WOODEN nZEB HOUSE
WHAT DOES A nZEB HOUSE MEAN?
nZEB stands for “nearly Zero Energy Building” and is part of Directive 2010/31/EU (“Energy Performance of Buildings Directive” or “EPBD”). According to the in 2020 republished Law no. 372/2005 on the energy performance of buildings, "the building with almost zero energy consumption is the building with a very high energy performance, where the energy requirement from conventional sources is almost equal to zero or is very low and it is largely covered by renewable energy, including renewable energy produced on site or in the vicinity."
Practically, from January 1 2021, all new buildings must meet this standard in order to be approved. We design and build to the nZEB standard by following the principles of a passive house.
Consumul de energie pentru încălzire/răcire să fie sub 15 kWh/m²/an
Consumul total de energie primară (pentru toate utilizările) să fie sub 120 kWh/m²/an
Numărul de schimburi orare <0,6 la presiune 50 Pa. Adică 0,6 din volumul total de aer din casă se schimbă în totalitate prin infiltrații într-o oră
WHAT IS A PASSIVE HOUSE?
A passive house has a superior thermal performance and consumes very little energy for temperature control. It is a strict standard which aims to optimize the thermal requirements of a building. This can be achieved by simple but rigorous techniques. The most important criterion for or a house to be passive is that the annual energy consumption for temperature control must not exceed 15 kWh/m2/year or the maximum thermal load must be less than 10 W/m2.
The most important criterion for or a house to be nZEB is that the annual energy consumption for temperature control must not exceed 110-141.2 kWh/m2/year depending on the climatic zone according to the calculation methodology MC-001/2021, and at least 30% of the energy must come from locally produced renewable sources or within a 30km radius of the building. The nZEB standard applies not only to residential but also to public or commercial buildings and is based on the five principles of the passive house, to which one is added one:
THE PRINCIPLES OF A nZEB HOUSE
THERMAL INSULATION
Thermal envelope's heat transfer coefficient U < 0.15 W/m2K
AIR TIGHTNESS
Number of hourly air exchanges < 0.6 at 50Pa pressure
REDUCED THERMAL BRIDGES
Continuous thermal envelope without thermal bridges
HEAT RECOVERY VENTILATION
Centralized mechanical ventilation system with heat recovery with efficiency > 75%
PASSIVE WINDOWS
The window frames and glazing must have the coefficient U < 0.8 W/m2K
RENEWABLE ENERGY
At least 30% of the house's primary energy needs must come from renewable sources: solar systems and heat pumps
nZEB HOUSE IN A TIMBER FRAME SYSTEM
The timber frame system comes with two main advantages. First, wood is a natural, resistant, and durable material which has a low thermal conductivity compared to other structural materials. Second, the prefabricated load-bearing exterior walls containing sufficient thermal insulation have a relatively small thickness; this results in more usable area. More details on how to build nZEB in a timber frame below:
WHY nZEB?
From January 2021, new residential buildings that do not comply with the nZEB standard will no longer receive building permits (a result of Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of the European Union on the energy performance of buildings).
THE ADVANTAGES OF AN nZEB HOUSE
An nZEB house has several advantages.
First, it has low operating costs. The investment in energy efficiency measures means a reduction of 40-90% in monthly energy costs. From an investment point of view - given that a house is a a long-term investment - an nZEB house is a solid investment even though the purchasing costs might be relatively higher.
Second, with a negative fixed carbon footprint and a lower variable carbon footprint, the house has a less negative impact on the environment. Since the wood we use is a renewable material, the wooden house stores CO2 in its structure. See more information in this blog post. Additionally, the variable emissions are much lower due to the lower energy consumption.
Third, it has an efficient use of space. Within the wall thickness of 15cm there are both load-bearing walls and thermal insulation. This is possible because wood allows for a simpler approach to thermal bridges as it has a lower coefficient of thermal conductivity than conventional materials such as concrete, steel or brick. For example, in the classic 30cm masonry system, a minimum of 10cm of insulation is needed on the façade, which means a double wall thickness for the same level of thermal performance. The insulation makes it a warm house and reduces the noise.
DISADVANTAGES OF AN nZEB HOUSE
nZEB houses have some disadvantages. First, the initial investment costs of an nZEB house are higher compared to a house that is less energy efficient. However, with the new regulations, there is no option to build less energy efficient anymore. Strictly speaking about building with wooden structures, the cost can still be a disadvantage.
