Passivhaus Objektdokumentation

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1 Passivhaus Objektdokumentation Einfamilienhaus in Ibaraki, Japan Verantwortlicher Architekt Keiichi Shimada Verantwortlicher Jörg Heil Passivhaus-Planer Das Einfamilienhaus in Ibaraki ist das zweite vom PHI in Darmstadt zertifizierte Passivhaus in Japan. Besonderheiten: U-Wert Außenwand 0,146 W/(m²K) PHPP Jahres- U-Wert Kellerdecke 0,166 W/(m²K) Heizwärmebedarf 15 kwh/(m²a) U-Wert Dach 0,065 W/(m²K) PHPP Primärenergie U-Wert Fenster 1,16 W/(m²K) 119 kwh/(m²a) Wärmerückgewinnung 90 % Drucktest n 50 0,3 h -1 1

2 1 Kurzbeschreibung der Bauaufgabe Passivhaus Ibaraki Es handelt sich um das zweite in Japan realisierte Passivhaus. Im Gegensatz zum ersten Passivhaus in Kamakura wurde versucht, möglichst keine Komponenten zu importieren sondern mit den vorhandenen japanischen Baumaterialien das Passivhaus zu realisieren. Letztendlich wurde nur die Lüftungsanlage aus Deutschland importiert. Das Gebäude wurde aus örtlichem japanischem Zedernholz errichtet und mit traditionellen japanischen Holzverbindungen erstellt. Es handelt sich hierbei um den ersten Versuch, den traditionellen japanischen Holzbau mit seinen aufwendigen Holzverbindungen mit den heutigen Anforderungen an Wärmeschutz, Luftdichtigkeit und Komfort in Einklang zu bringen. 2 Ansichtsfotos Passivhaus Ibaraki Die Süd-Ost-Seite ist auf dem Deckblatt abgebildet. Nord-Ost-Seite des Passivhaus Ibaraki (Foto: MAG-ISOVER) 2

3 Süd-West-Seite des Passivhaus Ibaraki Nord-West-Seite des Passivhaus Ibaraki: Um Wärmeverluste zu minimieren sind die Fenster sehr klein dimensioniert. 3

4 Die Innenaufnahmen vom Eßbereich in Richtung Küche zeigt einen offenen Grundriss, der durch die großzügige Verglasung direkt in die Terrasse überzugehen scheint. Am linken Bildrand ist die Treppe zum zweiten Geschoß sichtbar. (Fotos: MAG-ISOVER) 4

5 3 Schnittzeichung Passivhaus Ibaraki Querschnitt durch das Passivhaus Ibaraki. Gut erkennbar ist die ringsum geschlossene thermische Hülle mit dem japanischen Klima angepasster Wärmedämmung. Die Zeichnung zeigt auch die Aufgliederung in zwei Dachflächen, was typisch für traditionelle japanische Häuser ist. 5

6 4 Grundrisse Passivhaus Ibaraki Grundriß EG Der Erdgeschoß- Grundriß zeigt den typischen, ca. 10cm abgesenkten japanischen Eingangsbereich, in dem die Schuhe ausgezogen werden. Auf der Nordseite befinden sich die Nebenräume wie Bad, Toilette und Technik. Die Südseite ist offen gestaltet und hat Zugang zu dem großzügigen Terrassenbereich. 6

7 Grundriß OG Im Obergeschoß sind die Zimmer um einen großzügigen Luftraum angeordnet. Dort befinden sich die Schlafzimmer, ein Arbeitszimmer sowie eine zusätzliche Toilette. 7

