Что нам стоит пассивный дом построить?

Видео: Что нам стоит дом построить! [Craft The World #1]

В научно-технической и массовой литературе и в Интернете все чаще встречаются словосочетания «энергоэффективный дом», «пассивный дом» и «активный дом». Что это значит? И главное, нужно ли обычному дачнику? Стоит ли в это вникать и перенимать интересные идеи и инженерные решения, чтобы применить их на любимых шести сотках?

На волне инноваций 

Логичнее и грамотнее будет объединить все эти названия под «крышей» понятия «энергоэффективный дом». Этот собирательный термин — самый точный с инженерно-технической точки зрения, если говорить о современных достижениях в строительстве. 

Какой дом считается энергоэффективным? Тот, в котором все бытовые приборы — миксеры и утюги, стиральные машинки, кофеварки и даже лампочки — энергосберегающие? Может быть, это «умный» дом — модная, но дорогая игрушка, одна из задач которой — обеспечить контроль энергопотребления? Или это просто хорошо утепленный дом? Или подключенный к нетрадиционным источникам энергии?

Энергоэффективный дом — это немного другое. Это дом с низким потреблением энергии и в то же время обязательно с хорошим микроклиматом. Дом, в котором комфортно жить. При этом экономия энергии в нем может достигать 90% по сравнению с обычным уровнем «разбазаривания» тепла. 

Говоря об экономии, согласитесь, без цифр не обойтись. Поэтому здесь их будет не менее десятка. Сегодня пока еще нет официально принятого международного определения термина «энергоэффективный дом». Но разделение жилых домов по уровню энергопотребления в Европе уже действует. Это:

• старые здания (до 1970-х гг.) — для отопления и вентиляции требуют около 300 кВт ч/(м в год). В РФ и странах СНГ дома с таким энергопотреблением строятся до сих пор;
• новые здания (постройки 1970-2002 гг.) — 150 кВт ч/(м в год);
• дома с низким потреблением энергии (с 2002 г. в Европе не разрешается строить дома с высоким энергопотреблением) — 60 кВт ч/(м в год);
• пассивный дом — 15 кВт ч/(м в год);
• дом нулевой энергии (пассивный дом, но его инженерное оснащение потребляет только то количество энергии, которое само вырабатывает) — 0 кВт ч/(м в год);
• дом «энергия плюс» (англ. energy plus house) — дом, инженерное оборудование которого (солнечные батареи, тепловые насосы, рекуператоры и т.п.) вырабатывает больше энергии, чем само потребляет. Его еще называют активным домом.

Примечание: Показатель энергосбережения — кВт ч/(м в год)  — описывает расход тепловой мощности (в кВт час), которую надо затратить на обогрев 1 кв. м дома в течение всего календарного года при условии, что в доме будет комфортная температура. Разумеется, чем лучше вы утеплите дом, тем меньше придется тратить энергии, а значит, и денег на обогрев.

Пассивный дом

Первой и широко известной стала концепция «пассивного» дома, которая появилась в Германии в 1990-х. Пассивным он называется потому, что лишь за счет архитектурно-планировочного решения (т.е. пассивно) поглощает извне предельно возможное количество энергии, аккумулирует и максимально долго сохраняет ее с помощью качественной теплоизоляции. 

Пассивный дом — это дом, который:

1. энергоэффективен благодаря низкой потребности в тепловой энергии, 
2. комфортен для проживания,
3. наносит минимальный вред окружающей среде. 

Видео: Что нам стоит дом построить?

В пассивном доме комфортный микроклимат поддерживается главным образом за счет человеческого тепла, энергии солнца и тепла, выделяемого бытовыми электроприборами.

Тут уместно привести занятные цифры, которые позволяют подсчитать энергоэффективность собственного дома. 

Пример подсчета:
Для отопления 1 кв. м качественно утепленного дома требуется 50 Ватт тепла. Обычно тело человека генерирует около 200 Ватт тепла. Скажем, вам необходимо отопить комнату площадью 20 кв. м. То есть для отопления требуется 1000 Ватт. Таким образом, 5 находящихся в комнате человек обеспечивают ее обогрев в мороз. Но это работает только в случае грамотно выполненной теплоизоляции.

Видео: Что нам стоит дом построить. Реализованный проект

Отлично сознаю, что данный пример приблизителен, и специалисты легко найдут здесь слабые места. Например, все эти 5 человек должны комфортно дышать — а значит, и впускать в замкнутое пространство холодный воздух, и выпускать нагретый, теряя при этом тепло. Тем не менее, читатель, не соприкасающийся с этими проблемами каждый день, сможет примерно представить себе «порядок цифр». А если вспомнить, что и электрочайник «тянет» 1500-2000 Ватт, то расчет энергоэффективности загородного дома приобретет осязаемость.

Есть 2 главных критерия для пассивного дома:

1. Удельный расход тепловой энергии не должен превышать 15 кВт ч/(м в год).
2. Общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (отопление, горячая вода и электрическая энергия) не должно превышать 120 кВт ч/(м в год).

Что стоит за этими сухими цифрами? Прежде всего, они родились в Германии с ее мягким климатом и к нашей стране имеют мало отношения. Так же думают специалисты-строители в Скандинавии. Чтобы добиться «заветных» 15 единиц, дом придется буквально превратить в парник с навечно закрытыми окнами и форточками. Свежий воздух туда подается сквозь теплообменники, нагреваясь от уходящего грязного интерьерного воздуха. Поэтому серьезные специалисты-теплотехники в той же Германии считают, что 15 единиц — это чересчур, несбыточные фантазии пропагандистов- «пассивщиков». Реально комфортно можно и следует жить при потреблении около 30-40 кВт ч/(м в год).

