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 zur baulichen und energetischen Sanierung 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, bevor er mit dem Bau des Hauses beginnt, über die Grundsätze der Effizienz, die Kosten, den Anteil der Kosten für die Struktur an den Gesamtkosten des Hauses und andere Themen dieser Art.

Schritte bis zur Errichtung der Hausstruktur

Wir begannen die Diskussion zu diesem Thema, weil Pierre Bortnovski (Team Built), der Architekt und Bauleiter des Gulia-Hauses, sagte, dass viele Leute, die ein Haus bauen wollen, zuerst zu Creative Engineering gehen (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 künftiger Hausbesitzer zuerst wenden?

"Der erste Schritt ist die Suche nach einem Architekten. Die Leute kommen direkt zu uns, ohne zu wissen, was wir tun. Wir befassen uns mit der Struktur und der Einhaltung der Energievorschriften, d. h. mit der Dimensionierung der Schichtung und der Planung der Energieeffizienz, wenn man ein Passivhaus haben möchte. 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 Merkmale der Tischlerei bzw.? 

Wenn Sie ein Haus wollen, gehen Sie zuerst zum Architekten Wenn man ihm zum Beispiel sagt: Ich möchte ein großes, helles Wohnzimmer, 3 Schlafzimmer, 2 Bäder, dann ist das so ziemlich alles, was er braucht. Der Architekt entwirft das funktionale Schema, die Volumetrie, und dann kommen die spezialisierten Teams - Strukturen, Installationen, Landschaftsbauer - ins Spiel. 

Ohne das technische Projekt, nur das Projekt des Architekten, kann der Bau nach dem Gesetz nicht beginnen. Sie brauchen technisches Projekt mit Ausführungsdetails, Materialien, alles. Der Bauherr erscheint am Ende, nachdem das Projekt abgeschlossen ist, mit Ausführungsdetails, Mengenangaben und möglicherweise einem 3D-Modell.

Mit Vlad Liteanu (Litarh) Es ist ganz einfach, wir arbeiten mit derselben Software und schicken ihm direkt das 3D-Modell. Wir senden ihm so klar wie möglich die Ausführungsdetails, die Balkenmaße, die Stützenmaße oder was auch immer das Projekt aus struktureller Sicht enthält, 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 am Gulia-Haus gearbeitet haben, und es waren über 100 Personen beteiligt. Damit alles reibungslos abläuft, muss jemand die Projektleitung übernehmen.  

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

"Was das Haus in Gulia betrifft, so haben wir (Kreative Technik) Ich habe die statischen und energetischen Berechnungen durchgeführt. Die Konformität ist die Schichtung, weshalb bestimmte Dämmstärken von Wänden, Dach oder Boden verwendet werden. Der Bauherr wählt den Jahresverbrauch aus, den er erreichen möchte, maximal 15 kWh/m²/Jahr, wenn es sich um ein Passivhaus handelt. Danach 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 abzufangen. Und selbst wenn sie keine Kräfte ableiten, stützen die Wände das Haus ab und haben somit eine statische Funktion. Wir geben auch die Aussteifung vor, die Ecken. Nach den Berechnungen sagen wir dem Bauherrn, ob die Wandständer länger als 625 mm sein sollen, was die übliche Neigung ist. Wir machen auch die Befestigungsdetails - die Ecken des Fundaments, die Wände, den Wandfußboden, den Wandfußboden, die Bodenwand - die Berechnungen der Wind- und Erdbebensicherheit werden ebenfalls von uns durchgeführt."

Aus dem, was Catalin sagte, entnehme ich, dass eine erdbebensicheres Haus oder Wind, es wird standhalten, egal ob es aus Holz, Ziegeln oder Beton besteht. Die Konstruktion ist das Ergebnis von Berechnungen, die Ihnen sagen, wie dick die Wände sein müssen und welche Art von Ecken und Befestigungen verwendet werden müssen.

