Строительство пассивного дома: Что нам стоит пассивный дом построить? – Проект пассивного дома — ppu-house.ru

Проект пассивного дома — ppu-house.ru

Почему проект пассивного дома может быть создан только в привязке к местности.

Начнем с общих частых заблуждений, которые рождаются и множатся благодаря всемирной паутине распространяющей информацию не в виде первоисточника, а дополненную различного рода умозаключениями  и/или переформулированную  блогером, журналистом или пр. некомпетентным в вопросе персонажем (причем с точки зрения этого самого персонажа — он ничего не наврал). Часть заблуждений порождают нерадивые компании, лихо предлагающие готовые проекты пассивных домов. Часть рождают некомпетентными (но считающимися в энергосберегающем строительстве гуру) «специалисты» в области энергосбережения. Приведем некоторые из заблуждений в таком порядке, чтобы заодно пролить свет на «суть вещей».   Итак, заблуждения, связанные с проектированием пассивного дома, с комментариями курсивом:

1. Можно взять проект пассивного дома и построить его там, где захочется (например, у себя на участке).

Как говориться «можно все», только получиться не пассивный дом, а некий (возможно даже весьма энергосберегающий ) дом, ничего общего с пассивным не имеющий.

2. Для строительства пассивного дома надо приобрести немецкий (читай готовый и правильный) проект и всего лишь сориентировать его правильно по сторонам света у себя на участке.

В этом случае, очевидно, что не будет выполнено условие: «15кВтч/м2 в год на отопление», так как наш климат существенно более суровый, чем немецкий, а значит, либо Вы в нем замерзнете, либо проект подвернется доработки (о целесообразности этого читай те ниже). 

3. Что бы построить пассивный дом надо взять проект какого-нибудь энергосберегающего дома и увеличить толщину теплоизоляции и поставить более энергосберегающие окна.

Это массовое заблуждение в сознании различного рода «специалистов», которое не может привести к положительному результату, причем однозначно. Пассивное домостроение требует изначально других технологий в строительстве (читай: «технологически другой проект»), иначе никакое наращивание теплоизоляции не приведет к нужным результатам.

4. Необходимо купить скандинавский проект (климатически сопоставимый) пассивного дома и так же по сторонам света расположить его у себя на участке.

Это так же заблуждение, во-первых: для пассивного дома одинаково важно как не величина и продолжительность критичных морозных дней, так и суммарная продолжительность отопительного периода (так называемые градусо-сутки), причем с очень высокой точностью, во- вторых: так же важно величина и продолжительность солнечной инсоляции в зимний и летний период, что бы получать  дополнительную тепловую энергию зимой и минимизировать ее летом.

5. Надо покупать проект пассивного дома , созданный для той же географической широты и с аналогичной продолжительностью отопительного периода.

Такой подход так же не может дать нужный результат, поскольку в одной и той же географической широте количество солнечной инсоляции может кардинально различаться (пример, алтайский край отличающийся сверх высокой инсоляцией даже в зимний период), точно так же продолжительность отопительного периода не отражает абсолютное количество теплопотерь (климат может быть континентальным или даже резко континентальным). Хотелось бы так же отметить, что существующая разница климата в пределах  московской области наложит свой отпечаток на характеристики пассивного дома в разных ее частях. 

Итак, подведем итоги относительно проектирования пассивных домов. Пассивный дом очень высокотехнологичное сооружение, которое удерживает тонкое равновесие между теплопотерями и теплопоступлениями от солнечной инсоляции. Соответственно, при проектировании необходимо одновременно (ни в отдельности каждому, а именно в сочетании) учитывать оба этих фактора. У каждой географической точки — это свой уникальный баланс.  Причем, чаще всего резко континентальный климат, т.е. сильные морозы компенсируются высокой солнечной инсоляцией, что как раз и должен учитывать проект дома. Более того, проект составляется с учетом усредненных данных, которые собраны службами мониторинга за многие десятилетия. В то же время, каждый взятый в отдельности год может существенно отличаться от усредненных данных, как по солнечной инсоляции, так и по градусо-суткам. Но, суммарный баланс — получаемая пассивным домом энергия  от солнца и теплопотери, имеет значительно меньшие отклонения от усредненных данных. Даже изменение толщины стен (за счет увеличения толщины утеплителя) может перевести пассивный проект дома в не пассивный (появится большая затененость за счет увеличенных проемов).

Так же хотелось бы отметить, что зачастую проект дома отражает уже существующую на местности обстановку по затаенности, а именно проект создан с учетом существующего дерева (деревьев) и/или др. зданий и сооружений. Поэтому даже если представить, что Вам достался соседский проект, созданный с учетом имеющегося затенения, вряд ли он Вам окажется полезным. Солнечная инсоляция в пассивном доме оказывает существенное влияние на обеспечение энергобаланса, и поэтому может кардинально изменить характеристики здания, а именно: либо в построенном доме не будет должного комфорта, либо он выйдет за границы теплопотребления в 15кВтч/м2 в год.

Заблуждения связанные с энергобалансом пассивного дома (некоторые специалисты добавляют к слову пассивный приставку «энерго», получившиеся словосочетание энергопассивный дом, возможно претендуя на некий новый стандарт, а возможно им просто не нравиться прилагательное «пассивный», но мы будет все же придерживаться оригинального немецкого словосочетания «пассивный дом»):

1. 15кВтч/м2 в год — это характеристика для Германии, в нашем климате она должна быть пересчитана.

Это суждение абсолютно ошибочно. 15кВтч/м2 в год — эта базовая (об этом чуть ниже) характеристика, которая должна выполняться для любого региона, если дом ей не соответствует, то он не пассивный.

2. 15 кВтч/м2 в год — это характеристика придуманная немцами, так как у них дорогие энергоносители и вообще не хватает энергоресурсов.

Нет, это характеристика отражает наилучший баланс между теплопотерями и тепло поступления, которые производит сам дом — вся техника и его обитатели (каждый человек производит около 2кВтч в день), который позволяет отказаться от полноценной системы отопления и кондиционирования, возложив оставшийся дисбаланс на систему вентиляции. Такое решение позволяет компенсировать существенную часть средств вложенных в повышенную термическую оболочку.   

3. В нашем климате в пассивном доме не обойтись без системы отопления.

Это неверное утверждение, если Вы достигли 15кВтчм2 в год, то Ваш дом легко обойдется без полноценной системы отопления. Это не означает, что Вам совершенно не прийдется отапливать дом, просто речь идет о столь малом количестве тепла, что ее можно безболезненно вливать с помощью вентиляционной установки. Надо сказать, что это очень распространенное заблуждение от «специалистов», и выдвигают они его исходя из представления: «вот взяли мы Ваш пассивный дом и перенесли из Германия в наши морозы и что?». Главная ошибка рассуждений кроется в непонимании того, что  — пассивный дом является не сам по себе, а в том месте где стоит. В другом месте (где климат другой) он не будет пассивным, так как не будет удовлетворять требованию 15кВтч/м2 в год.  

4. Что бы выйти на характеристику в 15кВтч/м2 в год, надо взять  заданные (высокие) термические сопротивления ограждающих конструкций (стены, окна).

Абсолютно неверное по сути умозаключение. Термическое сопротивление ограждающих конструкций является вторичной — расчетной величиной. Суть проектирования и заключается в том, что бы с наименьшими затратами выйти на характеристику в 15кВтч/м2 в год, а значит необходимо стремиться к снижению термического сопротивления ограждающих конструкций, за счет продуманных решений.

5. Самое слабое место в пассивном доме — окна, поэтому необходимо выбирать самое высокое значение термического сопротивления для окон.

Это отчасти верное утверждение. Причем в меньшей части, поскольку верно оно только для меньшей части остекления — того,что не расположенно на южной стороне. Для южной стороны необходимо искать баланс, обеспечивающий необходимое количество теплопоступлений через окна, и чаще всего этот баланс обеспечивают окна не с наибольшим термическим сопротивлением.

6. В пассивном доме обязательно должны стоять солнечные коллекторы и/или солнечные батареи и/или тепловой насос.

