O conceito casa passiva, ou PassivHause (em alemão), foi criado e desenvolvido na Alemanha nos finais dos anos 80. Este conceito surge quando o Dr. Wolfgang Feist inicia um projeto piloto em Darmstadt de um conjunto de moradias pioneiras no sentido da poupança energética e sustentabilidade ambiental, juntamente com a sua equipa.

 Em 1996, acaba por fundar o Passive House Institute, o organismo que gere a atividade de certificação e investigação dos edifícios construídos sobre esta metodologia.

Este conceito, pode ser explicado de forma simples, basta pensar numa casa com elevada eficiência térmica, um ar mais limpo e uma construção sustentável. No entanto, este processo é bastante complexo, visto que segue padrões internacionais, que o construtor se vê obrigado a seguir se quiserem obter a certificação.

Primeiramente precisamos de compreender os benefícios que uma casa passiva acarreta para o comprador e para o ambiente. Segundo o próprio Dr. Wolfgang, uma casa passiva pode poupar em gastos relacionados com a energia até 90% e em média até os 75%, utilizando em média menos de 1.5L de combustível ou 1.5m cúbicos de gás para aquecer um metro quadrado por ano. Isto deve-se em parte a um uso eficiente da exposição solar, do uso de janelas/caixilharia especial (tripla), um isolamento especial do telhado e chão bem como das paredes exteriores. Este isolamento é garantido graças ao uso de blocos de poliestireno expandido, fabricados pela Styro Stone. Estes blocos, que são compostos por 3% poliestireno e 97% ar (um material mais sustentável que os materiais tradicionais), tornam desnecessários à cofragem tradicional, visto que o bloco em si realiza a cofragem e no seu meio irá ser preenchido com arames de aço e betão para dar a robustez à estrutura.

 Por último é usado um sistema de ventilação automático que irá não só regular e manter uma temperatura amena na casa ao longo do ano, mas também proporcionar um ar mais limpo e puro que o ar exterior devido ao seu sistema de filtragem.

A construção segundo o conceito de Casa Passiva assenta assim em cinco princípios fundamentais:
 

• Bom nível de isolamento térmico da envolvente opaca;

• Minimização das pontes térmicas;

• Estanquidade ao ar;

• Ventilação mecânica com recuperação de calor;

• Envidraçados eficientes.

 

Deste modo de construir e reabilitar resultam cinco consequências favoráveis:

 

• Excelente qualidade do ar interior;

• Conforto térmico sem diferenciais de estratificação em altura ou junto de elementos sensíveis (envidraçados e pontes térmicas);

• Reduzido consumo energético (que se traduz em poupança na fatura elétrica);

• Ausência de anomalias de origem térmico-hidrotérmica;

• Durabilidade e qualidade da construção.

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Requisitos de uma Casa Passiva

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• A Demanda de Energia de Aquecimento do Espaço não deve exceder 15 kWh por metro quadrado de área útil líquida (área de piso tratada) por ano ou 10 W por metro quadrado de demanda de pico.

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• A Demanda de Energia Primária Renovável (PER, de acordo com o método PHI), a energia total a ser usada para todas as aplicações domésticas (aquecimento, água quente e eletricidade doméstica) não deve exceder 60 kWh por metro quadrado de área útil tratada por ano para Passive House Classic.

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• Em termos de Estanquidade, um máximo de 0,6 trocas de ar por hora a 50 Pascals de pressão (ACH50), conforme verificado com um teste de pressão no local (nos estados pressurizado e despressurizado).

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• O conforto térmico deve ser alcançado em todas as áreas de habitação durante as estações do inverno e do verão, com não mais de 10 % das horas em um determinado ano acima de 25 °C. 

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Princípios Fundamentais:

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Isolamento térmico

Todos os componentes de construção opacos da envolvente exterior da casa devem ser muito bem isolados. Para a maioria dos climas frios, isso significa um coeficiente de transferência de calor (valor U) de no máximo 0,15 W/(m²K), ou seja, um máximo de 0,15 watts por grau de diferença de temperatura e por metro quadrado de superfície externa são perdidos.

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Janelas passivas da casa

As esquadrias das janelas devem ser bem isoladas e equipadas com vidros low-e preenchidos com argónio ou criptónio para evitar a transferência de calor. Para a maioria dos climas frios, isso significa um valor U de 0,80 W/(m²K) ou menos, com valores g em torno de 50% (valor g = transmitância solar total, proporção da energia solar disponível para a sala).

 

Recuperação de calor de ventilação

A ventilação eficiente com recuperação de calor é fundamental, permitindo uma boa qualidade do ar interior e economizando energia. Na Casa Passiva, pelo menos 75% do calor do ar de exaustão é transferido novamente para o ar fresco por meio de um trocador de calor.

 

Estanquidade do edifício

A fuga não controlada através de vãos deve ser inferior a 0,6 do volume total da casa por hora durante um teste de pressão a 50 Pascal (tanto pressurizado como despressurizado).

 

Ausência de pontes térmicas

 

Todas as arestas, cantos, conexões e penetrações devem ser planeadas e executadas com muito cuidado, para evitar pontes térmicas. As pontes térmicas que não podem ser evitadas devem ser minimizadas tanto quanto possível.

O Instituto fornece às empresas uma ferramenta de planeamento que tem em vista garantir que um determinado projeto cumpra com os requisitos necessários para lhe ser atribuída a certificação de casa passiva.

Esta ferramenta chama-se Passive House Planning Package (PHPP) e consiste num conjunto de ferramentas e algoritmos que permitem calcular e prever a eficiência energética, tais como:

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• Cálculo do balanço de energia no formato comum do Excel

• Entrada de dados fácil e direta, de forma flexível quando necessário

• Precisão do resultado validado

• Continuamente sendo desenvolvido

• Verificação para edifícios Passive House e retrofits EnerPHit

• Manual detalhado com dicas para eficiência energética

• Interface para importação/exportação de dados de/para outros programas

• Pode ser combinado com a ferramenta 3D designPH