Bild von Projekt 2055
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Passivhaus-Objektdokumentation Haus Arias, Roncal Verantwortlicher Planer: Wolfgang Berger / www.arkimo.es Das Haus Arias ist für eine 4 köpfige Familie im Süden des Dorfes Roncal, in der spanischen Provinz Navarra geplant. Es besteht aus 2 Wohngeschossen mit insgesamt 185 m² Wohnfläche mit einem LGrundriss und einem Anbau für Garaje und Nebenräume auf der Nordseite des Hauses. Es handelt sich um einen nicht unterkellerten Holzrahmenbau, dessen Fassade eine Holz- bzw. Natursteinverkleidung hat. Seit 2011 wird das Haus von der Familie bewohnt. Besonderheiten: Geothermische Wärmepumpe zur Warmwasserbereitung U-Wert Aussenwand 0,17 W/(m2K) PHPP Jahres-Heizwärmebedarf 14 kWh/(m2K) U-Wert Bodenplatte 0,20 W/(m2K) PHPP Primärenergie-Kennwert 88 kWh/(m2K) U-Wert Dach 0,23 W/(m2K) Drucktest n50 0,4 h-1 U-Wert Fenster 1,03 W/(m2K) Wärmerückgewinnung 84% Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 1/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung Inhalt: 1 PROLOG ...................................................................................................................................................... 2 2 ALLGEMEINES ............................................................................................................................................. 2 3 BAUBESCHREIBUNG .................................................................................................................................... 7 4 HAUSTECHNISCHE VERSORGUNGSSYSTEME .............................................................................................. 12 1 Prolog Das Haus Arias ist als Forschungsprojekt von der Regierung von Navarra anerkannt worden mit dem Ziel den Passivhausstandard im Wohnungsneubau für die Klimazonen in Navarra und der spanischen Halbinsel zu untersuchen. Das Haus ist nach dem Passivhausstandard ausgeführt und soll innerhalb des Forschungsprojekts für den Zeitraum von mindestens 1 Jahr im Wohnbetrieb untersucht werden. Hierbei werden Faktoren wie der Einfluss von örtlichen Klima, Strahlungsintensitäten, Temperaturen, Luftfeuchtigkeit, etc. am Gebäude selbst aufgenommen und ausgewertet mit dem Ziel eine Optimierung der Dimensionierung von Bauteilen zu erhalten. Die Ergebnisse sollen dem weiteren Einsatz des Passivhausstandards im Land dienen. 2 Allgemeines 2.1 Kosten Baujahr: 2010-2011 Bauwerkskosten: 318.678.-€ Baukosten: 1595.-€/m2 2.2 Lage des Grundstücks und Haus Das Haus Arias im Tal von Roncal liegt im Süden der Gemeinde Roncal ca. 500 m ausserhalb des Ortskerns in der Provinz von Navarra. Das Grundstück liegt linksseitig des Flusses Esca im Abstand von ca. 20-30 m. Aufgrund dieser Lage wurde das Haus wegen möglicher Hochwasser auf einer Höhe von ca. 5 m über dem Flussbett geplant. Das Grundstück selbst ist eben (693 m üb.NN). In Richtung Osten und Westen erheben sich jeweils die Berge der Südausläufer der Pyrenäen. In Südrichtung, dem Flusslauf folgend, gibt es keine topografischen Barrieren. Innerhalb des Grundstücks gibt es keine Vegetation. Eine Baumgruppe bestehend aus 3 Platanen wächst ca. 40 m weiter südlich. Das Haus ist im Nordteil des Grundstückes plaziert. Es besteht aus 2 Baukörpern. Das Wohnhaus im Süden ist 2 geschossig nach Süden, Osten und Westen orientiert und daran im Norden schliesst ein eingeschossiger Anbau an, in dem sowohl ein Lagerraum, ein Technikraum als auch eine Garage und Werkstatt untergebracht sind. Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 2/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung 2.3 Ansichtsfotos des Haus Arias Haus Arias, Roncal – Südfassade mit grosser Gaube Haus Arias, Roncal – Ostfassade mit grosser Gaube – rechts der Garagenanbau Haus Arias, Roncal – Nordfassade mit vorgebauter Haus Arias, Roncal – Nordfassade und Garage Garage als Schutz vor den Fallwinden aus den Pyrenäischen Bergen Haus Arias, Roncal – Nord/Westfassade Haus Arias, Roncal – Süd/Westfassade Haus Arias, Roncal – Innenansicht erstes Obergeschoss Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 3/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung 2.4 Beschreibung des Wohngebäudes Das Haus Arias ist für eine 4 köpfige Familie geplant. Es besteht aus 2 Wohngeschossen mit insgesamt 185 m² Wohnfläche mit einem L-Grundriss. Die nicht rechtwinklige L-Form des Hauses ist einerseits motiviert aus der Tatsache eine windgeschütze Ecke auf der Südseite des Gebäudes zu haben und andererseits eine Südorientierung und bessere Platzausnutzung des Grundstücks zu erhalten. Im OG befinden sich jeweils nach Osten und Süden orientiert grosse Erker, die auf die handwerkliche Qualifikation des Bauherren als Zimmermann hinweisen sollen. Im EG befinden sich Küche, Speise- und Wohnraum nach Osten und Süden orientiert und 2 Zimmer mit Bad mit Orientierung in Richtung Süden und Westen. Von der Diele aus gelangt man ins 1.OG, welches ein grosses Studio enthält, ohne Wände und weitere Einbauten. Haus Arias, Roncal: Grundriss OG Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 4/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung Haus Arias, Roncal: Grundriss EG Das Haus ist in Holzrahmenbauweise erstellt mit vorgesetztem Sichtmauerwerk aus Kalkgranitsteinen aus einem Steinbruch im Süden Navarras. Die Fensterbänder werden jeweils von einer hinterlüfteten Holzverkleidung unterbrochen bzw. fortgeführt. Im Norden des Hauses gibt es eine überdachte Eingangszone von der aus man einerseits das Wohnhaus, die Speisekammer oder die Garage/Werkstatt erreicht. Der Technikraum, der an die Speisekammer angrenzt ist von der Ostseite aus erreichbar. Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 5/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung Haus Arias, Roncal: Querschnitt (DD) zeigt das Haus mit Garagenanbau mit dem Verlauf der luftdichten Ebene (Blau) und thermischen Hülle (Rot). Haus Arias, Roncal: Längsschnitt (BB) zeigt den Gaubenanschluss an der Ostfassade. Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 6/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung 3 Baubeschreibung 3.1 Erdarbeiten und Bodenplatte Laut des Bodengutachtens musste man die Hausgründung auf dem gewachsenen Boden (ca. 2,5 m Tiefe) ausführen. Diesen Umstand nutzte man dahingehend aus, dass man ein Rohrleitungssystem in Meanderform für eine geothermische Warmwasserbereitung (Wärmepumpe) auf dem Grund des Aushubs einrichtete. Gleichzeitig nutzte man den Aushub für die Verlegung eines Luft-Erdwärmetauscherrohrs um den Grundriss des Hauses herum in einer Tiefe von ca. 1,5 m. Das Rohr wurde mit natürlicher Erde umgeben. Die Bodenplatte ist auf einer 30 cm dicken Grobkiesschicht aufgebaut. Darauf folgt eine Sauberkeitsschicht aus Beton (10 cm), darüber eine aufgeständerte Betonplatte nach dem „Cupolex“System (25 cm) mit einem Streifenfundament (50 cmx25 cm) im Umfang des Hauses. Der Luftraum unterhalb der Bodenplatte wird bei möglichem Feuchteeintritt über Ausflussrohre entwässert und kann im Falle des Falles auch hinterlüftet werden. Haus Arias: Schnittdetail Bodenplatte-Fassade Haus Arias: Bodenplatte mit Cupolex (Schalungselemente für Betonplatten in Form von kleinen Kuppeln) 3.2 Rohbau Der Rohbau des Holzrahmenbaus ist auf einem Dämmstreifen (Porenglassdämmung) über einer Bitumenbahn aufgestellt. Der Holzrahmenbau ist hergestellt aus einem Ständerwerk von KVH (6/16 