Абсолютно неверное рассуждения, такие ограничения стандарт пассивного дома не накладывает. Есть другие ограничения — максимальное количество первичной энергии 120кВтч/м2 в год на все нужды.Это крайне малая величина, если Вы подключены к ТЭЦ, так как реальной электроэнергии, которую Вы расходуете будет примерно в 3 раза меньше, около 40кВтч/м2 в год. Не только этот фактор подталкивает немцев на установку солнечных коллекторов, но и действительная экономия, ведь Ваше энергопотребление на ГВС в пассивном доме в 2-3 раза (а с нашими нормативами и реальными потребностями в 3-4 раза) больше,, чем на отопление, т.е. около 40кВт/ч на 1м2 — а это все чем Вы располагаете(а у Вас еще отопление, не говоря о всех остальных электроприборах). Солнечные коллекторы и/или тепловой насос позволяют существенно (в 5 и более раз) снизить прямые электрозатраты. Однако, если дом подключен к сети, источниками которой являются ветрогенераторы, солнечные панели или ГЭС, то в Вашем распоряжении более 100кВтч/м2, а этого Вам с лихвой хватит на все Ваши потребности в пассивном доме, и  в генерации какой-либо энергии нет необходимости (опять же если Вы сами не решите, что солнечные коллекторы лет эдак через 5 себя окупят  и начнут экономить Ваши средства). Не стоит так же забывать, что экономическая политика  Германии располагает к обустройству солнечных коллекторов, солнечных батарей и тепловых насосов, так как государство частично субсидирует их приобретение.

7. Строительство пассивных домов в России экономически нецелесообразно, иначе бы их все строили.

Очевидно неверное утверждение. Строительство пассивных домов экономически целесообразно везде. И строить их рано или поздно начнут массово. Неразвитость этого рынка у нас обусловленно нехваткой специалистов в данной области. В настоящее время появился устойчивый спрос на энергоэффективное жилье, который сначала перейдет в качество, а потом в количество. 

Подведем итог.

Учитывая тот факт, что на момент написания этого текста в России не существует ни одного сертифицированного пассивного дома, вряд ли придется рассчитывать на «бесплатный типовой проект» в ближайшем будущем. И желающим заполучить безупречный комфорт пассивного дома придется все же его заказывать.

Пассивный дом. Технологии меняющие представление о жилье.

Пассивный дом и технологии которые в них применяются отличаются крайне низким потреблением электроэнергии и частичным или полным отсутствием отопительной системы — чрезвычайно эффективное, набирающее популярность строительное решение. Экономия на электричестве и отоплении — очень большой плюс в сегодняшних условиях дорожающих энергоресурсов на отечественном рынке.

Пассивный дом — термин, использующийся для обозначения максимально эффективной конструкции с чрезвычайно малым уровнем энергопотребления.

Удельная единица энергии для такого пассивного дома составляет около 10% на каждую единицу объёма. В развитых странах установлены стандарты малого потребления энергии для отопления современного дома — это ≤15 кВт на каждый квадратный метр за период в календарный год.

При этом общий расход первичной энергии не должен превышать ≤120 кВт на м² в год. Достижение такого уровня потребления говорит о высокой эффективности энергосберегающих технологий в вашем доме.

Технологии, применяемые в пассивном доме

Пять основных элементов пассивного дома от которых зависит его эффективность:

• теплоизоляция
• отсутствие «тепловых мостиков»
• эффективные окна с применением энергосберегающих технологий и сертификацией для использования в пассивном доме (тройные стеклопакеты, использование аргона, напыление для отражения тепла, GENEO PHZ технология)
• герметичность конструкции
• механическая система вентиляции с высокоэффективной рекуперацией тепла

При грамотном подходе к реализации вышеописанных принципов и правильном использовании основных элементов, указанных выше, вы легко и без проблем достигнете нужного вам уровня энергопотребления.

Разделим нашу тему для удобства по энергоресурсам и технологиям для большей понятности и наглядности.

Пассивный дом и электроснабжение

Использование альтернативного снабжения электрической энергией или полная автономность от муниципальной электросети — основной внешний признак технологий пассивного дома. Этому способствуют ряд современных технологий направленных как на экономию потребления электричества, так и на частичную или полную автономность от внешних источников энергии.

Очевидно, что в любом доме или квартире можно снизить потребление электричества за счёт оптимизации этого потребления.

Основные меры:

• замена старой бытовой техники и ламп освещения на приборы, относящиеся к классам энергосбережения с пониженным потреблением электроэнергии. Это А, A++ или A+++ класс энергоэффективности
• обеспечение работы бытовой техники в экономном автоматическом режиме. Например используется настройка таймера для холодильника или стиральной машинки на работу ночью. Это значительно сократит ваши затраты

Радикальное решение проблемы со счетами на электричество — использование альтернативных источников электроэнергии, таких как солнечные панели и ветрогенераторы.

Солнечные панели

Они на современном рынке представлены в трёх основных разновидностях:

• монокристаллические модули, имеющие несколько фотоэлектрических преобразователей (ФЭП). Основной материал такого модуля – это чистый полупроводниковый кремний. Такой модуль легко определить по характерному тёмно-синему или чёрному цвету рабочих ячеек, и достаточно высокой рыночной стоимости
• поликристаллические панели, изготовленные из более дешёвых поликристаллов кремния. При изготовлении посредством расплавления у таких кристаллов образуется зернистая граница, что несколько снижает эффективность панели
• тонкоплёночные панели – это, пожалуй, самый бюджетный вариант для частного дома. Отличаются не только приятной для покупателя ценой, но и достаточно высокой эффективностью. Работают даже при рассеянном солнечном излучении. Очевидный минус – необходимость установки высоковольтных инверторов и контролеров, которые не всегда возможно использовать с бытовыми электрическими системами малой мощности

   Монтаж солнечных панелей

Принцип действия любого солнечного модуля или панели заключается в генерации электричества. Этот процесс осуществляется под воздействием солнечного света в полупроводниковых материалах. Каждый из ФЭП состоит из двух слоёв с разной проводимостью, на границе которых образуется зона перехода положительных зарядов.

Достоинства:

• средняя эффективность устройства до 24% (у поликристаллических моделей она ниже, до 12%)
• обеспечение автономности систем жизнеобеспечения
• экологическая безопасность
• возможность использования практически во всех регионах (даже в туманном климате удаётся получить энергию с помощью тонкоплёночных моделей)

Ветровые генераторы

Ещё один альтернативный способ получения электричества для бытовых (и не только!) нужд. На рынке встречаются чаще всего два вида таких устройств:

• роторные модели, имеющие ось вращения, размещённую вертикально
• крыльчатые модели, у которых лопасти вращаются в горизонтальной плоскости

Наиболее распространён последний тип, так как он отличается простотой в эксплуатации и высокой надежностью. Например, такой механизм самостоятельно ловит поток ветра, проворачиваясь в нужном направлении.

   Ветровые генераторы

Достоинства крыльчатых моделей в более полном использовании энергии ветра за счет своей конструкции.

Работа механизма ветрогенератора достаточна проста:

• ветер воздействует на лопасти, вызывая их вращение
• трансмиссия передаёт это вращение ротору генератора
• от генератора ток поступает в аккумуляторы, а затем через инверторы, преобразующие напряжение из 24 в 220 вольт, в домашнюю или промышленную электросеть

Достоинства:

• безопасность для экологии
• обеспечение автономности дома и независимости его от общественных электросетей
• возможность использования в большинстве климатических зон (при скорости воздушных потоков 8 метров в секунду вырабатывается в зависимости от модели ветряка 1-2 киловатта)
• возможность получать дополнительную прибыль через продажу государству «лишних» киловатт (так называемый зелёный тариф)

В данный момент стоимость применения данных решений для автономной генерации электричества уже вышла на доступный уровень. Поэтому мы рекомендуем данные устройства для приобретения и применения.

Пассивный дом и теплоизоляция

Теплоизоляция пассивного дома имеет, без всякого преувеличения, важнейшее значение. Ведь, сколько альтернативной энергии не получали бы хозяева, её эффективное использование во многом определяется потерями тепла жилым строением (или их отсутствием).

Наиболее эффективные решения в этой сфере — это:

• снижение потерь тепла через стены или устранение «тепловых мостиков» (применение изолирующих материалов с низкой проводимостью: минеральной ваты, пенопласта, пенополиуретана и других)
• инновационный метод — это установка вакуумных панелей (ВИП) или полупрозрачных изоляционных оболочек небольшой толщины (солнечные тепло проникает внутрь конструкции, не отражаясь от поверхности плёнки)
• правильная стыковка кровли и стен с использованием изоляционных материалов. Утепление потолков путём изолирования от потерь тепла чердачного пространства

Металлопластиковые окна

Важнейшую роль играет установка современных энергосберегающих окон. Готовые решения доказавшие свою эффективность предлагает Rehau. Этот знаменитый бренд металлопластиковых окон и других конструкций, находящийся на мировых рынках более 60 лет, предлагает много решений для реализации технологии пассивного дома в полном объеме.

