Passiivmaja

Passiivmaja (saksa keeles "Passivhaus") on hoone, milles soojusliku mugavuse (ISO 7730) saab tagada pelgalt siseõhu kvaliteedi (DIN 1946) tagamiseks hoonesse juhitava värske õhu vooluhulga järelsoojendamisel või -jahutamisel ilma õhu korduvringluse vajaduseta. See definitsioon on ainult funktsionaalne, selles ei sisaldu numbriline väärtus ja see ei sõltu kliimast. Vajaliku soojusliku mugavuse ning siseõhu kvaliteedi saavutamiseks ja kontrollimiseks on seatud aga kriteeriumid, mille täitmist kontrollitakse arvutuslikult tarkvarapaketi "Passivhaus Projektierungs-Paket" (PHPP, inglise keeles "Passive House Planning Package") abil ning rõhutestiga. Kriteeriumite täitmata jätmisel Passiivmaja Instituut hoonele passiivmaja sertifikaati ei väljasta. 
Passiivmaju hakati ehitama 1990. aastate alguses Saksamaal.
Ajalugu.
Passiivmajastandard pärineb 1988. aasta mais toimunud vestlusest Rootsi Lundi ülikooli professori Bo Adamsoni ja Saksamaal töötanud Wolfgang Feisti vahel. Nende eesmärgiks oli mõelda välja hoone kontseptsioon, mis oleks samal ajal energiatõhus, mugav ja majanduslikult mõistlik. Nüüd tuntud kontseptsioon tugines ideel, et piisavalt hästi ehitatud hoonekarbi korral on võimalik jätta küttesüsteem välja ehitamata ning hädavajalik soojus tuua ruumidesse ventilatsiooni sissepuhkeõhu eelsoojendamisega. Sel juhul tekib oluline raha kokkuhoid küttesüsteemi arvelt, mida on võimalik investeerida hoonekarpi ning hoone kogumaksumus ei tule oluliselt suurem tavahoone omast. Kontseptsioon arenes välja tänu mitmele uurimisprojektile, mida rahastas Saksamaa Hesseni liidumaa.
Esimesed näited.
Esimene passiivmaja oli nelja korteriga ridaelamu Darmstadtis Saksamaal. Selle tellisid eraisikud professorite Butti, Ridderi ja Westermeyeri arhitektuurifirmalt 1990. aastal ja juba järgmisel aastal kolisid elanikud sisse. Hoone on andnud tänaseks üle 20-aastase ajarea praktilise kasutuse andmetest. See on olnud aluseks PHPP tarkvara pidevale edasiarendamisele ja valideerimisele.
Edasine areng.
1996. aasta septembris loodi Darmstadtis Passiivmaja Instituut, et propageerida ja kontrollida standardeid. Töötati välja passiivmajade planeerimise pakett PHPP ning pandi alus ehitatud passivmajades kasutatud uudsete hoonekomponentide tootmisele. Samal ajal ehitati Stuttgardis (1993), Naumburgis, Wiesbadenis ja Kölnis (1997) uusi passiivmaju. Passiivmajade ehituseks vajalike komponentide edasist väljatöötamist toetas Euroopa Liidu rahastatud projekt CEPHEUS viies Euroopa riigis 2000.–2001. aasta talvel. 
Põhja-Ameerikas ehitati esimene passiivmaja aastal 2003 Illinoisis Urbanas ja esimene sertifitseeritud hoone aastal 2006 Minnesotas Bemidjis. USA esimene renoveeritud hoone sertifitseeriti 2010. aasta juulis.Maailma esimese passiivmajasertifikaadiga moodulmaja ehitas 2005. aastal Iirimaale Scandinavian Homes. See Rootsi firma on hiljem ehitanud mitmeid passiivmaju Inglismaal ja Poolas.
Tänapäev.
2010. aastaks oli Euroopas ehitatud hinnanguliselt üle 25 000 passiivmaja, millest enamik asub Saksamaal, Austrias ja Skandinaavias. USAs on seni ehitatud vaid 13 passiivmaja. 2010. aastal rajas Passiivmajainstituut rahvusvahelise passiivmajaliidu International Passive House Association (iPHA). iPHA-l on assotsieerunud partnerühingud paljudes riikides, Eestis on selleks Eesti Passiivmajaliit.
Areng Eestis.