8 5 Konstruktionsdetails der Passivhaus -Hülle und -Technik Passivhaus Ibaraki Da das Passivhaus in Ibaraki von Herrn Shimada als planendem Architekten von Hand gezeichnet wurde,stehen leider keine ausführlicheren Zeichnungen zu den verschiedenen Konstruktionsdetails zur Verfügung. 5.1 Konstruktion inkl. Dämmung der Bodenplatte bzw. Kellerdecke mit Anschlusspunkten zu Außen- und Innenwänden Skizze Termitenschutzblech Fundament Ausgeführtes Detail des Termitenschutzblechs mit der darunterliegenden Stahlbetonwanne die zusätzlich mit einem gegen Termitenbefall behandelteten EPS-Dämmstoff isoliert ist. 8

9 Vermeidung von Termitenbefall ist in Japan eine der gesetzlichen Vorgaben, die normalerweise dadurch erreicht wird, daß das Fundament ca. 50cm über dem Boden steht und so von allen Seiten eingesehen werden kann. So ist ein potentieller Termitenbefall leicht zu erkennen. Durch die im Passivhaus erforderliche Wärmedämmung besteht das Risiko, daß die Termiten hinter der Dämmung die hölzernen Bauteile erreichen und zerstören könnten. Um dies zu verhindern wird ein Kupferblech in den Beton eingelegt und überdeckt die Wärmedämmung so daß die Termiten keinen Zugang mehr zu den Holzbauteilen haben. Dies ist eine Wärmebrücke, konstruktive aber notwendig, da sonst mit chemischem Holzschutz gearbeitet werden müsste, der umweltbelastend und nur von einer begrenzten Haltbarkeit ist. Fußbodenaufbau in der Bauphase Aufbau der Bodenplatte: Boden platte Holzfußboden 15mm, Spanplatte 24mm, Glaswolle zwischen Holzkonstruktion 80mm, Hohlraum 40mm, Stahlbeton-Bodenplatte 150mm, XPS-Dämmung 100mm U-Wert 0,166 W/(m²K) 9

10 5.2 Konstruktion inkl. Dämmung der Außenwände Einbau der Wärmedämmung in die Außenwand Der Aufbau der Außenwand. Die Außenwand besteht aus einer Holzkonstruktion, die mit Glaswolle ausgefüllt ist und mit einer aussteifenden Spanplatte versehen ist. Dies ist in Japan zum Schutz vor Erdbeben zwingend vorgeschrieben. Wie auch beim Passivhaus in Kamakura wurde eine intelligente Dampfsperre eingesetzt, um Kondensation während der Sommermonate in der Wärmedämmung zu vermeiden. (Das Passivhaus in Kamakura ist unter der Pojekt ID 1718 auf der Homepage ebenfalls veröffentlicht. An der Außenseite ist die Konstruktion mit einem Putz versehen. Außen wand Gipskartonplatte und Anstrich 27mm, Installationsebene 30mm, Holzkonstruktion mit Glaswolle gefüllt 240mm, Spanplatte 9mm, Wärmedämmung Glaswolle 50mm 5mm Putz U-Wert 0,146 W/(m²K) 10

11 5.3 Konstruktion inkl. Dämmung des Daches Geneigte Dachfläche während des Einbaus der Wärmedämmung Decke während des Einbaus der Wärmedämmung Der Dachaufbau im Passivhaus Ibaraki Dach Gipskartonplatte und Anstrich 10mm, Installationsebene 250mm, Sparren mit Glaswolle ausgefüllt 130mm, Spanplatte 24mm, Wärmedämmung Glaswolle 520mm 0,065 W/(m²K) 11

12 5.4 Fensterschnitte inkl. Einbauzeichnung Fensterschnitt Die verwendete Verglasung im Passivhaus Ibaraki wurde nicht aus Deutschland importiert; es wurden Fenster eines japanischen Herstellers, der Firma Euro Hands Fenster, verwendet. Es handelt sich dabei um ein Lizenzprodukt einer schwedischen Firma. Da so detaillierte Berechnungen wie das PHPP in Japan noch nicht üblich sind, gab es zum Teil Schwierigkeiten, die für die PHPP-Berechnung notwendigen Daten von den Herstellen zu erhalten. Daten zum Fenster Fenster Dreifach-Wärmeschutzglas mit Edelgasfüllung in Holzfensterrahmen U-Wert Rahmen U-Wert Verglasung 1,5W/(m²K) 0,53W/(m²K) 12