Для применения в пассивном доме мы рекомендуем использовать профиль Rehau GENEO PHZ, который хорошо себя зарекомендовал. Этот профиль успешно прошел сертификацию для применения в пассивных домах.

Профиль Rehau GENEO PHZ — отличное решение, благодаря отсутствию проводников холода внутри конструкции профиля за счет удаления из него металлического армирования, шести воздушных камер, трех контуров уплотнения и возможности установки специальных стеклопакетов большой ширины (53 мм), что положительным образом скажется не только на энергоэффективности, но и на тишине внутри дома.

Пассивный дом и отопление

Отопление дома, относящегося к пассивным строениям, должно быть грамотным и более эффективным в использовании ресурсов, чем в обычных домах.

В идеале современное жилое строение вообще не требует расходов на отопительную систему а действует по принципу «пассивного отопления» — тепло поступает от работающей бытовой техники и людей, а сохраняется за счёт вентиляционной системы с рекуператорами и правильного утепления.

К сожалению, в регионах с континентальным климатом полностью отказаться от традиционного отопления в данный момент не удастся. В таких случаях хозяевам стоит применить экономные и в тоже время эффективные отопительные системы.

Пиролизные котлы длительного горения

Самые современные — это отопительные котлы пиролизного типа с использованием пеллет в качестве топлива, оснащённые автоматическим блоком управления и шнеком-дозатором. Системы автоматизации отопления обеспечивают необходимую автономность и самостоятельно будут подавать топливо из бункера и осуществлять своевременную регуляцию скорости горения.

Горение одной закладки топлива в таких устройствах может длиться до 24 часов благодаря медленному тлению, обеспечиваемому автоматической регуляцией притока воздуха, и дополнительному сгоранию выделившихся газов. Модели без автоматики не нуждаются в электричестве, так как воздух подаётся в них за счёт естественной тяги.

   Котел длительного горения

Достоинства:

• возможность сэкономить на приобретении топливного сырья (применение пеллет дешевле дров и угля)
• безопасность для экологии (у пиролизных моделей сгорает буквально всё топливо, включая вредные вещества, выделившиеся при горении)
• возможность автоматизировать процесс топки

Тепловые насосы

Полная замена или существенное подспорье для отопительной системы в зависимости от ряда факторов.

В зависимости от источника тепла, с которым работает тепловой насос, различают следующие модели:

• воздушные — аккумулируют тепло из уличного воздуха и доставляют его в дом
• грунтовые — берут тепловую энергию от естественного тепла земли
• водные (эта среда имеет в водоёмах постоянную плюсовую температуру даже при сильных морозах)

Принцип работы основан на «эксплуатации» естественных низкопотенциальных источников тепла, а сердцем агрегата является испаритель (аналогичный тому, что используется в холодильниках) и компрессор.

Тепло поступает по внешнему контуру, разогревая хладагент. Затем он в газообразном состоянии проникает в компрессор, где происходит сжимание хладагента и повышение его температуры. После чего тепло отбирается через конденсатор и передаётся теплоносителю внутреннего контура. Затем хладагент остывает, попадает в испаритель, и весь процесс повторяется сначала.

Достоинства:

• экологическая безопасность
• использование возобновляемых источников тепловой энергии
• возможность снизить потребление традиционных видов топлива
• возможность использовать как для отопления, так и для охлаждения помещений в летний период (относится в большей степени к водным и грунтовым моделям)

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы позволяют обеспечить жилой дом горячей водой для бытовых нужд, а также с их помощью можно эффективно поддерживать тепло в отопительной системе (наиболее эффективно в межсезонье). Солнечное тепло аккумулируется абсорбером (специальным элементом устройства) и передаётся носителю тепла, чаще воде.

   Коллектор вакуумного типа

Различают следующие разновидности таких устройств:

• плоские, имеющие форму пластины или панели. Такая пластина поглощает тепло и передаёт его теплоносителю, который циркулирует через коллектор
• вакуумные или трубчатые модели, состоящие из множества трубок, изолированных вакуумом (он находится между внешней и внутренней трубкой). Теплоноситель перемещается по внутренним трубкам. Эффективность таких моделей в среднем в 2,5 раза выше, чем у пластинчатых устройств.

Достоинства:

• позволяет нагревать теплоноситель фактически в любой климатической зоне, где есть много солнечных дней
• устройство безопасно для экологии
• позволяет обеспечить автономность жилого строения и поставку тёплой воды

Пассивный дом и водоснабжение

Водоснабжение пассивных домов отличается, прежде всего, тем, что постоянное наличие горячей воды обеспечивается за счёт альтернативных источников тепла, которое поступает, например, через тепловые насосы.

Как известно, в обычном загородном доме электрическая энергия расходуется, в том числе, и на обеспечение семьи горячей водой, используемой в бытовых и хозяйственных нуждах. Тратится до 30 киловатт на каждый кубический метр воды, который приходится оплачивать из семейного бюджета. Дом, сохраняющий энергию, лишён этого недостатка — и это одно из основных его преимуществ.

Кроме того в конструкцию дома внедряется артезианская скважина, абиссинский колодец или система сбора дождевой воды которые значительно уменьшает вашу зависимость от сторонних источников водоснабжения.

Пассивный дом и освещение

Система освещения также монтируется с учётом требований к экономному потреблению. Используется ряд технических и архитекторских решений таких, как:

• обустройство световых колодцев — настоящих систем освещения дома солнечными лучами. Самый простой пример такого колодца – это отверстие в потолочном перекрытии, позволяющее передать естественный свет в помещение с минимальными потерями. Свет проникает в помещение на протяжении всего светового дня, что приводит к снижению потребления электричества. Такие колодцы особенно эффективны в ванных комнатах и туалетах (днём хозяевам не нужно включать электрические лампы)
• установка светодиодных осветительных приборов или филаментных ламп, позволяющих существенно снизить расход электричества. Такой прибор способен сэкономить до 85% электрической энергии, расходуемой традиционными лампами, и до 50% от потребления люминесцентными осветительными устройствами экономного типа

Помимо ощутимой экономности, лампы на диодах обладают и другими весомыми достоинствами:

• они практически не нагреваются (энергия расходуется на производство света, а не тепла)
• обладают световым потоком с качественными характеристиками (от 100 люмен на каждый потреблённый ватт)
• отличаются продолжительным сроком эксплуатации (в среднем 50 000 часов)

Установка индукционных осветительных приборов, представляющих собой новый тип люминесцентных ламп.

Свечение люминофорного покрытия в таких приборах осуществляется за счёт электромагнитной индукции (электродов для розжига в приборах нет).

Достоинства:

• поразительные показатели долговечности у качественных моделей (до 100 000 часов), что было достигнуто посредством исключения из конструкции электродов
• высокая энергетическая эффективность (в среднем 60-90 люмен на каждый потреблённый ватт)
• экономия на потреблении в среднем от 35 до 60%

Пассивный дом и вентиляция

Вентиляционные системы пассивных домов позволяют поддерживать микроклимат в помещениях, естественный уровень кислорода, углекислого газа и влажность комнатного воздуха. Но главное их достоинство — это умение сберегать тепловую энергию.

Такие системы оснащены рекуператорами (теплообменниками), способными отбирать тепло из вентилируемого воздуха и возвращать его в дом.

Принцип работы этого механического устройства прост, но эффективен:

• отработанные воздушные массы из кухонь, ванных комнат и туалетов проходят через рекуператор, отдавая тепло верхней и нижней пластине устройства
• в это же время по соседним каналам теплообменного узла в дом проникает свежий уличный воздух, который поглощает тепло и перемещает его в жилые помещения

Система вентиляции, устроенная таким образом, способна на 87% сократить температурные потери в доме. У хозяев отпадает необходимость открывать форточки для проветривания, что исключает неконтролируемые потери тепла. И при этом достигается главная цель — в помещениях сохраняется здоровый микроклимат. Воздух всегда свеж и прогрет до комфортных температур. А коэффициент полезного действия системы составляет в среднем 75-95%, что достигается не только установкой теплообменников, но и монтажом экономных электрических вентиляторов (они потребляют энергии меньше, чем экономится тепла в системе).