Задача владельцев загородных домиков — изучить чужой передовой опыт и взять самые рациональные идеи для использования в наших условиях, решительно отмахнувшись от технического догматизма, совершенно не свойственного нашему менталитету.

По мнению специалистов, для обеспечения энергоэффективных критериев при проектировании дома необходимо уделить серьезное внимание:

• комплексной тепловой оболочке, включая теплоизоляцию фундамента, контактирующего с грунтом,
• исключению так называемых «мостиков холода» в ограждающих конструкциях (стенах, крыше и т.п.),
• окнам: они должны быть сертифицированы именно для пассивного дома,
• герметичной внутренней оболочке дома,
• специальным инженерным решениям механической принудительной системы вентиляции с высокоэффективной рекуперацией (т.е. обратным получением) тепла.

В нашей стране доступность дешевых энергоносителей до недавнего времени не позволяла застройщикам, как профессионалам, так и частникам, правильно оценить экономический эффект от применения современных теплосберегающих стройматериалов и инженерных решений. Но сегодня, когда цены на энергоносители растут, положение кардинально меняется. Проблема экономного использования ресурсов становится все более важной, а строительство энергоэффективных зданий — жизненно необходимым.

Увеличение энергоэффективности дома — это еще и частичное решение проблем экологии. Ведь выделение углекислого газа при сжигании топлива приводит к «парниковому эффекту». Это, в свою очередь, ведет к повышению температуры нижних слоев атмосферы Земли. А следовательно, к глобальному потеплению, повышению уровня Мирового океана, затоплениям прибрежных участков, засухам, недостатку продовольствия и, наконец, к крупным социально-экономическим проблемам.

Однако вернемся с просторов Мирового океана к нам на дачный участок.

Что учесть при проектировании пассивного дома? 

При проектировании пассивного дома учитываются:

1. Ориентация дома по отношению к ландшафту:

• Открытость здания с юга.
• Небольшой уклон в южную сторону.
• Южное направление большинства окон.
• Отсутствие затенения южного фасада.
• Защита наветренной стороны дома посадками, другими постройками и т.п.

 

2. Объемно-планировочные решения:

• Максимально компактная форма дома. Чем меньше площадь ограждающих конструкций по отношению к полезной площади дома, тем лучше.
• Отсутствие (по возможности) эркеров, балконов и т.п.
• Разделение дома на жилые зоны и буферные.
• Расположение вспомогательных помещений в качестве буферных зон на северной стороне.
• Расположение жилой зоны в юго-восточной части дома.
• Размещение зимнего сада на южной стороне.
• Наличие наружной защиты от лучей высокого летнего солнца.

 

3. Остекление:

• Отсутствие на северной стороне дома светопрозрачных элементов.
• Расположение на южной стороне как можно большего количества светопрозрачных элементов, пропускающих в дом лучи низкого зимнего солнца.
• Соотношение окон и других светопрозрачных конструкций на фасаде должно быть таким: 70-80% на южной стороне, 20-30% — на восточной, 0-10% — на западной и 0% —на северной.

 

4. Изоляция:

• Теплоизоляция всей внешней оболочки дома (фундамента, стен, крыши),
• Высокое качество утеплителя (соответствие назначению, коэффициент теплопроводности, паронепроницаемость, необходимая толщина слоя),
• Качественное устройство теплоизоляции (отсутствие щелей, мостиков холода и т.п.),
• Максимально возможная воздухонепроницаемость внешней оболочки дома.

 

5. Инженерное оборудование:

• Система контролируемой приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией воздуха.
• Использование грунтовых теплообменников для пассивного предварительного подогрева (или охлаждения) воздуха или воды. 

6. Герметичность:

• Неконтролируемые утечки через зазоры должны быть минимальными.

Передовики энергоэффективности 

Учитывая все сказанное, можно построить пассивный дом, которые почти не отличается от обычного по конструкции, но требует гораздо меньше энергии — не более 20% энергии обычного дома — на отопление зимой и охлаждение в жару. Для этого нужно лишь а) правильно разработать архитектурно-строительный проект и б) качественно построить по этому проекту дом.

Но для того, чтобы он был по-настоящему пассивным, необходимо восполнять недостающую теплоту. В этом помогут автономные генераторы, работающие на природных источниках энергии, тепловые насосы, солнечные коллекторы (гелиоустановки) и другие установки возобновляемой энергии. И только в случае крайней необходимости можно по минимуму использовать уголь, нефть или мазут.

И не забывать об энергосбережении. Это значит применять:

• электроприборы и оборудование с низким энергопотреблением, 
• напольное водяное отопление (водяной теплый пол),
• экономичное водоразборное оборудование.

Видео: 7 Days to Die [Alpha 11] #20 Что Нам Стоит Дом Построить?!

Энергоэффективность не просто популярное, но и приоритетное в наши дни направление. К сожалению, в нашей стране пока нет домов, которые бы соответствовали стандарту пассивного дома по всем параметрам. Но уже есть образцы, приближенные к нему. Характеристики таких домов, построенных в последние годы, приведены в таблице:

В итоге каждый сам решит, что выгоднее повысить — затраты на энергоэффективные решения при строительстве или ежемесячные расходы на содержание дома, которые лет через 10 могут увеличиться в разы.