"Wir haben auch die Studie zur Einhaltung der Energievorschriften erstellt. In dieser Studie modellieren wir das Haus unter Berücksichtigung der möglichen Nachbarn. Selbst wenn es diese nicht gibt, kann das Haus gemäß den Bebauungsvorschriften simuliert werden. Jede Konstruktion könnte sich auf die Beschattung auswirken. Das Haus hat im Moment keine Nachbarn, und wenn jeder, der in der Nähe baut, die Vorschriften für den Abstand und die Höhe berücksichtigt, dürfte 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 des Sockels, der Wände und des Daches berechnet.

Wir führen auch eine zonale Modellierung durch. Wir machen eine lokale Modellierung und variieren die Dicke der Dämmung. Das hängt davon ab, wo das Haus steht. Die Berechnung erfolgt streng am Standort, streng nach der berechneten Geometrie und Lage. Ein Haus am gleichen Standort, aber um 20° gedreht, würde nicht die gleichen Koeffizienten aufweisen. Sehr wichtig ist die Ausrichtung - nach Süden sind die großen Öffnungen, und 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 werden Beschattungselemente (Riffling, Jalousien) benötigt. 

Wenn all diese Berechnungen und Simulationen abgeschlossen sind, nimmt der Konstrukteur das 3D-Modell und erstellt einen technischen Entwurf. Die Materialien werden dimensioniert, wobei der Konstrukteur stets darauf achtet, dass die Struktur stabil ist. Der Konstrukteur kann gewisse Toleranzen einführen, um den Zusammenbau zu ermöglichen. Die Änderungen sind sehr gering und haben keinen Einfluss auf die Berechnungen, sind aber bei der Montage sehr nützlich. Wenn es Änderungen am Entwurf gibt, werden sie vor Baubeginn vorgenommen, sehr selten danach. Wenn sie jedoch notwendig sind, verursachen die Änderungen Kosten, weil die Festigkeitsberechnungen neu durchgeführt werden müssen. 

Was bedeutet die Einhaltung der Energievorschriften für Gebäude?

Die Energieleistung eines Gebäudes ist ein wichtiges Merkmal, denn die in einem Haus verbrauchte Energie erhöht die Unterhaltskosten und verursacht eine erhebliche Menge an Treibhausgasverschmutzung - die Hauptursache des Klimawandels. 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 Energieverbrauch zu senken, der für den Unterhalt von Gebäuden erforderlich ist, wozu uns der Klimawandel zwingt. Energiesparmaßnahmen kommen der Umwelt zugute, verbessern die Luftqualität, erhöhen die Lebensqualität der Menschen in den Gebäuden und führen zu niedrigeren Energierechnungen.

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

"Die Antwort wäre ganz einfach. Jetzt, ab 2021, müssen die Häuser innerhalb nZEB-NormenDas heißt, sie dürfen nur energieeffizient sein. Darüber hinaus müssen sie auch einen Teil der erneuerbaren Energien nutzen, um die Norm zu erfüllen. Hinsichtlich der Effizienz gibt es mehrere Stufen. Wenn wir uns das Diagramm unten ansehen, sehen wir, dass ein Passivhaus einen Verbrauch von maximal 15 kWh/m² pro Jahr hat, aber ein sehr effizientes Haus ist auch ein sehr effizientes Haus mit 30 kWh/m², es kann sogar zertifiziert werden. Wenn die Leute nicht unbedingt ein Passivhaus wollen, aber sie wollen, dass es energieeffizient ist, empfehlen wir dieses Niveau, 30 kWh/m² pro Jahr. Das ist in Bezug auf den Verbrauch in Ordnung, und auch wenn 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 bei einem Passivhaus, aber wenn das Haus nur energieeffizient ist, sind die Werte freizügiger und weniger streng. Die Grundsätze, 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 der Schlüssel zur Minimierung von Wärmeverlusten. Die Wärmedämmung macht das Innere eines Hauses unabhängig von der Außentemperatur, was die Aufrechterhaltung eines konstanten Wärmekomforts wesentlich erleichtert. Sobald die richtige Temperatur im Haus erreicht ist, sollte sie so lange 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 Dämmstärke wesentlich größer als in einem konventionellen Haus. Je dünner die Dämmung ist, desto größer ist der Wärmeaustausch.