Особенности архитектуры пассивного дома

Пассивный дом проектируются с таким расчётом, чтобы архитектурные решения помогали сберегать и экономить энергетические ресурсы. Качественный пассивный дом способен аккумулировать и сохранять тепло зимой и прохладу в летнюю жару без применения специальных высокоэнергетических приборов. Для этого архитекторами применяются следующие приёмы:

• здание рационально ориентируется согласно сторонам света (жилые комнаты и остекление обращаются на юг)
• комнаты строятся «неглубокими» — их размеры и правильное расположение окон позволяет солнечному свету беспрепятственно достичь всех точек комнаты и прогреть её
• здание планируется в компактном исполнении для оптимального распределения естественного света и упрощения его отопления
• в местах, куда проникает в зимние периоды солнечный свет, обустраиваются массивные конструкции, способные удержать тепло
• с северной стороны обеспечивается надёжная защита от холода (здесь размещают вспомогательные помещения не требующие постоянного обогрева, а на улице обустраивают сад или используют прикрытие дома от ветров нежилым зданием)
• исключается чрезмерное обилие окон (идеальное соотношение площади остекления и площади пола составляет 1 к 8, или 1 к 5 – примерно 2,5-4 квадратных метра окон на 20 квадратных метров пола)
• окна проектируются без форточек, так как вентиляция осуществляется через систему с рекуператорами

 

Классификация энергоэффективных домов

Жилые строения с повышенной энергетической эффективностью делятся на несколько типов. Такие дома бывают:

Пассивный дом

Отличающийся крайне низким расходом и потреблением энергии – не более 30%. Такое строение превосходно изолировано (исключены все мостики холода), а толщина утепления его стен составляет тридцать сантиметров. Имеется вентиляция механического типа и дополнительные источники тепла (например, коллекторы). Обеспечено независимое энергетическое снабжение (тепловые насосы, гелиопанели, ветровые генераторы).

Характеристик потребления энергии:

Удельный расход тепловой энергии на отопление	≤ 15 кВт⋅ч/ м2 в год
Общий расход первичной энергии	≤ 120 кВт⋅ч/ м2 в год

Здание с ультранизким потреблением

Характеристик потребления энергии:

Удельный расход тепловой энергии на отопление	≤ 16-35 кВт⋅ч/ м2 в год
Общий расход первичной энергии	≤ 180 кВт⋅ч/ м2 в год

Здание с низким потреблением

Характеристик потребления энергии:

Удельный расход тепловой энергии на отопление	≤ 36-60 кВт⋅ч/ м2 в год
Общий расход первичной энергии	≤ 220 кВт⋅ч/ м2 в год

Дом с пониженным потреблением

Энергоэффективными, то есть, обладающими сниженным до 70% расходом энергии (по сравнению со стандартным строением). Толщина изоляции стен такого дома не меньше пятнадцати сантиметров. Также он обустроен вентиляцией механического типа, а хозяева используют возобновляемые энергетические источники для отопления, подогрева воды и производства электричества.

Удельный расход тепловой энергии на отопление	≤ 61-100 кВт⋅ч/ м2 в год
Общий расход первичной энергии	≤ 300 кВт⋅ч/ м2 в год

Дом с нулевым расходом энергии

С нулевым расходом энергии — это настоящие строения будущего, в которых нет электрических приборов, потребляющих ток из электросети. А в некоторых экспериментальных зданиях энергия вырабатывается самим зданием, а затем продаётся в общественные сети. Толщина стен у такого строения достигает сорока сантиметров, используется механическая вентиляция, солнечные коллекторы и специальные баки для хранения тёплой воды (аккумуляторы).

Плюсы реализации пассивного дома для его жителей

У такого проекта существует несколько очевидных достоинств:

• затраты на постройку выше, чем у обычных строений в среднем на 20%, но его окупаемость происходит за пять-семь лет, после чего хозяева получают прибыль за счёт экономии на коммунальных платежах
• отопление расходует в среднем 44 киловатта на квадратный метр площади здания (у стандартного строения 144 кВт)
• потребление электричества снижается в среднем на 48-50% (приблизительно до 15 000 кВт в год)
• комплексные конструкционные и технические решения позволяют создать экологически безопасный и уютный дом

Очевидно, что у таких строительных технологий большое будущее. Уже в наши дни экономный тип зданий станет обязательным стандартом, как это наблюдается с 2015 года в Европе.

 

Смотрите также по теме:

   Альтернативные источники энергии в наши дни.

   Экономия электричества на даче или в загородном доме, 8 способов!

   Домашняя автоматизация на примере системы BeNext.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[mailpoet_form id=»1″]

Пассивный дом, Строительство пассивного дома — Стройфора

Пассивный дом, или на «родном» языке passive house, мы больше привыкли называть экодомом. Пассивным, или энергоэффективным, называют дом, который обеспечивает своих хозяев здоровым комфортом при максимальной экономии энергоресурсов и минимальном вреде для природной среды. В идеале – с нулевым воздействием на эту среду, то есть будучи пассивным. Настоящий пассивный дом полностью энергонезависим, он использует природные энерго-источники. В то же время дом очень точно и тонко изолирован от ОС, в нем нет ничего напоминающего мостики холода металл/бетон/улица; в нем есть эффективные 3-х камерные стеклопакеты и очистка воздуха с рекуперацией.

Пассивные дома проще строить в «теплых странах», но особенно актуальны они для северных климатических районов. Интересно, что они существуют в наше время не только в Австралии и Японии, но в Антарктике.

Строительство пассивного дома

Строительство пассивного дома возможно не только в зеленом лесу, но и в городской черте. И первое, что требуется после подбора подходящего участка (не заболоченного, желательно в чистой загородной зоне и на достаточном удалении от автомагистралей, железной дороги и других транспортных путей, уж не говоря о промышленных объектах). Второе: можно «подключиться» к возобновляемым энерго-источникам: солнечное место, возможность установить ветрогенератор и геотермальный тепловой насос возле дома.

Зонировать участок и ориентировать дом по сторонам света можно по-разному. Жилые зоны размещают окнами на восток и юг, чтобы использовать дневное освещение. Подсобные помещения – на север, а геометрия дома в плане рассчитывается так, чтобы прием энергии солнца был наибольший, а теплопередача через ограждающие конструкции наименьшей. Дома-купола и оригинальные постройки в бионическом стиле доказали, что потери тепла можно уменьшить в несколько раз, а если к этому применить эффективную изоляцию, то результатом будет то, что отапливать дом придется намного меньше. Пассивным считают дом, который потребляет не более 15 кВт/ч на квадрат площади за 12 месяцев.

Четвертое: материалы для внутренней отделки пассивного дома должны быть чистыми с точки зрения экологии и безвредности для человеческого здоровья. Все знают, что пенополистиролы и нитрокраски, виниловые обои, подвесные ПВХ-потолки и полимерные полы далеко не идеальны, а зачастую и наносят вред, как физиологический, так и психосоматический. И все же мы продолжаем украшать свое жилище недорогими и яркими пластиками, поддаваясь искусственной красоте вкупе с маркетологическими сказками. Но решившись идти по пути эко-обустройства жилища, придется раз и навсегда отказаться от иллюзий о том, что яды в жилище безобидны.

ДВП и ДСП, ГКЛ с защитной пропиткой, бакелизированная фанера и любой производный материал – не вариант для экодома, но все же применяется за неимением альтернативы. Цемент и МДФ, ГКЛ и так далее – произведены на натуральной основе, но с технологическими добавками, и всегда будут содержать хотя бы небольшое количество вредных компонентов. На первом месте из натуральных доступных материалов остается древесина, затем кирпич и камень с кладкой на цементно-песчаных и гипсовых растворах, туфо- и керамоблоки, стеклянные материалы, металлы. Безупречными эко-материалами широкого применения могут стать глина и песок с растительными наполнителями (саманные и глино-соломенные дома, к примеру).