13 6 Beschreibung der luftdichten Hülle; Dokumentation des Drucktestergebnisses Wie in Japan bei luftdichten Häusern notwendig ist auch beim Passivhaus in Ibaraki eine intelligente Dampfbremse eingesetzt. Aufgrund der sorgfältigen Arbeit der japanischen Handwerker mussten beim Drucklufttest, der sowohl bei Über- als auch Unterdruck ausgeführt wurde, nur wenige noch vorhandene Leckstellen geschlossen werden. Das Ergebnis des Drucktest n 50 betrug 0,3 h -1. Beide Photos oben: Durchführung des Luftdichtigkeitstest mit Über- und- Unterdruck. 13

14 7 Lüftungsplanung Kanalnetz (exemplarisch) Um die Lüftungsverluste stark zu reduzieren, wurde eine balancierte Zu/Abluft-Anlage mit einem hocheffizienten Gegenstrom-Luft-Luft-Wärmetauscher eingesetzt. Im Betrieb wurde eine Rückwärmzahl dieses Gerätes von 90% gemessen. Zulufträume sind alle Aufenthaltsräume (in der Zeichnung rot), Wohn- und Esszimmer, Schlafzimmer und Kinderzimmer. Ablufträume (in der Zeichnung pink) sind Bad, WCs und Technikräume. Auf Wunsch des Bauherren sind keine Schalldämpfer in das Lüftungssystem eingebaut. Lüftungsschemazeichnung Erdgeschoß 14

15 Lüftungsschemazeichnung Obergeschoß Das verwendete Wärmerückgewinnungsgerät Focus 200 der Fa. Paul ist mit einem hocheffizienten Gegenstrom-Kanal-Wärmetauscher ausgestattet. 15

16 8 Wärmeversorgung Heizung und Kühlung des Passivhaus in Ibaraki erfolgt mit Hilfe einer Wärmepumpe der Firma DAIKIN als Nachheiz/ Kühlregister in den Zuluftkanal. Die Warmwasserbereitung erfolgt über eine zweite Wärmepumpe der Fa. Chofu Ltd.. Aus Kostengründen würde auf Solarthermie zur Brauchwasser-Erwärmung verzichtet. 9 PHPP-Berechnungen Die Berechnung des PH Ibaraki erfolgte mit der englischen Version des PHPPs, bei der kleine Anpassungen an die japanischen Gegebenheiten vorgenommen wurden. So wurde eine zweite Wärmepumpe eingefügt. Die Bearbeitung in Japan erfolgte durch Jörg Heil von KEY ARCHITECTS sowie beim Passivhaus-Institut in Darmstadt durch Berthold Kaufmann. Die Klimadaten für die Berechnung wurden mit Hilfe des Programms Meteonorm erstellt und beziehen sich auf die Stadt Mito, die sich ca. 30km nördlich des Passivhauses Ibaraki befindet. 16

17 PHPP-Dokument des Passivhauses Ibaraki. Die beteiligten Planer sind hier ebenfalls angegeben. 17

18 10 Baukosten Der Bauherr wünscht keine Veröffentlichung der Baukosten. 11 Messergebnisse aus dem bewohnten Passivhaus Ibaraki Messdatenerfassung Es liegen zurzeit noch keine Messdaten aus dem Passivhaus in Ibaraki vor. Zu einem späteren Zeitpunk soll der Blower-Door-Test an dem Gebäude nochmals wiederholt werden, um zu überprüfen, ob das schwere Erdbeben vom Auswirkungen auf die Luftdichtigkeit des Gebäudes hatte. Literatur Das Passivhaus in Ibaraki ist unter der Nummer 2050 auf der IG Passivhaus-Seite als gebautes Beispiel veröffentlicht. 18