Ajakirjanduse väitel on Eestis ehitatud juba palju passiivmaju, kuid seni on termineid valesti kasutatud ja tegelikult on valminud vaid üks passiivmaja. See maja ehitati ettevõtja Kuldar Leisi tellimusel ning sai ka rahvusvaheliselt tunnustatud passiivmaja sertifikaadi. Hoone valmis 2013. aasta kevadel. Lisaks on 2014. aasta jaanuari seisuga valmimisjärgus veel üks hoone, kus on alustatud passiivmaja sertifitseerimisprotsessi. Seda ehitatakse Õssu külas Tartumaal. 
Üldist.
Passiivmaja on hoone, mille planeerimiseks on kasutatud passiivmajadele omast meetodit ja saavutatud kokkulepitud passiivmajastandard, mis tagab nii madala energiatarbe kui ka mugavuse. Passiivmaja puhul väheneb kütteenergiavajadus tavahoonetega võrreldes ligikaudu 90% ja primaarenergiavajadus umbes 75%. Energiatõhusus vähendab oluliselt hoone eluea jooksul õhku paisatava CO2 emissiooni hulka, mida saab lisaks kütmisvajaduse vähendamisele kärpida ka kütmiseks kasutatava energia tüübi arvelt, sest passiivmaja vähese energiavajaduse katmiseks on lihtne kasutada taastuvaid energiaallikaid.
PHPP.
PHPP on Passiivmaja Instituudis välja töötatud simulatsioonitarkvara energiaarvutuste tegemiseks, mis peaks kaasa aitama passiivmaja planeerimisele. Viimane tarkvara versioon on PHPP 7 (2012). PHPP ruumide kütte- ja jahutusvajaduse arvutus põhineb standardil EVS-EN ISO 13790. 
Sertifikaat.
Passiivmaja kvaliteeti võib tõendada sertifikaadiga, mille on väljastanud vastava akrediteeringu saanud asutus. Sertifitseerimine tähendab PHPP arvutuste kontrolli, PHPP sisendväärtuste vastavuse kontrolli tegelikult ehitusobjektil realiseeritule, vajadusel PHPP simulatsiooni korrigeerimist, rõhutesti protokollimist ja tulemuste vastavuse kinnitamist. Sertifitseeritud saab olla vaid lõplikult valminud hoone. Sertifitseerimine ei eelda kasutusandmete kogumist hoone kohta. Praktikas on viimase 20 aasta jooksul tehtud palju uuringuid arvutuslike ja reaalse hoone kasutuse andmete kokkulangevuse kohta. Selle põhjal on PHPP tarkvara pidevalt arendatud ja valideeritud. Passiivmaja meetod kasutab pigem konservatiivseid lähte-eeldusi (näiteks inimeste ja seadmete soojuseraldus 2,1 W/m2). Seetõttu on pikaajalise ja paljude hoonete seire keskmine heas kokkulangevuses arvutatuga. Eestis korraldab sertifitseerimist Tartu Ülikooli "spin-off"-ettevõte PassiveHouse OÜ.
Lisaks hoone sertifitseerimisele jagatakse sertifikaate ka passiivmaja ehituseks sobivatele komponentidele.Siiski ei tähenda sertifitseeritud passiivmaja komponentide kasutamine ehitusel, et saavutatakse passiivmajastandard.
Heade komponentide vigasel või valel kasutamisviisil saadud hoone ei moodusta vajalikku kvaliteetset tervikut.
Kriteeriumid.
Passiivmaja on hoone, mis vastab kõigile järgmistele kriteeriumitele (kasulik põrandapind, inglise keeles TFA – "treated floor area", mille kohta energiavajadus esitatakse, on passiivmaja meetodi puhul defineeritud mõiste):
Kriteeriumite 1–3 paikapidavust peab olema kontrollitud arvutuslikult tarkvarapaketiga PHPP ning õhupidavust peab olema mõõdetud meetodil "Blower-door test", kusjuures mõõdetav väärtus on n50 näitaja, standardi EVS-EN 13829 alusel.
Passiivmaja kriteeriumid erinevad natuke eluhoone ja muu otstarbega hoone jaoks.
Passiivmaja sisekliima.
Kui kõik passiivmaja kriteeriumid on täidetud, võib hoones eeldada väga head sisekliimat. Tänu soojustagastusega ventilatsioonile, heale isolatsioonile ja õhupidavusele on hoones: 
Põhimõtted.
Paljud uuringud tõdevad, et kõrge energiatõhususe, hea sisekliima ja majanduslikus ei ole üksteist välistavad (CEPHEUS ). Passiivmajas peaks see olema saavutatud.