Далеко не идеальный, но приближенный к нормам эко-строительства каркасный дом из СИП-панелей достоин рассмотрения, но опять же – за неимением альтернатив. Деревянный каркасный дом с двусторонней обшивкой и теплоизоляционным заполнением (финская, немецкая технология фахверка и др.) может стать вполне достойный экодомом. Важна и эффективная изоляция всех поверхностей внутри дома – теплоизоляция сбережет тепло и блокирует проникновение холода снаружи; комплексная шумозащита обеспечит домашний комфорт.

Еще одно основное условие пассивного дома – баланс работы всех систем: отопительной, вентиляционной, очистки воды и воздуха. Важна чистота не только подаваемого ресурса, но и отводимого в ОС, иначе теряется весь смысл экодома. Кроме того, централизованное снабжение ресурсами или отменяется совсем, или используется минимально, а жизнеобеспечение дома завязано с природными ресурсами: сила солнца, ветра и воды, подземное тепло. Ветряки и солнечные энергоблоки на крыше, геотермальное отопление и вентиляция в жилых домах широко применяются за рубежом и пользуются все более активным интересом у нас.

Что касается многоэтажек, то хотя идеальным экодомом городская квартира никогда не станет, но все же можно окружить себя натуральными материалами в отделке и меблировке. Система умного дома возможна и в современной квартире: атмосферу, микроклимат и что очень важно – расходование энергоресурсов можно мониторить находясь даже очень далеко от дома.

Пассивное отопление дома

Автономные дома в северном климате должны быть оснащены:

• Рекуператорами тепловой энергии в вентиляционных системах;
• Профессиональными очистителями и обеззараживателями воздуха или встроенными в оборудование для рециркуляции системами очистки внутреннего воздуха.
• Для дома в холодном климате обязательно устройство утепленного герметичного контура. Подача, обогрев или охлаждение воздуха в жилище – вопросы вентиляции. Кроме того, в проектах пассивных домов учитываются и практические нюансы, знакомые человечеству с древности: северные окна в доме проектирую по минимуму, а технические помещения размещают как раз в северных частях здания.

Независимый от внешнего электро- и газоснабжения, а также и от подачи и отвода воды по централизованным трубопроводам дом не только экологичен, то есть влияние его на окружающую среду минимизировано; пассивные дома еще и высоко комфортны. Качество жизни в умном доме с алгоритмизированным микроклиматом невозможно сравнить с жизнью в квартирах городских многоэтажек. Люди, чувствительные к качеству воздуха, могут подстраивать под себя уровень влажности и температуры.

Вентиляция пассивного дома

Вентиляция пассивного дома – полностью искусственная и управляемая, поскольку дом практически герметичен. В идеале — вентиляция дома работает в комплексе с отоплением, кондиционированием, рекуперацией и очисткой. Контроль микроклимата дома и расхода энергоресурсов дает возможность полностью автоматизировать все процессы: автоматика инженерных систем на уровне «умного дома». Но и с ручным или с полуавтоматическим управлением дом может быть приближен к энергоэффективности, если оборудован рекуператором, работающим и на подогрев и на охлаждение. Стандарты пассивного дома не новы – их разработали еще в конце 19 века, и главным критерием является малый расход энергии при высоком уровне комфорта.

пошаговое строительство пассивного дома, как построить пассивный дом, методика строительства пассивного дома, утепление пассивного дома | Экодом | Энергосбережение | Дом

Как построить пассивный дом — методика строительства пассивного дома
Шаг 1
Бурение скважин под грунтовый контур теплового насоса и закладка грунтового контура в скважину.

Пошаговое строительство пассивного дома. Шаг 2
1/3 дома находится под землей, для этого был вырыт котлован в 3, 5 метра глубиной

 

Утепление пассивного дома. Шаг 3
Пассивному дому необходимо полное утепление всей без исключения внешней «оболочки»: стен, крыши и фундамента. Поэтому железобетонная подушка стоит на плоскости (толщиной 10 см) утеплителя («пеностекло»).

 

Шаг 4
Уже по уложенным плитам утеплителя расстилается клеенка и увязывется арматура железобетонной подушки.
 

Шаг 5
Весь подземный этаж (являющийся конструктивно и фундаментом здания) выполнен из монолитного железобетона.

 

Шаг 6
Все инженерные коммуникации (вентиляционные каналы, разводка под электричество, телефон, интернет и т.д.) проложены в перекрытиях и стенах под заливку монолитным железобетоном.
 

 

Шаг 7
После утепления фундамента и стен, на глубине 2, 2-2, 8 м вокруг здания были проложены трубы грунтового теплообменника (Awadukt Thermo), к которому подключена система вентиляции с рекуперацией. Грунтовой теплообменник выпускает только немецкая фирма РЕХАУ. Впервые он был привезен и смонтирован в Украине именно в доме Татьяны Эрнст. Проходя через грунтовый теплообменник зимой в минусовую температуру, воздух предварительно нагревается как минимум до температуры 0°с, что обеспечивает незамерзание рекупиратора (или же теплообменника вентиляционной системы), в котором теплый, использованный воздух, выводящийся из дома, постоянно передает свою температуру свежему, но прохладному воздуху, через разделяющие их перегородки. так в пассивном доме обеспечивается пассивный подогрев воздуха (зимой) и его охлаждение (летом), давая постоянный приток комфортного приточного воздуха, без возникновения эффекта сквозняка.
 

Шаг 8
Подключение труб теплового насоса, благодаря которому происходит процесс переноса низкотемпературной теплоты (тепла земли), не пригодной для прямого использования, на более высокотемпературный уровень. По аналогии с водяными насосами, перекачивающими воду, тепловые насосы «перекачивают» тепло. Иными словами, тепловые насосы являются трансформаторами тепла, в которых рабочие тела совершают обратный термодинамический цикл, перенося тепло с низкого температурного уровня на высокий.

 
Шаг 9
Несущие стены построены в один кирпич (25 см) с добавлением слоя самого долговечного, водои паронепроницаемого, отбивающего тепловые излучения утеплителя: «Пеностекло» (24 см). особенность монтажа этого утеплителя состоит в том, что клей необходимо намазывать зубчатым шпателем по всей поверхности утеплителя. так, при монтаже одной из стен, строители решили наклеить его «по старинке» так называемыми ляпами. В итоге весь недешевый утеплитель опал и разбился.

 

Шаг 10
Так же и при покрытии утеплителем крыши очень сложно было уговорить строителей проложить его плотно без щелей между отдельными плитами и стропилами. архитектору приходилось взбираться вместе с рабочими на крышу и показывать вручную, как прокладывать утеплитель, не образовывая мостиков холода. крыша пассивного дома имеет двойную конструкцию: сначала положили утеплитель между стропилами, а потом сверху на стропилах, чтобы полностью избежать мостика холода. таким образом слой утеплителя на крыше составил 26 см. По краям обязательно необходимо оставлять выпуски по 20 см, чтобы потом замкнуть утеплитель крыши с утеплителем стены, не образуя щелей. однако и здесь не обошлось без переделок. работая «по старинке», строители без ведома архитектора обломали все выпуски, просто потому что им так было удобней… В итоге пришлось покупать жидкий утеплитель и запенивать все дыры стыков стенного и крышного утеплителя.
 

 

Шаг 11
Форма крыши – двускатная, под углом 45 градусов, покрытие – натуральная черепица. На южной стороне устанавливаются солнечные коллекторы. архитектору удалось найти украинскую фирму, которая не только их продает и устанавливает, но и сама производит, и обслуживает.

 

Шаг 12
В доме задействована не только система «теплый пол», но и «теплые стены». Все это составляет систему излучающих поверхностей, которая благоприятно влияет на здоровье человека и помогает экономить энергию на отоплении и охлаждении. При этом трубы отопления (проложенны по заземленной металлической сетке с ячейкой 40х40 мм) заштукатуриваются глиной, что обеспечивает постоянную благоприятную влажность в помещении (на уровне 50%).

Шаг 13
Солнечные коллекторы нагревают бакаккумулятор на 1000 литров. И только, когда этой «полностью бесплатной» энергии солнца не хватает для нужд здания, включается тепловой насос, который догревает бак теплом земли.

 

Шаг 14
Под самой крышей расположилась двухуровневая библиотека. Первый, нижний уровень — для взрослых. Лестница ведет на второй уровень — в детский сектор. Здоровый, экологически чистый, теплый и красивый материал покрытия пола — натуральный линолеум — позволяет выгодно разнообразить дизайн помещений.

