schicht des Thermosystems auf dem Dach dicker. Es sollte kein unkontrollierter Luftaustausch stattfinden, da dies zu Kondenswasserbildung führen kann, was für Holzhäuser sehr gefährlich ist. Deshalb sind alle Folien und Schichten, die zur Isolierung verwendet werden, nach innen geschlossen und nach außen offen, damit das Wasser aus feuchten Prozessen abgeführt werden kann. Aus diesem Grund wird auf der Außenseite keine OSB-Platte verwendet, da sie eine Barriere darstellt. Im Haus Gulia wurde auf der Außenseite DWD verwendet, ein Material mit einem recht guten Durchlässigkeitskoeffizienten, das die Dämpfe entweichen lässt. Basaltwolle wurde über die DWD geklebt. Der Kleber wurde so gewählt, dass die Dämpfe entweichen können. Dann kommt der Putz, der dampfdurchlässig ist. Das ganze System muss durchlässig sein, damit die Dämpfe entweichen können.

Ist eine Hauszertifizierung sinnvoll?

"Im Moment bringt ein zertifiziertes Haus keine Vorteile bei den Steuern oder bei einigen der vom Staat gewährten Anreize. Die Zertifizierung ist jedoch eine Garantie für die Qualität der verwendeten Produkte und der Ausführung, sie ist eine Garantie für ein gut geplantes und ausgeführtes Haus. Was die Zertifizierung von Passivhäusern anbelangt, so ist ein großes Problem für uns und für die Architekten das Fehlen einer Zertifizierung für die verwendeten Materialien, selbst bei einigen großen Herstellern. Für die Zertifizierung von Passivhäusern oder sehr energieeffizienten Häusern braucht man ein Dossier mit den Unterlagen über die verwendeten Materialien, technische Unterlagen, Fotos von der Ausführung und Testergebnisse."

Wie hoch ist der Anteil der eigentlichen Konstruktion (Struktur) am Endpreis des Hauses?

"Die Struktur hat eine große optische Wirkung, macht aber nur 20-40% der Konstruktion aus. Das gilt auch für den Preis. Das Preisangebot des Bauunternehmers bezieht sich nur auf die aufgeständerte Konstruktion. Dazu kommen noch viele andere Kosten. Bei halbfertigem Innenausbau, d. h. ohne Ausstattungen, die die Kosten stark beeinflussen können (Parkett, Fliesen, spezielle Wandverkleidungen usw.), kann der Endpreis bis zu 1800 Euro/m² für ein Passivhaus auf einem CLT und etwa 1500 Euro/m² für ein energieeffizientes Holzrahmenhaus (bis zu 90 kWh/m² pro Jahr). Ein Ziegelhaus kostet etwa 1400 Euro/m². Wir haben auch ein Video von Marius gemacht (șoflete.ro) wie viel ein und dasselbe Haus bei unterschiedlichen Strukturen kostet".

Ein Gespräch mit einem Fachmann über die Effizienz eines Hauses ist sehr informativ und überzeugend, so dass Sie am Ende das energieeffizienteste oder passivste Haus bauen wollen, weil Sie wirklich verstehen, wie wichtig es für Ihren zukünftigen Komfort ist. Aber dafür müssen Sie den richtigen Architekten, Designer und Bauunternehmer finden und den Bau im Voraus planen.