Varasemaga võrreldes energiavajaduse oluline vähendamine nõuab ka teistmoodi lähenemist hoone planeerimisele ja ehitusele. Passiivmaja eeldab põhjalikku täiendõpet, seega koolitatakse spetsiaalseid passiivmaja asjatundjaid. Passiivmajade puhul on väga oluline projekteerimisel detailid korrektselt lahendada, korrektselt kirjeldada hoonekomponente ja hoolikat teostada ehitustöid platsil.
Erilist tähelepanu pööratakse järgnevale:
Passiivmajade planeerimisel peetakse silmas hoone paiknemist, ümbruskonda ja kliimat, kuhu see ehitatakse. Hoone põhifassaad akendega suunatakse passiivse päikeseenergia kasutuse maksimeerimiseks ekvaatori poole: lõunapoolkeral põhja, põhjapoolkeral lõunasse. Siiski kõige olulisem, eriti parasvöötme piirkonnas, on hoone koguenergia vajaduse minimeerimine. Jahutusvajaduse vähendamiseks on paljudes piirkondades vaja piirata suvel ruumi sisenevat päikeseenergiat. Selleks paigaldatakse erinevaid päikesevarje, istutatakse heitlehist kõrghaljastust, ronitaimi jne.
Passiivmaja ehitamisel pole materjalid olulised, kuid tihti kasutatakse vähemalt mõne siseseina jaoks massiivset konstruktsiooni, et suurendada termilist massi ja seega vähendada temperatuuri kõikumist: vähendada suviseid tipptemperatuure, talvel väga külmaga hoida temperatuuri kõrgemal ning vältida kevadist ja sügisest ülekuumenemist.
Passiivmaja erineva kliimaga piirkondades.
Passiivmaja meetodit saab kasutada väga erineva kliimaga piirkondades . Üldine põhimõte püsib igal pool sama, kuid sama tulemuse saavutamiseks tuleb erinevates kliimavöötmetes varieerida nõudmisi komponentidele ja ehituskvaliteedile.
Põhjamaad.
Külmemas kliimas on põhiline probleem talviste tipptemperatuuride ajal hoones piisavalt kõrge temperatuuri hoidmine.
Sama kvaliteedi saavutamiseks peab hoone olema Kesk-Euroopas ehitatud majast märgatavalt paremini isoleeritud ja õhupidav.
Tehniliselt on passiivmaju võimalik ehitada ka 60. laiuskraadist põhja poole, kuid hinnangute kohaselt on seal ehituse maksumus oluliselt suurem.
Troopiline kliima.
Kuumemas kliimas tuleb suuremat tähelepanu pöörata hoone jahutamisele. Passiivmajade puhul kasutatakse valdavalt passiivseid jahutusviise, nagu päikesevarjud ja öine tuulutus akende kaudu.
Maksumus.
Ehituskulud.
Passiivmajas on võimalik jätta küttesüsteem välja ehitamata, seega saab nii säästetud raha kasutada parema hoonekarbi ehitamisele ja soojustagastusega ventilatsiooniseadme ostmisele. Tänapäeval on tänu passiivmajakomponentide turu konkurentsi tekkele Saksamaal võimalik hooneid hoolikalt planeerides võimalik passiivmaju ehitada juba tavamajaga võrreldes sama hinnaga. Seda on näidatud kortermaja jaoks Fribourgi kantonis Vaubanis. Üldiselt on aga passiivmaja ehitamine kuni 14% tavamajast kallim.
Ülalpidamiskulud.
Passiivmaja kütteenergia vajadus on väga väike ning seega on hoone kasutusajal jooksev kulu samuti. 
Toetused.
Poliitiliste otsuste tõttu paljudes riikides toetatakse passiivmajade ehitust rahaliselt toetuste maksmise või madala intressiga laenudega. Mõnes riigis toetatakse ka passiivmaja komponentidega renoveerimistöid.
Seosed teiste kontseptsioonidega.
Šveitsis kasutatakse passiivmaja standardiga sarnast standardit MINERGIE-P.
Euroopa Liit on liginullenergiahoonet defineerides toetunud osaliselt viimase 20 aasta jooksul passiivmaja arendamisest saadud kogemustele. Suure energiatõhususe saavutamise järel saaks riikide hoonete sektori väikese allesjääva energiavajaduse aastaks 2050 katta üksnes taastuvate energiaallikate baasil.