Шаг 15
Самая большая комната — гостевая-танцзал. Вся южная сторона остеклена от пола до потолка. Благодаря этому тепло от низкого зимнего солнца попадает в самую глубину комнаты. Глиняные стены, принимающие зимой пассивное солнечное тепло, окрашены в темные тона, что обеспечивает лучшую абсорбцию тепла. Пол во всех жилых помещениях (кроме танцзала, паркет под масловоском) выполнен из натурального линолеума — экологически чистого материала, состоящего из стружки дерева, льняного масла и пищевых красителей. Натуральный линолеум – это единственное, кроме натурального паркета (под маслом или воском), покрытие пола, которое «дышит» — то есть впитывает избыточную влажность помещения и отдает ее назад (если это необходимо), поддерживая таким образом идеальную для человека относительную влажность воздуха на уровне 50%.

 

Шаг 16
Очистка безхлорного бассейна (7, 55х2 м) ионами серебра и меди обеспечивает качество питьевой воды в нем. а площадь воды 15 м2 требовала бы огромных затрат на осушительную систему, если бы не пленка, покрывающая ее все время, когда в бассейне не плавают. Пиковое насыщение воздуха влагой в момент эксплуатации бассейна убирается общей вентиляционной системой дома.

Шаг 17
Здание сориентировано по частям света. Его юговосточные стороны имеют 4 этажа, с большим количеством остекления, чтобы даже зимой солнце освещало и нагревало все внутренние стены. а с северной и западной стороны дом имеет 5 этажей с нежилыми помещениями и минимальным количеством остекления.  Как строить коттедж из пеноблоков советы рекомендации.

О соблюдении техусловий
Татьяна Эрнст,
архитектор (г. Киев)

Самым сложным на этапе строительства были разговоры-убеждения строителей о том, что строить нужно ИМЕННО так, как предписывают техусловия, выставленные архитектором, а не так, как они ВСЮ ЖИЗНЬ строили. Ведь каждый пытался мне, молодому и по их мнению «зеленому» архитектору, рассказать, что у него уже 20…30… 40 лет опыта работы в строительстве, и он все дома строил именно так, и никто еще не жаловался. а когда пытаешься объяснить, что это другая технология, если в холодном доме — все стены холодные — это не страшно, а если в пассивном энерговыгодном доме в одном месте окажется плохой стык и появляется «мостик тепла», то в этом месте образуется грибок из-за сильного перепада температур и выпадения конденсата — этого никто и не хотел понимать. Часто приходилось детали переделывать. Если один день меня не было на объекте, то на следующий день, как правило, переделывалась вся работа «бесконтрольного» дня. Поэтому старалась, как штык, каждый день в 8 утра быть уже на стройплощадке.

 

Подробнее прочитать о пошаговом строительстве  дома по технологии пассивного дома:

«Пассивный дом по-украински. Шаг за шагом. Часть 1»
«Пассивный дом по-украински. Шаг за шагом. Часть 2»
«Пассивный дом по-украински. Шаг за шагом. Часть 3»

Автор: Андрей Грачев
Источник: Украинский Строительный Каталог (Секреты успешной стройки)

Архитектор первого пассивного дома в Украине Татьяна Эрнст.  http://www.ernst.kiev.ua/index_ru.html

Проектирование пассивного и энергоэффективного дома в Росии

Концепция пассивного дома

В настоящее время человечество столкнулось с необходимостью найти замену углеводородам, запасы которых невозобновляемы и неуклонно снижаются. Такая задача стоит на государственном уровне. Одним из вариантов решения этой задачи является снижение теплопотерь в жилых домах. Если тепловые потери в жилом доме уменьшены до такой степени, что проникающая через окна солнечная энергия и внутренние источники тепла вместе с предварительным подогревом приточного воздуха достаточны, чтобы возместить потери тепла такой дом принято называть пассивным.

Концепция «Пассивный дом» является наиболее ранней и очень известной концепцией энергоэффективного дома. Эта концепция впервые была применена в Германии в конце 20-го века. Сейчас принято относить здание к «пассивным», если оно соответствует стандартам, немецкого института пассивных зданий. В пассивном доме поддерживается комфортный микроклимат главным образом за счет тепла человеческого тела, энергии солнца, энергии бытовых электроприборов и т.д. Впервые пассивный дом был возведен по экспериментальному проекту в 1991 году в Германии, руководил проектом Вольфранг Файст.

В здании проживают четыре семьи, на отопление расходы не превышают 1 л жидкого топлива в год на 1 м2 площади, подлежащей отоплению. В конце первого десятилетия 21 века было введено в эксплуатацию уже более 7000 пассивных домов. Технологии «пассивного дома» проверены также в условиях сурового климата скандинавских стран и доказали свою эффективность. За счет того, что пассивный дом практически не имеет тепловых потерь, экономия энергии составляет 90%. Это достигается в первую очередь за счет грамотной теплоизоляции ограждающих стен, увеличения площади остекления южного фасада, а также за счет автоматизированных систем отопления и вентиляции. Также используется солнечная энергия.

Технические мероприятия, выполняемые в пассивном доме

Основа пассивного дома это эффективная теплоизоляция. Выполненная по проекту, без мостиков холода теплоизоляция,- это главный, но не единственный элемент пассивного дома. В пассивном доме важно все, начиная от элементов архитектурного облика, таких как размеры дома, его формы, количества выступающих элементов, остекления и ориентации к солнцу и заканчивая гидроизоляцией фундаментов.

Особая забота, выбор качественных и долговечных утеплителей для дома. Минимальные требования к толщине утеплителя стен и потолков пассивных домов начинаются от 15-20 сантиметров. Сами утеплители для стен, фундаментов, отопительных труб, различаются по их физическим, механическим и химическим свойствам. Так утеплять стены можно пeнополистиролом или экструдированным пенополистиролом XPS, имеющим высокую механическую прочность и практически нулевую гигроскопичность. Альтернативой применению пенопласта или экструдированного пенополистирола XPS является применение в качестве утеплителя пеностекла, или минераловатного утеплителя. Так же, как пенопласт, пеностекло не боится воды — не намокает, плиты из пеностекла паронепроницаемы, материал хорошо пилится. В отличие от пенопласта, плиты из пеностекла более плотные и долговечные, материал не горит, хорошо совместим с самыми обычными строительными растворами, отлично штукатурится и клеится, экологически безопасен, его не повреждают грызуны.

Следующим элементом, без которого не бывает пассивного дома является система использования тепла удаляемых и нагретых объемов. Для пассивного дома недопустима ситуация когда теплый воздух выбрасывается наружу через открытые форточки. Для нагрева свежего входящего воздуха встречным потоком воздуха, удаляемого из помещений, устанавливается рекуператор. Тепло канализационных стоков также не теряется. Теплообменник, установленный на водопроводном вводе, решает проблему предварительного подогрева входящей воды утилизацией тепла канализационных стоков.

Один из важнейших элементов пассивного дома — отопление. Оно может быть магистральным газовым, электрическим, использовать энергию земли, ветра или солнца, но обязательно сопряжено с накопителем энергии для снятия пиковых нагрузок. К примеру, в районе ночной тариф на электричество со значительными скидками, основой отопления может стать электрический котёл, с водяным баком в несколько тонн воды. Вода, нагретая ночью, прекрасно справится с обогревом дома днём.

Альтернативой водяного накопителя энергии может быть массивная бетонная стяжка на полу. Она удержит достаточно энергии, для поддержания в помещении дневной комфортной температуры. Есть другие, более экзотические способы сбережения тепла. Примером тому является покрытие стен воском. Такое покрытие сберегает тепло в холодное время года и не пропускает тепло в помещения в жаркий период. Для обогрева пассивного дома обязательно использование энергии солнца. Для этого здание ориентируют большей частью окон на юг. Остекление двух, трёх камерное, стёкла со специальным плёночным покрытием, пропускающим солнечный спектр и отражающим инфракрасное излучение.

Строительство пассивных домов в России

В России в настоящее время, по оценкам экспертов, тратится на отопление 350 кВт\час на 1 метр квадратный. Это в пять раз больше чем в Европе. Энергоэффективные дома, в том числе «пассивные» строятся очень редко, в основном для исследований на средства бюджета. Частные застройщики энергоэффективные здания не возводят. Основным фактором, препятствующим внедрению энергоэффективных технологий в строительстве, является повышенная стоимость энергоэффективного дома.