cm) einseitig beplankt mit 15 mm OSB auf der Innenseite des Bauwerks. Aussenseitig wurde der Bau mit 22 mm Holzweichfaserplatten Gutex-Multiplex-Top verkleidet. Die Gefache sind mit Zellulose ausgeblasen. Die Zwischendecke ist mittels Balkenverbinder (Scherpa) an den Rahmenbau angebracht. Den oberen Abschluss des Baus bildet ein traditionelles Holzdach, dessen sichtbare Sparren, Pfetten, Grat- und Kehlsparren immer in der Dämmebene des Holzrahmenbaus enden. Die Lasten des Daches werden über die Aussenwände und Pfosten im Gebäude ins Fundament geleitet. Der sichtbaren Dachstuhls wird mit einer Holzschalung (20mm) abgeschlossen. Auf dieser wurde eine luftdichte dampfdifusionsoffene Bahn (PE) verlegt. Die Zellulosedämmung wurde in die Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 7/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung Zwischenräume der nicht sichbaren Holzstruktur (6/16 cm) eingeblasen. Oberer Abschluss der Dachdämmung bildet eine Holzweichfaserplatte (22mm). Darauf wurde ein hinterlüftetes Ziegeldach befestigt. Der Wandaufbau im Garagenanbau ist ähnlich dem des Wohnhauses mit einer Dämmdicke von 8 cm Zellulose. Detail Sockelanschluss Holzrahmenbau mit Holzinnentragwerk Haus Arias: Detail Fassade - Dach Haus Arias: Detail Fassade – Balkenlage - Gaube 3.3 Aussenhaut Die Aussenhaut des Gebäudes besteht einerseits aus grossen Steinflächen und andererseits aus vertikalen Fensterbändern mit Holzverkleidung. Die Steinflächen basieren auf den Streifenfundamenten und sind an einer gekreutzten Holzunterkonstrucktion mittels Edelstahlklammern alle 50 cm am Rahmenbau befestigt. Die Konstruktion ist sowohl im unteren Bereich (vertikale Fugen) als auch im oberen Bereich (horizontale Fuge) für eine leichte Hinterlüftung geöffnet. Die Zwischenbereiche der Fenster sind mit einer horizontalen hinterlüfteten Rombenholzverschalung verkleidet. In dieser Ebene befinden sich auch die Rolladenjalousien, die elektrisch betrieben werden. Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 8/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung Natursteinfassade Unterkonstruktion Holzverkleidung der Gauben 3.4 Fenster Es sind dreischicht verleimten Lärchenholzfenstern (Gauhofer) wurden mit einer 3 Scheibenverglasung 4/14A/4/14A/4 (mit Argon Füllung), Ug= 0,7 W/m2K, g-Wert = 51%, eingebaut. Die Gläser haben eine Wärmeschutzbeschichtung aussenseitig. (Uf = 1,1 W/m2K, Uw= 0,9 W/m2K) Haus Arias: Fensteranschluss Gaube Haus Arias: Fensteranschluss Haus Arias: Fensteranschluss innen Haus Arias: Fensteranschluss aussen Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 9/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung 3.5 Innenausbau Die Aussenwände sind mit einer zellulose-gedämmten Innenschale (6 cm/8 cm) aus Gipskarton auf Holzlatten verschraubt, versehen. Alle weiteren Innenwände sind Ständerwände mit Holzfaserdämmung aus Gipskarton. Der Bodenbelag im gesamten EG ist ein Holzboden schwimmend auf einer OSB-Plattenschicht verlegt. Der EG-Boden ist mit 19 cm Zellulose über der Bodenplatte gedämmt. Im OG wurde auf der Holzbalkendecke mit Holzverschalung eine Feinschotterschicht von 65 mm eingebracht. Darauf wurden Holzfaserplatten mit integrierten Holzleisten verlegt zur Befestigung eines Holzbodens. Im Bad und in der Küche sind die Decken mit einem Gipskartonsystem abgehängt. Haus Arias: Dämmung oberhalb der Bodenplatte Haus Arias: Celulosedämmung im Dach 3.6 Luftdichtigkeit Die luftdichte Ebene ist wie in den Plänen ablesbar mit Ausnahme des Bodens vor der Dämmebene geführt. Die Aussenwände sind luftdicht mit der Bodenplatte über die winddichte Folie (Proclima DB) verbunden und an der Bodenplatte verklebt. Die luftdichte Ebene besteht im Bereich der Aussenwände aus der OSB-Schicht des Holzrahmenbaus. Alle Fugen wurden mit entsprechendem Dichtmaterial abgedichtet. Fenster sind sowohl innen als auch aussen dicht angeschlossen.Die luftdichte Ebene wird im Dachbereich oberhalb der sichbaren Schalungsbahn weitergeführt. Die Verbindung Dach-Wand ist anhand der Details ausgeführt. Haus Arias: Test Blower Door In einem ersten BlowerDoor-Test in der Rohbauphase bei eingebauten Fenstern hat man noch einige undichte Stellen registrieren können, wie zum Beispiel fehlende Fugendichtungen. Der bestimmende BlowerDoor-Test hat ein Gesamtergebnis von n50 = 0, 44/h bei Unter- und Überdrucktest gezeigt. Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 10/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung Haus Arias: Ergebnis Blower Door Test Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 11/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung 4 Haustechnische Versorgungssysteme Die haustechnischen Versorgungssysteme sind im Installationsraum im Norden des Gebäudes ausserhalb der Wärmehülle untergebracht. 4.1 WW-Bereitung Es gibt eine geothermische Wärmepumpe NIBE Fighter 1100-5kW (WP), die das gesamte WW für das Gebäude erzeugt. Diese WP versorgt zum einen den WW-Trinkwasserspeicher NIBE VPB 200 und zum zweiten die Heizungskreisläufe. Das WW wird nur von der WP-Pumpe zirkuliert. Die Verteilung funktioniert über ein 3 Richtungsventil, das über Temperatursonden mittels dem eigenen WP-Programm gesteuert wird. Priorität hat die Bereistellung/Erhitzung des WW-Trinkwasser-Speichers. Sollte im Haus Heizbedarf entstehen, so werden die Heizkreisläufe aktiviert. 4.2 Heizsystem Es gibt im Haus Arias sowohl eine Wandflächenheizung als auch einen WW-Luft-Register. Diese beiden Systeme werden separat versorgt (entweder eines oder das andere) und wurden aufgrund des Interesses des Bauherren in das Haus eingebaut. Der Vorlauf des Heizkreises geht direkt zu den Wärmeverteilern, der Rücklauf über einen WWPufferspeicher (150 l) zur Wärmepumpe. Haus Arias: Heizverteiler – OG Haus Arias: Wandheizungsplatten an der Aussenwand -OG Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 12/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung 4.3 Lüftungsanlage Frischluft wird im Nordosten (der Garage) über einen Erdwärmekanal (ca. 50 lfm) 200 mm (PE-Wellrohr) angesaugt und in die Wärmerückgewinnungsanlage (MAICO WS250, eff. Wärmebereitstellungsgrad = 83,1%, Elektroeffizienz = 0,35 Wh/m3) innerhalb des Installationsraums (Reduktion auf 160 mmWickelfalzrohr) eingeführt. Die Zuluft wird dort mit einem 160 mm-Wickelfalzrohr in das Bad (EG) weitergeführt (Deckebereich). Ein Luft-Wasser-Register kann in diesem Strangteil die Luft vorwärmen. Dann wird der Strang in 2 Teile (EG+OG) (2 x 125 mm-Wickelfalzrohr) aufgeteilt und über die Schalldämpfverteiler (Maico 8x75 mm) in PE-Wellrohren (75/63 mm) zu den einzelnen Zuluftventilen geführt. Die Rohre wurden im Boden des 1.OG verlegt. Die Zuluftventile (Tellerventile) werden im EG alle in der Decke angebracht, im OG gibt es 2 Bodenzuluftventile (Bodenauslass MAICO) und 2 Wandzuluftventile. Die Abluft wird im EG an 3 Stellen (Kleiderschrank, Bad, Küche) und im OG an 2 Stellen (über der Küche und über dem Bad) abgesaugt und über ein 160 mm-Wickelfalzrohr zur WRG geführt. Von dort wird die Fortluft über ein 160 mm-Wickelfalzrohr ins Freie geblasen (über der Tür des Installationsraums). Die Zuund Abluftrohre innerhalb des Installationsraumens sind mit 80 mm Dämmung (lamda 0,04) gedämmt. Haus Arias: Lüftungsschema Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 13/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung Haus Arias: Erdwärmetauscher Haus Arias: WRG – Maico WS 250 Haus Arias: WW-Register-Schalldämpfer-Verteiler Haus Arias: PE-Wellrohre 75/63 mm 4.4 Wasser und Abwasser Das Wassersystem ist an das örtliche Wassernetz angeschlossen. Besonderheit hierbei ist, dass das Haus über einen Grauwasserspeicher von ca. 6000 l verfügt, der für WC und den Garten des Hauses eingesetzt werden soll. Das Wassersystem ist mit einem PP-Rohrsystem ausgeführt, welches für die WW-Führung sowohl ausserhalb wie innerhalb des Hauses gedämmt ist. Das Abwassersystem ist an das örtliche Abwassernetz angeschlossen. Die Abwasserleitungen innerhalb des Hauses (aus PVC) liegen innerhalb der Bodendämmschicht (für die Abwasserverteilung). Das System ist nur im EG vorhanden, da es im OG bisweilen keine weiteren Installationen gibt. Das Abwassersystem ist mit einem Saug-Zuluft-Ventil innerhalb der Gebäudehülle ausgestattet. Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 14/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung 4.5 Elektro Das eletrische System des Hauses basiert auf einem einfachen 1-fasigen 220-230V Anschluss. Sowohl die Wärmerückgewinnungsanlage, wie auch die Wärmepumpe sind auf diesen Anschluss hin ausgelegt. Die Stromverteilung innerhalb des Gebäudes erfolgt nach den Bedürfnissen des Nutzers für die Wohnnutzung. 4.5.1 Überwachungs- und Kontrollanlage In Zuge des Forschungsprojekts werden in dem Gebäude verschiedene Daten gemessen und ausgewertet. Dabei sollen unter anderen sowohl die Oberflächentemperaturen an verschiedenen Aussenwänden und Gläsern, sowie im Boden- und Dachbereich ermittelt werden, desweiteren der CO2Gehalt der Luft, Lufttemperatur und –feuchtikeit (innen und aussen), Leistungsaufnahmen der Wärmepumpe, Speicher und WRG, globale Sonneneinstrahlungswerte in Roncal. Weiterhin ist eine zentrale Steuereinheit der elektrischen Jalousieanlage eingebaut, die eine automatische Steuerung über eine Fotosonde zum Zwecke der Energieaufnahme oder als Sonnenschutz im Sommer ermöglichen soll. Haus Arias: Oberflächentemperaturen opaker Bauteile in einer Kälteperiode Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 15/16 Haus Arias – Roncal, Navarra, Spanien – zertifiziertes Passivhaus - Objektbeschreibung Haus Arias: Oberflächentemperaturen in einem Zimmer in einer Kälteperiode 4.6 Erfahrungen Nach mehr als einem Jahr „Wohnerfahrung“ in einem Passivhaus sind die Nutzer sehr zufrieden. Sowohl Umgang als auch das Zusammenspiel mit Lüftungsanlage und Sonnenschutz ist kein Problem mehr. Die Verbrauchsresultate sprechen für sich: Der durchnittliche Gesamtenergieverbrauch liegt bei 403 kWh/monat, davon werden ca. 150 kWh nur für Heizung und WW-Bereitung verwendet. Vergleichswerte mit Häusern nach spanischen Standardnorm in der gleichen Zone zeigen dass die Verbrauchswerte um einen Faktor 8 über dem Passivhaus liegen. Neben dieser angenehmen Überraschung für die Hausbewohner zeigen sich auch weitere Komfortqualitäten wie weniger Staubansammlung, keine „Kaltluftzonen“ im Bad oder eine deutliche Geräuschreduzierung im Haus. 4.7 Veröffentlichungen: Das Haus Arias war seit seiner Fertigstellung an allen „internationalen Tagen der offenen Tür des Passivhauses“ beteiligt. Desweiteren wurden Nutzererfahrungen des Bauherrn auf verschiedenen Tagungen und auf der 4. spanischen Passivhauskonferenz in Vitoria/Gasteiz vorgestellt. Ausserdem erfolgten verschiedene Interviews mit dem Bewohnern in Presse, Funk und Fernsehen von regionalen (Canal 6 de Navarra, Radio Iratia, Diario de Navarra, Navarra forestal) und nationalen Anstalten (TVE, Blog de El Pais, etc.). Beasain, Dezember 2013 Wolfgang Berger, Architekt Wolfgang Berger, ARKIMO, c/ Senpere 7, p1, of. 13, 20200 Beasain, Gipuzkoa - info@arkimo.es 16/16