Second, a prefabricated nZEB house requires a more substantial budget in advance as it cannot be paid in staggered stages since the production and construction times are short, which means that more materials are required in a shorter period of time. Think about the thermal envelope elements - walls, floors, and roof modules - with cladding, insulation, membranes, windows and finishes.
HOW MUCH DOES A NZEB HOUSE COST?
A very good question. Without a project we cannot estimate the right price. Obviously, an nZEB house has a higher investment cost than a conventional one, but the investment cost is amortized over time, due to the monthly energy savings. It is very important that the process starts from the design phase. We have architect partners specialized in the design of nZEB houses and Passive House certificates, energy auditors and designers of specialized structures and installations. So, we offer you 2 options:
-
Ce fel de lemn este folosit în construcția caselor din lemn?Specia de lemn cea mai des întâlnită care este folosită în structurile de rezistență este lemnul de rășinoase, brad, molid și pin, atât din considerente structurale, cât și de cost. Înainte de a fi pus în operă, lemnul este uscat și rindeluit pe toate cele 4 fețe. Ulterior, este debitat conform proiectului de producție și ajunge la etapa de tratare. Fiecare bucată de lemn este imersată într-o soluție specială 4 în 1: antifungic, antiseptic, ignifug și cu protecție la umidifate. După uscare, intră în procesul de producție, ca elemente componente în producția fermelor și structurilor prefabricate în sistem timberframe.
-
De unde provine lemnul folosit în construcția caselor din lemn?Lemnul provine din două surse, furnizori de cherestea sau din producție proprie. Avem o divizie de prelucrare a lemnului și ne aprovizionăm o parte din necesarul de lemn de la Obștile Locale din Bazinul Lotrului, dar avem și diverși furnizori, printre care și Holver, cel mai mare din piață, cu care acoperim restul necesarului. În ambele situații, ne asigurăm că provine din surse controlate responsabil.
-
Se pot face case pasive din lemn?Desigur, iar lemnul chiar are un avantaj în acest sens. Coneficientul de conductivitate al lemnului, λ=0,13 W/mK. Cărămida cu goluri are un coeficient lamda de 2 ori mai mare, otelul de 384 iar betonul de 15 ori. Cu înseamnă asta, că prin lemn se pierde mai puțină căldură de la interior la exterior și invers, în funcție de sezon, iar în standardul de casă pasivă este relevant în abordarea punților termice. Mai mult decât atât, într-o grosime de perete exterior de 15 cm într-o casă timberframe, avem atât perete portant, cât și termoizolație între montanți. De cealaltă parte, într-o casă din zidărie, avem nevoi de cărămidă de 30cm plus minim 10 cm izolație la fațadă. Rezultă mai multă suprafață, pentru acelați nivel de performanță termică. Am făcut un video detaliat despre timberframe decă vrei să afli mai multe:
-
Ce durată de viață are o casă din lemn?Durata normată de viață a unei clădiri, confom normativului, este de 50 ani. În fucție de cum este întreținută clădirea respectivă, poate ”trai” mai mult. În casele de lemn, detaliile de execuție bine puse la punct din faza de proiectare sunt esențiale, pentru a preveni orice eventuale probleme, cum ar fi transferul necontrolat de umiditate și infiltrațiile de aer. În lume există nenumărate exemple de clădiri din leme construite cu secole în urmă, care sunt încă în picioare. Avem exemple locale, bisericile din Maramureș din secolul XVII: https://www.youtube.com/watch?v=6F3EjVPtQKg
-
Cât durează construcția unei case din lemn?În general, o casă din lemn se construiește de 2 ori mai rapid decât una tradițională din zidărie. În plus, prin prefabricare, timpul de execuție se poate reduce și mai mult. Spre exemplu, pentru casa din Franța am avut nevoie de 10 zile pentru pruducția structurii: pereți exteriori izolați, pereți interiori placați, planșee din grinzi Posi izolate și grinzile pentru acoperișul tip terasă. Pentru montaj, am avut la dispoziție 3 zile pentru ridicarea structurii. Vezi cum a ieșit proiectul: https://www.youtube.com/watch?v=5BAgsQPiDBI&t=25s&ab_channel=MiradexWoodenBuildings
-
Ce înseamnă o casă prefabricată?Este o casă ale cărei elemente structurale sunt realizate în fabrică, folosint utilaje de prducție precum: mașină de tăiere CNC, presă hidraulică, circulare verticale și orizontale, pod rulant etc. În felul acesta, se pot livra pereți prefabricați izolați sau semi-finisați, planșee din grinzi Posi sau ferme din lemn. În felul acesta, manopera de prelucrare a lemnului se mută din șantier în fabrică, într-un mediu controlat și cu precizie de ordinul milimetrilor. Crește productivitatea și scade riscul de erori și accidente. Se pot face case din lemn și în șantier, dar crește timpul de execuție și riscul de erori, lucrând în mediu deschis și expus la vreme.