Те энергоэффективные решения, которые заложены в проект при проектировании, в процессе возведения здания, чаще всего, не реализуются. Это происходит из-за того, что Заказчик не имеет стимула вкладывать средства в энергоэффективные технологии. Таким образом, можно сделать вывод о том, что для широкого внедрения энергоэффективных технологий нужна законодательная база и реальные государственные программы, которые бы стимулировали энергоэффективное строительство в нашей стране.

Энергоэффективный дом по стандарту пассивного домостроения

Энергосберегающий дом. Пассивный дом: проектирование, строительство и особенности

Пассивный дом представляет собой стандарт энергоэффективности в строительстве, который позволяет экономно и экологически чисто, причиняя минимум вреда окружающей среде, поддерживать комфортность проживания. Потребление им тепловой энергии настолько мало, что или отпадает необходимость в установке отдельной отопительной системы, или её мощность и размеры невелики.

Стандарт энергоэффективности

Расход энергии для нужд отопления такого дома за год не превышает 15 киловатт-часов на единицу площади. Расход энергии для нужд отопления, горячего водоснабжения и электроснабжения энергоэффективного дома не превышает 120 киловатт-часов на единицу площади.

Если сравнить показатели потребления энергии на отопление в ФРГ, которые регулируются постановлениями по тепловой защите и энергосбережению 2002 года (WSchVO и EnEV 2002), то просматривается прямая тенденция к его уменьшению на нужды отопления строений. Недавним постановлением EnEV, регламентирующим тепловую защиту в ФРГ, установлена норма годового расхода энергии на отопление новых и санируемых домов от 30 до 70 киловатт-часов на единицу площади.

Для сравнения, в Российской Федерации установлена норма годового расхода энергии на отопление для Москвы от 95 до 195 киловатт-часов на единицу площади. Фактический расход многократно превышает данные нормы.

Преимущество энергосберегающих домов

Экодом обладает следующими преимуществами:

• Комфортность. Её обеспечивает постоянно поддерживающая приятный микроклимат, чистоту и свежесть воздуха особая инженерная система. Пассивный дом при этом приобретает сбалансировать температуры помещений.
• Энергосбережение. Если сравнивать обычное здание и дом пассивный, то последний отличается более чем десятикратным сокращением теплопотребления на отопительные нужды.
• Польза здоровью. Когда дом пассивный, на протяжении всего года все жилые помещения постоянно снабжаются свежим воздухом, нет сквозняков, повышенной влажности и отсутствует плесень.
• Экономичность. Если дом пассивный, то затраты на эксплуатацию его энергоснабжения остаются на низком уровне даже при росте стоимости энергии.
• Забота об окружающей среде. Когда дом пассивный, применение энергоэффективных технологий повышает уровень защиты окружающей среды.

Энергетический баланс

Одной из характеристик энергоэффективного дома является энергетическая сбалансированность между вентиляционной либо трансмиссионной потерей тепла и его поступлением с солнечной энергией, внутренними источниками тепла и отоплением. Для баланса крайне важны такие составляющие, как оптимальная теплоизоляция отапливаемого объёма, компактность здания, пассивное использование поступлений тепла от солнечного излучения путём ориентирования большинства окон (до 2/5 площади фасада) на юг с допустимым отклонением в 30° и благодаря отсутствию затенения. Нелишним также будет использование бытовой техники с высоким уровнем энергоэффективности. Предполагается также нагрев воды с использованием теплового насоса или солнечного коллектора, пассивный подогрев воздуха грунтовым теплообменником. По сути, идеальный пассивный дом – дом-термос без отопления.

Пассивный дом: технологии

Как же достигается такой результат? Стандарт пассивного дома предполагает работу в пяти направлениях:

• Теплоизоляция. Изоляция внешних участков, особенно угловых, стыковых и переходных соединений и пересечений должна быть такой, чтобы коэффициент теплопередачи был меньше 0,15 Вт/м²·K.
• Отсутствие тепловых мостов. Желательно избегать включений, проводящих тепло. Специальная программа расчёта температурного поля позволит выявить и грамотно проанализировать неблагополучные места конструкций ограждения зданий с последующей их оптимизацией.
• Сертифицированные для пассивного экодома эффективные окна. Двойные низкоэмиссионные стеклопакеты, заполненные инертным газом, оптимальны для таких домов. Квалифицированная установка оконных конструкций.
• Механическая вентиляция с рекуперацией тепла (не ниже 75%) и герметичная внутренняя оболочка. Определение и устранение мест утечек обеспечивается проведением автоматизированных испытаний по воздухопроницаемости зданий. Комфортная вентиляция, управляемая пользователем. Установка земляного теплообменника.

Становление в России

В Европе строительный стандарт пассивного дома применяется массово, а в Российской Федерации проектирование и постройка энергосберегающих зданий лишь на стадии становления.

Домов, отвечающих требованиям стандарта энергоэффективности, здесь пока нет, однако уже есть строения, близкие к данному стандарту. Они воплощают в себе принципы, элементы, методики расчёта энергоэффективного дома.

Также, применительно к Российской Федерации, создана классификация строений по эффективности потребления энергии:

• пассивный дом – отопление потребляет менее 15, общий расход энергии за год – не больше 120 киловатт-часов на единицу плошади;
• дом со сверхнизким потреблением – годовой расход энергии на нужды отопления — 16–35, а общий расход энергии за год – менее 180 киловатт-часов на единицу площади;
• дом с низким потреблением энергии – строение с годовым расходом энергии на отопительные нужды — 36–50, а общим годовым расходом энергии – менее 260 киловатт-часов на единицу площади.

История развития

Середина 90-х годов двадцатого века ознаменовалась основанием в Дармштадте, ФРГ, товарищества «Пассивный дом». Архитекторы Вестермауер и Ботт-Риддер под руководством Вольфганга Файста спроектировали четырёхквартирный дом, прототипом которого стали все последующие энергосберегающие дома. Пассивный дом был построен в 1991 году при участии правительства Гессена. Годовое потребление здания на нужды отопления – менее 1 литра топлива на единицу площади.

Особенности конструкции

Проектирование пассивного дома завершилось следующими конструкторскими решениями.

Наружные стены из силикатного кирпича толщиной 175 мм утеплены слоем пенополистирола толщиной 275 мм, внутри отделаны гипсовой штукатуркой толщиной 15 мм и трёхслойными обоями с последующей покраской.

Кровля покрыта гумусом, фильтрующим слоем, ДСП толщиной 50 мм, укреплена деревянными балками, изолирована полиэтиленовой плёнкой, утеплена слоем минеральной ваты толщиной 445 мм, отделана гипсокартоном и трёхслойными обоями с последующей покраской.

Перекрытие подвала, 160 мм железобетона, утеплено 250 мм пенополистирольных плит, 40 мм звукоизоляции, 50 мм цементной стяжки и до 15 мм паркета.

Окна с тремя стёклами, двусторонним низкоэмиссионным покрытием, заполненными криптоном камерами. Деревянные рамы с пенополиуретановой теплоизоляцией.

Рекуперация тепла реализована противоточным теплообменником в подвале дома. Впервые были применены двигатели постоянного тока с электронным переключением.

Горячее водоснабжение обеспечено плоскими вакуумными коллекторами площадью 5,3 кв. метра на квартиру (обеспечивают 66% потребности ГВС) и компактным настенным конденсационным котлом на природном газе. Трубопроводы системы ГВС проложены в теплоизоляционном слое и хорошо изолированы.

Контрольные замеры

По завершении постройки и сдачи здания были сделаны контрольные замеры расхода воздуха, тест давлением, круглосуточные замеры температуры и энергопотребления. Они подтвердили достижение поставленной цели.

Годовое потребление тепловой энергии на нужды отопления в 1991–1992 годах равнялось 19,8 киловатт-часам на единицу площади, что составило 8% потребления квартир обычного жилья. В 1992–1993 годах годовое потребление снизилось до 11,8 киловатт-часов на единицу площади (5,5% от потребления квартир, взятых для сравнения). Позже потребление снизилось до менее чем 10 киловатт-часов на единицу площади в год.

Показатели оказались настолько малы, что специалисты их долго неверно интерпретировали. Значительного снижения затрат энергии, составившего 90%, удалось достигнуть благодаря использованию высокоэффективной бытовой техники.