"Wärmebrücken (Bereiche mit unkontrolliertem Luftaustausch) sollten vollständig beseitigt werden, aber das ist das Ideal. Wenn sie nicht beseitigt werden können, sollten sie minimiert werden. So gibt es zum Beispiel eine Wärmebrücke in den Lamellenbalken des Gulia-Hauses, die nicht vollständig beseitigt werden kann, weil das Holz durch die Wand nach außen geht und die Energie durch das Holz verloren geht. Aber sie konnte minimiert 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 durch das PURENIT und das PURENIT durch die Wand festgeklemmt. Das Deck wurde nicht entfernt, aber verkleinert. Ohne diesen Eingriff wäre der Verlust in diesem Bereich viel höher gewesen. 

 Die FensterEs gibt einen nicht unerheblichen Preisunterschied zwischen zertifizierten und nicht zertifizierten Tischlerarbeiten. Tischlerarbeiten bestehen aus drei wichtigen Komponenten, die ihre Effizienz beeinflussen: der Rahmen, das Glas und die Art der Befestigung. Der Rahmen kann aus PVC, Holz, Holz mit Aluminium auf der Außenseite oder Aluminium bestehen. Dem Rahmen werden Materialien mit geringer Durchlässigkeit hinzugefügt, die im Querschnitt sichtbar sind und 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. Es ist auch sehr wichtig, darauf zu achten, dass das Fenster und die Wand dicht aneinander anliegen, da hier erhebliche Wärmebrücken entstehen können, die durch Wärmebildaufnahmen festgestellt werden können. 

Umschlag ist alles, was mit der äußeren Umgebung in Berührung kommt - Wände, Fundament, Dach. Durch das Fundament können 20% an Energie verloren gehen, durch die Wände 25%, durch die Fenster 10-20% und durch das Dach 25-35%. Deshalb ist die Schicht des Thermosystems im Dach dicker. Es darf 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 OSB auf der Außenseite nicht verwendet, da es eine Barriere darstellt. Im Haus Gulia wurde auf der Außenseite DWD verwendet, ein Material mit einem recht guten Permeabilitätskoeffizienten, das Wasserdampf nach außen ableitet. Die DWD wurde mit einer Dampfsperre aus Basalt bedeckt, die mit Klebstoff verklebt wurde. Der Klebstoff wurde so gewählt, dass die Dämpfe entweichen können. Dann kommt der dampfdurchlässige Putz. Das gesamte System muss dampfdurchlässig sein, damit der Dampf entweichen kann." 

Ist eine Heimzertifizierung sinnvoll?

"Ein zertifiziertes Haus bringt vorerst keinen Vorteil in Bezug auf Steuern oder staatliche Anreize. Die Zertifizierung ist jedoch eine Garantie für die Qualität der verwendeten Produkte und der Ausführung; sie ist die Garantie für ein gut geplantes und gut ausgeführtes Haus. Was die Zertifizierung von Passivhäusern betrifft, 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 benötigen wir ein Dossier mit den Unterlagen über die verwendeten Materialien, die technische Dokumentation, Fotos von der Konstruktion und Testergebnisse." 

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

"Die Struktur hat eine große optische Wirkung, aber sie macht nur 20-40% der Konstruktion aus. Das gilt auch für den Preis. Der von der Baufirma angegebene Preis bezieht sich nur auf die erhöhte 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 einen Film von Marius gemacht (choflete.ro) wie viel ein und dasselbe Haus bei unterschiedlichen Strukturen kostet". 

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