-
Cum rezistă la foc o casă din lemn?Contrar așteptărilor și percepției generale asupra lemnului folosit ca sursă de încălzire, lemnul arde, da, dar arde predictibil. Adică o grindă de lemn expusă la foc va pierde în medie 0,7mm/min din grosimea sa, ceea ce înseamnă că după jumătate de oră va pierde în medie 2cm. Stratul exterior carbonizat acționează ca un foarte bun izolator termic, astfel că dacă temperatura la flacără depășește 1000 grade Celsius, în interior, în inima lemnului, temperatura este de 50-60 grade. Mai mult decât atât, rezistența la foc a unei case din lemn se calculează ca sistem, luând în calcul și celelalte materiale folosite, precum izolație termică, placaje și finisaje. Am scris un articol detaliat pe acest subiect: https://www.miradex.ro/post/cum-se-comporta-la-foc-o-casa-pe-structura-de-lemn
-
Ce se comportă la cutremur o casă din lemn?Când se produce un cutremur, mișcarea plăcilor tectonice creează unde seismice și implicit accelerații locale ale terenului ce se transmit mai departe clădirilor. Masa (sau greutatea clădirii în termeni mai populari) este direct proporțonală cu efectele unui cutremur asupra unei clădiri și prin urmare este foarte importantă în acest context. Cu cât este mai mare masa clădirii, cu atât forța seismică care acționeză asupra ei este mai mare. O casă din lemn este de 3-4 ori mai ușoară decât una clasică din zidărie și beton și astfel efectele forței seismice asupra ei sunt semnificativ mai mici. Lemnul prin esența sa este un material elastic și împreună cu îmbinările metalice (șuruburi, colțare etc) fac ca întreg ansamblul să se comporte mult mai bine la mișcările laterale ale pământului cauzate de un cutremur. Am scris un articol detaliat pe acest subiect: https://www.miradex.ro/post/cum-rezista-la-cutremur-o-casa-pe-structura-de-lemn
-
Construim cu lemn dar tăiem păduri. Cât de sustenabil este?Lemnul este un material natural, disponibil din abundență în natură și, mai important, regenerabil. Este sustenabil să construim cu lemn pentru că materia prima, adică copacul, se regenerează la un anumit interval, în funcție de specia din care face parte. Ca orice organism viu, un copac are un ciclu de viață: se naște, crește și moare, urmând a se integra înapoi în natură. Spre deosebire de restul materialelor de construcție, lemnul este singurul material regenerabil. Oțelul, cărămida sau betonul provin din surse epuizabile în timp ce lemnul are nevoie doar de timp, apă, soare și nutrienți din sol pentru a crește și a produce celuloza, componenta de bază care îi dă valoare ca material de construcție. În medie, un metru cub de lemn stochează între 900-1000 kg de CO2. 30% din carbon ajunge în sol în timp ce restul este utilizat ca ”hrană” în timpul creșterii. Procesele de exploatare și prelucrare a bușteanului pentru a fi transformat în chereste consumă la rândul lor energie și au o amprentă de carbon asociată, de aproximativ 200-300 kg CO2. Per total, 1 m3 de lemn stochează 600-700 kg CO2. Dacă pădurile sunt administrate într-un mod responsabil și ciclul unui arbore este închis într-un mod sustenabil, lemnul poate fi o resursă regenerabilă disponibilă necontenit. Am scris un articol detaliat pe acest subiect: https://www.miradex.ro/post/este-sustenabil-sa-construim-cu-lemn
PREFABRICATED WOODEN HOUSES
MORE DETAILS ABOUT THE nZEB STANDARD
It has been more than a year since the nZEB standard became mandatory for all new buildings. We are part of the pRO-nZEB Cluster and support the development and implementation of this standard in our industry. In the video below we talked to experts in the field and our partners in the clusters about nZEB, what the challenges are and where at which level of implementation we stand.