Немецкий опыт был заимствован финскими архитекторами и архитекторами из других стран Европы. С того времени в мире построено более 40 тысяч пассивных экодомов.

Пассивный дом: строительство в России

В Российской Федерации в Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде и Екатеринбурге реализуется или уже построено несколько объектов с применением основных стандартов, по которым строятся пассивные дома. Проекты некоторых из них будут рассмотрены далее.

Проект в Московской области

Среди проектов индивидуальных строений с низким потреблением энергии можно выделить «Активный дом» в Московской области, теплоснабжение которого также пассивно.

Активные дома представляют собой строение с разным уровнем энергетической эффективности, но с большим комфортом, достигаемым с помощью автоматического управления микроклиматом дома системой «умный дом», использованием возобновляемых источников энергии и его экологической чистоты.

Проект был завершён в 2011 году. Представляет собой рассчитанное на 5 жителей строение площадью 229 квадратных метров, двумя этажами, каркасом из дерева, изолированным плитами из минваты ISOVER, мансардными окнами VELUX, толщиной внешних конструкций ограждения 550–650 мм, сопротивлением теплопередачи кровли и стен 12, пола 14 (м²·°C)/Вт. Кратность воздухообмена — 0,4 раза в час. Расход энергии только на отопление за год составляет 38, а весь расход энергии – 110 киловатт-часов на единицу площади в год.

Проект в Нижнем Новгороде

Другим примером проекта со сверхнизким потреблением тепла для нужд отопления является экодом вблизи Нижнего Новгорода, завершённый в 2012 году.

Двухэтажное строение площадью 141 кв. метр, рассчитанное на четверых человек, представляет собой конструкцию в виде деревянного каркаса, изолированную плитами из минеральной ваты ISOVER, с оконным профилем REHAU GENEO, тремя стёклами, сопротивлением тепловой передаче стен 8,7, кровли 12,8, пола 8,9 м²·°C/Вт. Применена вентиляционная установка Zehnder с коэффициентом полезного действия рекуперации 84% и кратностью воздухообмена 0,3 раза в час. Годовой расход энергии на нужды отопления составляет 33 киловатт-часа на единицу площади.

Некачественное жильё – враг энергоэффективности

С самого начала идея пассивного экодома предполагала то, что стоимость таких домов будет равной или немного дороже стоимости обычных. Смысл идеи заключался в дешевизне такого строительства, оптимальном соотношении цены–качества и быстрой окупаемости расходов.

Главной целью и проблемой является уравнивание стоимости постройки таких сооружений в Российской Федерации и постройки обычных домов. Смещение энергоэффективного дома из элитного в массовый сектор быстро не произойдёт. Это потребует, помимо обучения архитекторов, также и наличия необходимого уровня квалификации строителей, применения стройматериалов высокого качества и технологического уровня, оборудования и материалов с особыми характеристиками.

Массовый строительный сектор России предпочитает сокращать стоимость жилья за счёт применения стройматериалов невысокого качества и эксплуатации малоквалифицированной рабочей силы. До тех пор, пока такие предпочтения остаются, переход к высокотехнологичному энергоэффективному строительству массового жилья выглядит нереальным.

Перспективы в России

Планируемое снижение норм потребления энергии на 40% к 2020 году призвано переломить ситуацию в пользу технологий энергосбережения. Норма сопротивления теплопередаче повысится с 0,52 до 0,8 м²·°C/Вт, а после – до 1,0. Использование рекуперации в системах вентиляции будет обязательным. В данное время важно адаптировать и внедрить зарубежный опыт. К 2020 году ожидается строительство многих десятков пассивных домов. К тому времени уже будут созданы необходимые условия: банки разработают систему льготного кредитования, проектировщики, девелоперы и строители освоят новые технологии. Это позволит сформировать рынок и устойчивый спрос потребителей.

Пассивный дом: строительство

Узнаем основные принципы строительства пассивного дома и чем он выгодно отличается от стандартного жилья.

Пассивный дом (в переводе с немецкого “Passivhaus”) — построение, отличающееся минимальным потреблением энергии, здание без отопления, являющее собой самостоятельную обособленную энергосистему.

Специфика пассивного дома

При этом горячее водоснабжение, система вентиляции, охлаждения и отопления пассивного жилья обеспечиваются посредством альтернативной энергетики (геотермальные источники, энергия ветра, солнечное тепло, холод и тепло земли и прочее) благодаря установкам возобновляемой энергии: грунтовых теплообменников, солнечных коллекторов, тепловых электростанций, тепловых насосов и прочего.

В среднем в пассивном доме затраты энергии на отопление составляют не более 15 кВт•ч/г на 1 м.кв. постройки (тогда как в энергосберегающих домах данный показатель составляет 75 кВт•ч/г). Такое требование продиктовано создателями инновационной разработки — Институтом пассивного дома, который расположен в городе Дармштадт.

Примечательно, что описанное предписание актуально для всех пассивных домов на планете. Вот почему в современных условиях пассивный дом считается самой строго контролируемой, четко координируемой новой формой строительства.

Из-за своей исключительной строительной идеи, пассивное жилье способно избавить от необходимости выбора дымохода, склада для горючих материалов, отопительных приборов, трубопроводной системы, а также газового котла. Исключительно в случае сильных морозов  может понадобится дополнительное отопление для такого дома посредством, к примеру, системы теплового насоса.

В среднем пассивное жилье оберегает природную среду от 4 тыс. килограмм токсичных выбросов диоксида углерода за год. Сооружения такого рода для отопления потребляют на 80% меньше энергии, по сравнению с обыкновенным домом, а также в 4, 7 раз меньше, нежели энергосберегающие постройки. И все же, дабы пассивный дом корректно функционировал, важно придерживаться таких правил:

• пассивное применение энергии солнца посредством значительной площади южных окон со специальными рамами, двойным типом остекления. По сути, в пассивном жилье само построение выступает в качестве солнечного коллектора;
• приточно-вытяжная вентиляция гарантирует порядка 90% тепловой рекуперации. Под рекуперацией понимают предшествующий подогрев свежего воздуха благодаря сохраненному в теплообменнике теплу отработанного воздуха;
• из-за непроницаемых стыков исключена возможность бесконтрольного воздухообмена. Как результат, абсолютно исключено ухудшение качества подачи воздуха, появление плесени, утрата тепла;
• не наблюдаются мостики холода. В особенности это касается следующих мест: зоны примыкания балконов к стене, короб для жалюзи, перемычки окон и прочее;
• отличная изоляция. Как правило, в процессе построения энергосберегающего жилья принято использовать 8-12 сантиметров теплоизоляционного шара. Что касается пассивного дома, такой норматив составляет – от 22-х до 30-ти сантиметров.

Кроме существенной экономии расходов на отопление, а также кардинального сокращения объема выбросов токсичных веществ, аспект здоровья так само принято считать важным преимуществом экодома. Так, для пассивного применения энергии солнца нужны окна больших размеров, размещенные в южном направлении. В целом, южные фасады подобных построений имеют панорамные балконы либо же панорамные окна.

Усовершенствованное обеспечение дневным светом характеризуется такими медицинскими эффектами:

• отсутствие пыли, аллергических реакций — воздух, всасываемый снаружи, предварительно проходит фильтровую очистку. Существенная доля загрязнений, пыли, запахов, лишней влаги в доме постепенно откачиваются, выводятся наружу;
• потери тепла пассивного здания – сводятся к минимуму. Дабы сократить теплопотери посредством системы вентиляции, в экодоме монтируется сверх эффективная вентиляционная система, благодаря которой выполняется снабжение всех жилых помещений чистым, свежим воздухом. В соответствии с санитарными нормами, для того, чтобы поддерживать нормальное состояние здоровья одного жильца нужно 30 кубическим метров свежего кислорода в час. Данная величина существенно уменьшается в случае форточной вентиляции в холодные периоды года. Более того, по результатам многочисленных исследований стало понятно, что в зданиях с автоматической системой вентиляции (контролируемой) отмечается более высокое качество воздуха, поскольку в помещения дома регулярно подается необходимый объем чистого кислорода, а это, к примеру, невозможно откорректировать посредством обыкновенного проветривания;
• под влиянием солнечного света в человеческом организме вырабатывается в необходимом количестве витамин Д;
• из-за солнечного света в организме вырабатывается серотонин – гормон счастья, настроения, который предупреждает развитие депрессивных состояний в зимнюю пору.

 опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet