На основе современного опыта проектирования в экономически развитых странах малоэтажной энергоэффективной жилой застройки и зданий, и автоматизированных систем «Умный Дом», рассматривается целесообразность их применения в малоэтажном строительстве России. Это обусловлено сложностью современных инженерных систем в энергоэффективном индивидуальном доме и необходимостью оптимизации энергетических процессов, а также водосберегающих технологий с целью ресурсосбережения. В статье приведены схемы и иллюстрации «Умного Дома» и энергоэффективного дома (экодома).
Наличие в здании системы «Умного Дома» может повысить энергоэффективность его на 20-30 % по сравнению с обычным домом. Применение автоматизированных систем в экологически безопасном здании и застройке позволит, наряду с улучшением комфорта проживания, упростить учет потребления тепла, электроэнергии и воды, повысить их энергоэффективность (в несколько раз по сравнению с обычным домом и застройкой вплоть до нулевого энергопотребления).
Современные энергосберегающие технологии в строительстве
XXI век считается веком экологии и информации. Создание энергоэффективной жилой среды в застройке жилых районов должно стать основным направлением в градостроительстве и архитектуре XXI века в нашей стране. Это обусловлено глобальными экологическими проблемами, связанными с климатическими изменениями, необходимостью сохранения природных ресурсов и окружающей природной среды, ростом потребления электроэнергии, растущими ценами на углеводородное топливо, а также заботой об улучшении здоровья и продолжительности жизни населения.
На прошедшем в Копенгагене климатическом саммите президент Д.А. Медведев заявил о готовности России к 2020 году снизить выбросы парниковых газов на 25% по сравнению с 1990 годом. Сейчас они составляют минус 38% от уровня 1990 года, что означает возможность увеличения выбросов на 13%.
Президент США Б. Обама пообещал, что страна сократит выбросы на 17% к 2020 году, взяв за основу 2005 год, а не 1990 год как остальные страны. К 2050 году США намерены уменьшить выбросы парниковых газов более чем на 80%. В США большое значение придается разработке новых технологий производства, использования и сбережения энергии, где очень важны инновации.
В связи с чем принято решение поддержать создание экономики XXI века – экономики чистой воды. Важнейшим проектом нынешнего поколения в США считают энергетику. Это ответ на современный вызов, который заключается в необходимости преодоления зависимости от ископаемого топлива. Президент США выдвинул цель для страны – уменьшить выбросы парниковых газов и развивать новые технологии с использованием альтернативных источников энергии в промышленности, зданиях и на транспорте [1].
В странах ЕС было принято в 2008 году решение об увеличении к 2020 году на 20% доли энергии, вырабатываемой альтернативными источниками, сокращении на 20% расхода электроэнергии за счет ее экономии и уменьшении на 30%1 выбросов парниковых газов. Япония, Германия, Швеция и другие страны применяют в жилой застройке ресурсосберегающие технологии, в том числе экономящие наряду с расходом энергии расходы воды, строительных материалов, и использующие малоотходные технологии.
Несмотря на то, что на саммите в Копенгагене страны не пришли к единому решению, он прошел не бесполезно. Датский саммит показал необходимость технологической революции в области энергетики, чтобы сдерживать изменения климата. Для этого нужно переходить на низкую углеродную экономику. В связи с чем, очень важно установить минимальные стандарты энергоэффективности для жилых и общественных зданий, оборудования и электроприборов.
В России энергия, получаемая за счет использования альтернативных источников, составила в 2006 году около 1%. Согласно проекту закона «О поддержке использования возобновляемых источников энергии в Российской Федерации», разработанному министерством промышленности и энергетики России совместно с РАО ЕЭС в 2006 году, было намечено увеличение доли энергии от нетрадиционных и возобновляемых источников лишь до 3-5% к 2015 году и до 10% к 2020 году. Это не соответствует, безусловно, современным мировым тенденциям.
В нашей стране за прошедшие 50 лет не изменились принципы планировки и застройки городов, параметры массового жилища. В жилой застройке и зданиях все еще применяются технически устаревшие решения инженерных систем жизнеобеспечения.
Жилая среда многоэтажной застройки на различных уровнях, начиная с уровня города и района, далее микрорайона (квартала) и жилого дома характеризуется как экологически неблагоприятная, энерго – и ресурсозатратная. Концепция многоэтажного жилищного строительства в России приводит к отрицательным последствиям в жизни нашего народа [2]. Необходимо переходить к концепции малоэтажного строительства – созданию комфортной, здоровой и экологически безопасной жилой среды. Если жилые многоэтажные здания представляют собой всё то же жилище индустриальной эпохи, то малоэтажное жилище с новейшими инженерными системами и оборудованием, обеспечивающими комфорт, энергоэффективность и ресурсосбережения – это типы жилища XXI века [3].
В отечественной практике имеются лишь отдельные примеры в основном энергоэффективных жилых зданий. Малоэтажная застройка в наибольшей степени отвечает требованиям к формированию энерго-, ресурсоэффективной, комфортной, здоровой и гармонирующей с природой жилой среды. Задача заключается в проведении исследований на конкретных объектах по созданию инженерных технологий жизнеобеспечения и здоровой жилой среды в городских поселениях и жилых образованиях с использованием новых инженерных технологий жизнеобеспечения и в дальнейшем применении полученных результатов в практике проектирования и строительства. Необходим инновационный прорыв в области инженерных технологий жизнеобеспечения в экологически безопасной малоэтажной застройке.
Большинство населения стран Европы, США и Канады предпочитает малоэтажное жилище многоэтажному. В США жилая малоэтажная застройка городов и поселков с развитой инженерной и транспортной инфраструктурой является основной концепцией жилищного строительства. Малоэтажная застройка признана традиционной, комфортной и экономичной застройкой в Англии и широко применяется в других европейских странах: Германии, Нидерландах, Швеции, Норвегии, Дании и т. д. Большая часть населения городских агломераций в экономически развитых странах живет за пределами их центрального ядра: в Нью-Йорке – 70%; в Бостоне – 80%, в Канаде блокированные дома составляют 65% жилого фонда. Плотности городского населения в США, Канаде и европейский странах, как правило, ниже в 4-5 раз, чем в крупных городах нашей страны.
Создание жилых образований в соответствии с доктриной устойчивого развития – актуальная проблема градостроительства в большинстве стран Европы, США и Японии. Проектирование и строительство новых жилых образований осуществляется с позиций жёсткого ресурсосбережения. Высокий уровень налогов на энергетические ресурсы и водопотребление стимулирует поиск всё более эффективных градостроительных, архитектурных и инженерных решений при проектировании новых и реконструкции существующих жилой застройки и домов.
Энергоэффективные дома наиболее близки к понятию экологического дома. Несмотря на то, что энергоэффективность далеко не исчерпывает всех сторон экологического дома, она является одной из главных ее характеристик.
Энергоэкономичные и энергоэффективные дома и соответственно жилые образования в последнее десятилетие широко строятся в экономически развитых странах Западной Европы, таких как Швеция, Дания, Германия, Норвегия, Финляндия, Великобритания, Франция, Нидерланды, а также в США, Канаде, Японии, Израиле и других странах. Мировой опыт свидетельствует, что использование альтернативных источников энергии в жилищном строительстве дает большой эффект.
Уже построены десятки тысяч домов, которые частично или полностью обогреваются за счёт альтернативных источников энергии. При этом строятся комфортабельные дома с низким и даже нулевым энергопотреблением. В Европе такие дома строятся согласно принятым Европейским союзом программам, например, программе «CEPHЕUS» – «Энергоэффективные по себестоимости пассивные дома как европейский стандарт». При этом заказчикам и строителям таких домов предоставляются государственные субсидии и льготы. Даже в тех странах, которые располагают собственными энергоресурсами, до 80% инвестиций направляются на развитие альтернативной энергетики [3].
В Германии наиболее широко применяются дома и застройка с использованием солнечной энергии, так называемые «солнечные дома», «солнечные комплексы», «солнечные деревни», «гелиоархитектура». Солнечные коллекторы покрывают в среднем до 40% и более в годовой потребности энергопотребления для хозяев жилища.
Застройка индивидуальными жилыми домами с солнечными коллекторами на крышах – это самая обычная застройка в Германии. Количество построенных домов с нулевым отопительным энергопотреблением, т.е. «энергопассивных» составляет уже многие сотни, и потребляют они, согласно эксплуатационным измерениям, около 5–15 кВт.ч/кв.м в год тепловой энергии. Количество жилищ с низким теплопотреблением измеряется многими тысячами. При таких масштабах в мировой практике это означает переход к массовому строительству энергоэффективных домов [3].
Как показывает современный опыт экономически развитых стран, все чаще инженерные системы экологической застройки и домов применяются вместе с компьютерными системами. Это обусловлено сложностью инженерных систем, необходимостью оптимизации энергетических процессов с целью энергосбережения, а также водосберегающих и малоотходных технологий. Наличие в здании системы Умного Дома может повысить ресурсоэффективность его на 20-30% [4]. Например, за счет устранения лишнего освещения путем выключения света и электроприборов, когда они не нужны в комнатах, покинутых хозяевами, удается сэкономить до 30% электроэнергии. Понижение температуры воздуха в помещениях ночью, что соответствует физиологическим особенностям организма человека, и в помещениях, которые временно не используются, также приводит к экономии теплоснабжения здания.
«Умный дом» или «Интеллектуальное здание» – это использующее последние разработки в области микропроцессоров и электронной техники здание, в котором объединение систем управления и обслуживания (посредством координированного использования ресурсов) позволяет жилищу иметь высокие характеристики функциональности и гибкости, и одновременно сдерживать стоимость строительства и эксплуатации
Автоматика Умного дома аналогична детскому конструктору Lego. В ее основе заложен тот же принцип, согласно которому, имея определенный набор элементов, можно создать сооружение любой конфигурации и сложности. Разнообразие функциональных возможностей зависит от количества модулей. Если не хватает электронных составляющих, которые производятся промышленным путем, то инженеры создают самостоятельно нужные устройства [4].
Применение автоматизированных систем в жилой застройке, многоквартирном доме и автономном доме должны рассматриваться раздельно. Комплекс функций автоматизированных систем подразделяется на следующие четыре группы:
контроль потребления ресурсов;
безопасность людей и имущества;
управление и программирование работы приборов;
телекоммуникации, теленадзор и телеуправление.
Функции, которые связаны с аудио-, и видеосистемой, иногда дополняются управлением и программированием приборов и телесвязью.
Функциями, которыми управляет автоматизированная система в индивидуальном доме, являются:
а) потребление: отопление, электроэнергия, горячая вода, телефон и холодная вода;
б) управление энергией: регулирование и программирование отопления и горячего водоснабжения, электрической нагрузки;
в) безопасность людей и имущества: вторжение, криминогенная опасность, пожар и утечка газа;
г) управление и программирование работы приборов: освещение, электрические розетки, «электроменеджер», жалюзи, видео «хай-фай»;
д) телекоммуникации: дистанционное управление, видео, интерфония.
Следует отметить, что за рубежом некоторые функции интеллектуального дома: контроль пользования телефонной связью, противопожарная безопасность и контроль утечки газа, пока еще мало используются.
Пример выполняемых функций, качественных приборов и устройств в схеме виртуального Умного дома приведен на Рис.1 [5]. Функции Умного Дома лучше всего запланировать в составе проекта дома. Это облегчит выполнение различной разводки кабелей и снизит стоимость работ по установки системы Умного дома по сравнению с уже построенным домом.
Рис.1. Схема виртуального Умного дома
1. Погодная станция. Датчики скорости и направления ветра, температуры и влажности наружного воздуха, освещенности.
2. Сервопривод термостатического регулятора. Предназначен для управления теплоотдачей радиаторов водяного отопления или неэлектрического теплого пола.
3. Устройства дистанционного управления. Клавишные настенные устройства на ИК-лучах для дистанционного управления освещением, жалюзи, электрическими термостатами, вентильными регуляторами радиаторов. Сенсорная 15-дюймовая панель для полного контроля и управления всеми приборами, а также получения изображения с камер видеонаблюдения. Пульт дистанционного управления с жидкокристаллическим монохромным дисплеем, который позволяет управлять любыми устройствами. Встроенный пульт управления (клавиатура с дисплеем).
4. Системный блок контроля и визуализации для протоколирования и управления всем домом.
4.1. Состоит из порта и компьютера с программным обеспечением;
4.2. У компании «ИНТЕРНЕТ ДОМ» это сервер Home Digital.
5. Пульт дистанционного управления.
6. Датчик движения. Предназначен для обнаружения в помещении людей, включения и выключения света, а также посылки сигнала тревоги.
7. Блок управления жалюзи и роллетами. Служит или для автоматического управления жалюзи и роллетами, или для управления по командам человека.
8. Наружный датчик движения (те же функции, что и у внутреннего датчика движения).
9. Центральный четырехклавишный выключатель. Клавиатура на панели охранной системы.
10. В децентрализованных системах: модем для дистанционного управления и оповещения охранных и сервисных служб (с возможностью передачи голосовых сообщений и управления системой по телефону в тоновом режиме). В централизованных системах: блок удаленного доступа через SMS сообщения (сотовые телефоны стандарта GSM). управления системой по телефону в тоновом режиме, доступ с удаленного компьютера через Internet или соединение «модем-модем».
11. Управление освещением. Реле служит для включения и выключения любых устройств. Диммер применяется для плавного регулирования яркости света. В централизованных системах информирует о работоспособности светильника. Диммер на 2 канала, наращиваемый от 500 Вт до 4 кВт.
Устройство управления люминисцентным светом.
12. Датчик протечки. Информирует о наличии определенного количества воды на полу.
13. Реле управления, блок-контроля нагрузки. Включает и выключает нагреватели сауны или стиральную машину.
14. Блок сопряжения с системами других производителей и с кнопками. В централизованных системах данная функция заложена в сервер.
15. Датчик утечки газа. Дает команду сервоприводу газового вентиля перекрыть подачу газа в случае обнаружения его утечки.
16. Устройство набора воды в ванну по дистанционной команде. Обеспечивает регулирование температуры набираемой воды.
17. Контроллер бассейна. Позволяет следить за температурой воды, контролировать состояние устройств очистки воды и работу насосов гидромассажа.
18. Контроллер сауны. Используется для ди-станцииного включения нагревателей в сауне, управления температурой и влажностью.
19. Привод заслонки системы приточной вентиляции. Обеспечивает плавное регулирование притока свежего воздуха.
20. Контроллер управления электрическим теплым полом.
21. Контроллер кондиционера (сплит-системы).
22. Светильники высокой стабильности для домашних кинотеатров с питанием от постоянного тока. Создает эффект максимальной визуальной стабильности картинки.
24. Блок контроля за электропотреблением. Служит для мониторинга в сети, контроля ее исправности и энергосбережения.
25. Система управления видеонаблюдением с отображением картинки на устройствах визуализации (сенсорных панелях телевизорах и др.).
26. Приборы с управлением на ИК-лучах (TV, DVD, видно-, аудиоцентры и др.).
27. Программное обеспечение. Необходимо для задания логики и последовательности работы всех устройств в Доме.
Стоимость проекта Умного дома является фактически определяющим фактором при решении вопроса практической реализации проекта. Она зависит от состава выполняемых функций. Простой проект, состоящий из возможности управлять уровнем освещенности и включать свет, а также реагировать на движение и включать освещение при входе в комнату или при прохождении кого-нибудь вблизи датчика на улице, имеет стоимость около 6 тыс. рублей (185 – 200 долларов США). Для проекта полномасштабной автоматизации требуются следующие компоненты: компьютер, применяемый исключительно для функций автоматизации дома и установленный в отдельном помещении дома; система защиты, полноценная, а не включающая некоторые элементы как в предыдущем проекте; система климат контроля, управляемая с системного компьютера или через сеть Интернет; домашний развлекательный центр, предусматривающий одну из наиболее дорогих частей проекта – систему распределения аудио– и видеосигналов (в итоговую сумму затрат не включена стоимость дополнительных телевизоров и акустических систем); самооткрывающаяся дверь (электромагнитная дверь); распознание голоса и веб-интерфейс, который позволяет проверять состояние системы и управлять ей на расстоянии. Стоимость проекта полномасштабной автоматизации составляет порядка 140 тыс. рублей (около 4 700 долларов США) [4].
Экологическое жилище – это жилище XXI века постиндустриальной эпохи.
«Жизнеобеспечивающий энергоэффективный» или «Экологический дом» («экодом») – это дружественный по отношению к природе и человеку тип жилища, радикально ресурсосберегающий и малоотходный; с автономными или коллективными инженерными системами жизнеобеспечения, то есть не требующий гигантских инженерных сетей, систем и обслуживающей их промышленности; комфортный и здоровый. Пример экодома – жилой дом без использования углеродного топлива и с биоклиматической системой в Шотландии, Скотланде; архитекторы: Кен Фаулер и Михаель Ри, (Рис. 2) [6]. В экодоме применены автоматизированные системы для управления работой инженерных систем жизнеобеспечения.
Экологический дом целесообразно проектировать как Умный дом (интеллектуальный дом), но не всякий Умный дом является экологически безопасным. Для экодома к самым важным требованиям при проектировании автоматизированных систем относятся следующие основные функции: обеспечение здоровой жилой среды (оптимальный микроклиматический режим, освещение и инсоляция, защита от шума) в соответствии с гигиеническими требованиями; достижение энерго– и ресурсосбережения. К важным функциям жилища относятся также информационное обеспечение, обеспечение криминогенной и пожарной безопасности. Функции интеллектуального дома, связанные с максимальной разгрузкой людей от домашних работ и развлечениями не относятся к необходимым для экодома и обусловлены индивидуальными потребностями и пожеланиями жителей.
Примером дома, в котором сочетаются технологии экологического дома (экодома) и Умного дома, служит построенный в Германии по проекту фирмы «Schtreif» («Штрайф») пятикомнатный жилой дом с мансардным этажом [7]. Площадь дома составляет 159 кв. метров. В торцах здания предусмотрены выступы, вследствие чего многие помещения выстроены по диагонали. Выступы увеличивают количество солнечного света в доме (Рис. 3).
В этом доме применены энергосберегающие технологии без использования ископаемого топлива, что обеспечило низкий уровень расхода тепла, (удельный расход тепла составляет 40 кВт.ч/кв.м в год). Для отопления применяется автоматическая система вентиляции с теплообменником и тепловой насос. Свежий воздух, который поступает в теплообменник, не смешивается с отработанным воздухом, а получает от него тепло. Насос затягивает воздух в помещение и обеспечивает приток с улицы свежего воздуха. Проходя через полости в полу, теплые воздушные массы нагревают его и через специальные отверстия попадают в помещения [7].
Вместе с энергосберегающими технологиями применены технологии интеллектуального дома. Установкой European Instabus (EIB) программируются функции автоматизации дома. Например, открываются и закрываются жалюзи при заданной освещенности, включается и выключается отопление. Это происходит в зависимости от индивидуальной потребности посредством термостатов и датчиков или от удобного инфракрасного пульта [7].
Рис. 2. Экодом без углеродного топлива. Иллюстрация биоклимата. Шотландия, Скотланд (Великобритания). Архитекторы: Кен Фаулер и Михаель Ри
1. Эмиссия СO2 в типичном домашнем хозяйстве за год: жилище – 5 тонн; транспорт – 2,5 тонны; пища – 2,5 тонны.
1а. Дом без углеродов.
16. Транспорт без углеродов.
1в. Пища без углеродов.
2. Проектирование с пассивным использованием солнечной энергии.
3. Компьютерный контроль.
4. Спутниковая связь для передачи информации.
5. Воздушно-водяной насос.
6. Бак для системы потолочного отопления.
7. Накопитель тепла.
8. Регенерирующий теплообменник.
9. Система хозяйственной горячей воды.
10. Система водяного отопления
11. Система отопления под полом.
12. Биореактор.
13. Наблюдение уровня вбиореакторе.
14. Ввод внешней эл. сети.
15. Энергия (вход-выход).
16. Ветрогенераторы.
17. Накопитель энергии.
18. Теплица для выращивания овощей: искусственное освещение с низким напряжением электроэнергии, система питания растений (гидропоник), местное возобновляемое питание, отопление под полом.
19. Деревянные конструкции: экономия включенной энергии, местный возобновляемый материал.
20. Теплоизоляция крыши: 140 мм плита пенопласта, герметизация с расширяющейся пеной.
21. Детали ограждения стены.
22. Блоки теплоизоляции стен из пенопласта и герметизация с расширяющейся пеной.
23. Твердые деревянные полы.
24. Твердая плита.
25. Листы пенопласта.
26. Метеостанция.
27. Система обратной связи энергии.
28. Электромобиль с бортовой системой управления на расстоянии.
Рис. 3. Жилой дом фирмы «Штрайф» с энергосберегающими технологиями и системой интеллектуального дома (Германия); a, b – общий вид дома; c – план первого; d – план второго этажа; g – внутренний вид дома
В доме установлена система – Home Electronic System (HES), созданная Сименсом на основе EIB. Командный пункт этой установки – Home Assistant. Он представляет собой мультимедийный компьютер для управления отдельными компонентами системы. На экране компьютера можно увидеть, какие приборы работают в данный момент, открыты ли окна и двери и нет ли поломок.
При подключении системы к телефонной сети, можно по телефону узнать о работе приборов. Если произошла поломка, то HES по факсу автоматически связывается с сервисной службой. HES может обучаться и в течение нескольких недель запоминает привычки жильцов. Она способна имитировать присутствие в доме людей – открывать и закрывать рольставни, включать и выключать свет в зависимости от времени суток [7].
Энергоэффективными качествами должна обладать вся жилая застройка – то есть, жилые дома с прилегающей территорией, а также обслуживающие ее социальная, транспортная и инженерная инфраструктуры. Энергоэффективная жизнеобеспечивающая застройка состоит из энергоэффективных домов.
Застройка малоэтажными энергоэффективными домами, в отличии от многоэтажной застройки с централизованными сетями теплоснабжения, требует во много раз меньшей энергетической инфраструктуры: тепловых сетей, обслуживающих муниципальных служб и их промышленного сопровождения. Все они занимают большие земельные площади в современных городах и во многом определяют их планировку и облик. Радикальное сокращение энергетической инфраструктуры улучшит городскую среду, как в экологическом плане, так и в архитектурно-планировочном. То есть городские поселения сбросят ненужный инфраструктурный и промышленный балласт, который во многом ответственный за тот груз экологических проблем, которые они имеют.
В нашей стране необходимо переходить к проектированию энергоэффективной и жизнеобеспечивающей, комфортной малоэтажной жилой застройки и зданий с применением автоматизированных систем «Интеллектуального» дома. В результате будет достигнуто, по сравнению с применяемыми проектами домов и застройки в жилых районах, повышение комфорта проживания; упрощение учета потребления тепла (при локальных системах теплоснабжения), электроэнергии и воды с передачей данных эксплуатационным службам; снижение теплопотребления (до 40 кВт.ч/кв.м и менее в год), а также экономия энергоресурсов в домах с альтернативными источниками энергии (в несколько раз вплоть до нулевого энергопотребления).
Литература
ОБАМА – НАУКА НУЖНА КАК НИКОГДА РАНЬШЕ // Газета «Троицкий вариант». Выпуск № 10 (29N) 26 мая 2009 г. : scientific.ru/trv/2009/29/obama.html.
Сидорин А.М. СОВРЕМЕННОЕ ЖИЛИЩЕ, ЧАСТЬ ВТОРАЯ: ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ДОСТУПНОГО И АДЕКВАТНОГО ЖИЛИЩА // Архитектура и строительство России. 2, 2008. С. 2-17.
Лапин Ю. АВТОНОМНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ДОМА // М.: Алгоритм, 2005. 416 с.
Роберт К. Элсенпитер, Тоби Дж.Велт. УМНЫЙ ДОМ СТРОИМ САМИ / Пер. с англ. – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2005. – 384 с.
Николаев П. УМНЫЙ ДОМ В АНАТОМИЧЕСКОМ РАЗРЕЗЕ // Красивые дома, 2000. Выпуск 5 (19). С. 110-114.
Sergi Costa Duran. Introduction by: Lance Hosey. GREEN HOMES // Collins Design, 2007.
Бауэр-Бёклер Х.-П. ЗАГОРОДНЫЙ ДОМ: ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ/ Пер. с нем. М.: Издательский Дом «Ниола-Пресс», 2000. 128 с.: ил. – (Евродизайн).
Источник: elima.ru
Энергоэффективные дома по-русски. Обзор проектов
В данной статье ИАА Cleandex рассмотривает первые энергоэффективные дома, построенные в рамках государственной программы внедрения энергоэффективных технологий в жилищном строительстве, финансируемой Фондом содействию реформирования ЖКХ (далее Фонд ЖКХ).
Фонд ЖКХ реализует в регионах России Программу капитального ремонта многоквартирных домов и Программу переселения граждан из аварийного жилья.
В 2012 году Фонд ЖКХ выделит российским регионам 33,88 миллиарда рублей на реализацию программ по капремонту многоквартирных домов и переселению граждан из аварийного жилья.
Чем же «обычный» дом отличается от «энергоэффективного»? Сегодня ответить на этот вопрос сложно, поскольку не существует устоявшегося понятия «энергоэффективный дом». На практике в подобном доме используются технологии, направленные на:
снижение потерь тепла (утепление здания жилого дома:цокольный этаж, подвальные помещения, стены, чердачные перекрытия, крыша; установка стеклопакетов; оборудование подъездов тамбурами; применение в подъездах доводчиков на дверях; установка системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла);
рациональное потребление энергоресурсов (установка датчиков движения в местах общего пользования; оснащение дворового помещения светодиодным оборудованием; применение энергосберегающих ламп в квартирах; выключение электроэнергии в квартирах от одной кнопки; меридиональная ориентация жилого дома; горизонтальная разводка системы теплоснабжения здания; дизайнерское решение квартир в светлых тонах);
самостоятельную выработку энергии для снижения затрат на эксплуатацию жилых помещений (установка бивалентной системы отопления, использующей низкопотенциальное тепло нижних слоев земли (тепловой насос); установка солнечных фотоэлектрических батарей, вырабатывающих резервную электроэнергию, а также для освещения придомовой территории; установка вакуумных солнечных коллекторов для нагрева воды);
внедрение автоматизированных систем управления жилым домом, в частности систем контроля за потребляемыми энергоресурсами (установка счетчика, учитывающего общедомовое потребление энергоресурсов; установка отдельных счетчиков, учитывающих потребление и выработку энергоресурсов оборудованием, использующим возобновляемые источники энергии; возможность формирования отчетной информации по энергопотреблению дома на единый портал).
Формальный подход к определению «энергоэффективного дома» определен в СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий». Согласно этому документу энергоэффективность здания характеризуется показателем тепловой энергоэффективности, который численно равен удельному расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период. Для оценки достигнутой в проекте здания тепловой энергоэффективности в соответствии со СНиП 23-02–2003, а в эксплуатируемых зданиях – по энергетической эффективности показателей, перечисленных в ППМ № 900, устанавливаются классы энергетической эффективности зданий. Классификация осуществляется по степени отклонения, рассчитанной в проекте или полученной по результатам энергетического обследования, величины энергоэффективности от базовой. По данной классификации, под понятие «энергоэффективного» попадают все сооружения с классом энергоэффективности выше С (базового).
В РФ установлены следующие классы энергоэффективности зданий.
Таблица 1. Классы энергоэффективности зданий
В РФ установлены следующие классы энергоэффективности зданий.
Благодаря действию программы Фонда ЖКХ, в последнее время в России наблюдается определенный рост в сфере строительства энергоэффективных домов. Конечно, о массовости подобного строительства речь пока не идет, в основном это пилотные проекты. С 2010 года, когда стартовала данная программа, в 43 регионах страны построены или частично строятся энергоэффективные дома (см. табл. 2).
Таблица 2. Число энергоэффективные домов, принятых в эксплуатацию и находящихся в стадии строительства или проектирования (данные Фонда содействию реформирования ЖКХ)
Недавно генеральный директор Фонда ЖКХ Константин Цицин заявил, что «к концу 2012 года энергоэффективные дома будут построены в каждом регионе России». Получается, что все регионы включились в реализацию проекта по строительстве домов данного типа.
В мае 2012 года было анонсировано строительство энергоэффекетивного дома в Волгоградской области (город Волжский). В доме предполагается использование солнечной энергии, в проекте заложен вентилируемый фасад, трехкамерные оконные стеклопакеты со светоотражательным покрытием, блочный тепловой пункт, светодиодные лампы с датчиками движения в местах общего пользования.
Во Владимирской области (город Собинск) к концу 2012 года должен быть построен трехэтажный дом общей площадью 720 кв. метров (12 квартир). В нем планируется применение солнечной энергии (солнечные батареи), установка тепловых насосов и двух газовых котлов.
В Липецкой области (город Грязи) планируется постройка двухэтажного дома общей площадью 900 кв. метров. В доме будет установлен автоматизированный тепловой пункт, применена горизонтальная разводка системы теплоснабжения с установкой биметаллических батарей. В утеплении фасадов планируется применять современные утеплители.
По проекту предусмотрена установка 4 входных дверей — одной металлической и трех деревянных. В местах общего пользования будут использоваться светодиодные лампочки с датчиками движения. На строительство дома выделен 21 миллион рублей.
Строительство первого энергоэффективного дома в Курской области (г. Щигры) планируют закончить к концу 2012 года. В проекте по строительству дома планируется применить весь положительный опыт сходных по климатическим условиям регионов и учесть все необходимые требования по энергосбережению для жилых зданий энергоэффективности класса «А».
Предполагается, что в проектируемом жилом доме будут установлены воздушные тепловые насосы, солнечные коллекторы, приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла и кондиционированием, система автоматического регулирования процессов подачи тепла и воды. В области уже cдан дом подобного типа в пос. Кондрово.
В марте 2012 года началось строительство двухэтажного восьмиквартирного энергоэффективного дома в Мордовии (г. Саранск, пос. Луховка). Сметная стоимость составляет 19,2 миллиона рублей. Для отопления здания будет использоваться энергия геотермальных вод с установкой теплового насоса.
На кровле дома проектом предусмотрен солнечный коллектор, направленный на юг под углом 45 градусов к солнцу. Будут установлены стеклопакеты с термоэмиссионным покрытием, теплоизоляция стен.. Кроме того, планируется применить энергосберегающую рекуперативную систему вентиляции. Планируется применение автоматического выключения освещения, установка современных приборов учета.
В августе 2012 года в Тульской области (г. Болохово), по инициативе регионального правительства и при участии Фонда ЖКХ, приступают к строительству жилого дома с комплексным применением энергоэффективных систем, включая конструктив здания и его архитектуру. При устройстве фундамента будет применена система, предохраняющая от промерзания грунта и создающая дополнительное утепление пола 1 этажа. Предусмотрена частичная выработка электроэнергии от возобновляемого источника – тонкопленочных солнечных модулей (получаемая энергия будет расходоваться на потребление системами общего пользования).
Более подробная информация о энергоэффективных домах, построенных в ряде других регионов РФ, представлена в таблице 2.
Недавно генеральный директор Фонда ЖКХ Константин Цицин заявил, что «к концу 2012 года энергоэффективные дома будут построены в каждом регионе России». Получается, что все регионы включились в реализацию проекта по строительстве домов данного типа.
В мае 2012 года было анонсировано строительство энергоэффекетивного дома в Волгоградской области (город Волжский). В доме предполагается использование солнечной энергии, в проекте заложен вентилируемый фасад, трехкамерные оконные стеклопакеты со светоотражательным покрытием, блочный тепловой пункт, светодиодные лампы с датчиками движения в местах общего пользования.
Во Владимирской области (город Собинск) к концу 2012 года должен быть построен трехэтажный дом общей площадью 720 кв. метров (12 квартир). В нем планируется применение солнечной энергии (солнечные батареи), установка тепловых насосов и двух газовых котлов.
В Липецкой области (город Грязи) планируется постройка двухэтажного дома общей площадью 900 кв. метров. В доме будет установлен автоматизированный тепловой пункт, применена горизонтальная разводка системы теплоснабжения с установкой биметаллических батарей. В утеплении фасадов планируется применять современные утеплители.
По проекту предусмотрена установка 4 входных дверей — одной металлической и трех деревянных. В местах общего пользования будут использоваться светодиодные лампочки с датчиками движения. На строительство дома выделен 21 миллион рублей.
Строительство первого энергоэффективного дома в Курской области (г. Щигры) планируют закончить к концу 2012 года. В проекте по строительству дома планируется применить весь положительный опыт сходных по климатическим условиям регионов и учесть все необходимые требования по энергосбережению для жилых зданий энергоэффективности класса «А».
Предполагается, что в проектируемом жилом доме будут установлены воздушные тепловые насосы, солнечные коллекторы, приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла и кондиционированием, система автоматического регулирования процессов подачи тепла и воды. В области уже cдан дом подобного типа в пос. Кондрово.
В марте 2012 года началось строительство двухэтажного восьмиквартирного энергоэффективного дома в Мордовии (г. Саранск, пос. Луховка). Сметная стоимость составляет 19,2 миллиона рублей. Для отопления здания будет использоваться энергия геотермальных вод с установкой теплового насоса.
На кровле дома проектом предусмотрен солнечный коллектор, направленный на юг под углом 45 градусов к солнцу. Будут установлены стеклопакеты с термоэмиссионным покрытием, теплоизоляция стен.. Кроме того, планируется применить энергосберегающую рекуперативную систему вентиляции. Планируется применение автоматического выключения освещения, установка современных приборов учета.
В августе 2012 года в Тульской области (г. Болохово), по инициативе регионального правительства и при участии Фонда ЖКХ, приступают к строительству жилого дома с комплексным применением энергоэффективных систем, включая конструктив здания и его архитектуру. При устройстве фундамента будет применена система, предохраняющая от промерзания грунта и создающая дополнительное утепление пола 1 этажа. Предусмотрена частичная выработка электроэнергии от возобновляемого источника – тонкопленочных солнечных модулей (получаемая энергия будет расходоваться на потребление системами общего пользования).
Более подробная информация о энергоэффективных домах, построенных в ряде других регионов РФ, представлена в таблице 3.
Таблица 3. Описание некоторых энергоэффективных домов, построенных в России
(источник: ИАА Cleandex)
Примечание. * – срок окупаемости разницы между фактически затраченными средствами на строительство данного энергоэффективного дома и стоимостью строительства аналогичного дома класса С.
Можно отметить, что в основном, в рамках российских проектов строительства энергоэффективного жилья, используются следующие технические средства:
- тепловой насос;
- система рекуперация воздуха;
- солнечный коллектор;
- солнечные батареи (модули);
- датчики движения;
- индивидуальный тепловой пункт;
- теплоизоляция ограждающих конструкций;
- энергосберегающие лампы;
- мини ТЭЦ
Стоимость энергоэффективного жилья сильно зависит от применяемых технических решений. Фонд ЖКХ готов финансировать средства в рамках сумм, заложенных нормативными документами на 2012-2015 гг, но, возможно привлечение дополнительных средств из других источников.
Известно, что себестоимость одного квадратного метра в построенном энергоэффективном доме в Барнауле составила 44 тыс. рублей. Дом сдан в декабре 2010 года. Он оборудован 22 солнечными батареями, для теплоизоляции применяется технология «мокрого фасада» и деревянные оконные рамы со стеклом, покрытым специальным раствором, аккумулирующим тепло; установленная система теплоснабжения состоит из газовой котельной и подземной геотермальной установки. По информации местных СМИ, уже спустя год потребовалось привлечение 250 тысяч рублей для ремонта тепловой изоляции и удаления воздуха из солнечных коллекторов, а, также, замены двигателей системы вентиляции на более современные и менее энергоёмкие.
Строительство энергоэффективного дома в Белгородской области (г. Белгород) обошлось в 43 тыс. рублей за кв. метр. Дом сдан в декабре 2010 года, при строительстве дома для снижения энергопотребления использовались современные технические решения: теплонасосная система, использующая низкопотенциальное тепло поверхностных слоев Земли, теплоизоляция всех ограждающих конструкций, применение энергоэффективных оконных блоков; энергосберегающих ламп, датчиков освещенности и фотоэлементов.
Это были первые дома, построенные в России. Впоследствии ряд регионов решили использовать при строительстве домов в рамках тех же технологических решений, более простое и дешевое оборудование.
По мнению советника генерального директора Фонда ЖКХ Сергея Тарасова: «Затраты на жилищные и коммунальные услуги в таких домах в среднем на 40 процентов ниже, чем в обычных домах. За счет указанной экономии разница в стоимости строительства энергоэффективного и обычного жилья окупается за 10-15 лет».
При анализе первого опыта строительства энергоэффективных домов в РФ, можно выделить ряд проблемных мест:
- отсутствие механизма кредитования строительных фирм, участвующих в строительстве дома. Основные проблемы в области финансирования возникают из-за того, что строительная компания должна найти средства для строительства муниципального жилья, а муниципалитет вернет эти деньги компании путем выкупа квартир, что возможно только после приятия дома в эксплуатацию. Муниципалитет получает деньги из федерального и регионального бюджетов через вышеобозначенную Программу Фонда ЖКХ. Правда теперь, данные проекты находятся под пристальным вниманием местных властей, возможно, что полученный опыт в рамках точечных проектов в различных областях, поможет создать общий механизм финансирования строительных компаний;
- отсутствие в ряде регионов требуемых по проекту сертифицированных строительных материалов. Из-за этого возникает необходимость в их транспортировке, что повышает срок строительных работ и их стоимость.
При эксплуатации такого жилья возникают проблемы и с его обслуживанием. Как жильцы, так и специалисты управляющих компаний не в полной мере умеют обращаться со сложным оборудованием. В этой связи Сергей Тарасов отметил, что целесообразно требовать от поставщиков оборудования длительного гарантийного срока на оборудование и материалы, а также проведения обучения персонала по обслуживанию оборудования. Одновременно необходимо рассмотреть вопрос страхования оборудования на предмет порчи, а также проводить разъяснительную работу с жильцами энергоэффективного дома.
Источник: www.cleandex.ru
Энергосберегающий дом: соблюдение энергобаланса, проектирование, принципы возведения
Проблемы истощаемости некоторых ресурсов, ухудшения экологической обстановки и постоянно растущих счетов за коммунальные услуги тесно переплетены. Особенно заметно это в частных домовладениях. Одним из вариантов решения этих проблем является возведение энергоэффективных домов. Нередко о них говорят с модной приставкой “эко”.
Как создать энергоэффективный дом
Перед тем, как начать подбирать материалы для утепления дома и их толщину, следует определиться с некоторыми важными исходными значениями
- площадь будущего дома
; - площадь каждого фасада
; - тип проемов
для окон и их размеры; - объем поверхности
подвалов и фундамента; - внутренний объем жилого помещения
; - высота
потолка; - вариант вентиляции
– принудительная или же естественная.
Главные потери тепла
в доме происходит через:
- вентиляционные отверстия;
- ограждающие конструкции, а именно стены, фундамент и крышу;
- оконные проемы.
Уже на этапе подготовки проекта стоит стремиться к созданию минимальных потерь тепла сразу во всех этих составляющих дома, т.е. они должны быть аналогичными, около 33,3%. Таким образом, достигается идеальный баланс между выгодой и специальным дополнительным утеплением.
Важно!
больше всего тепла из дома уходит через оконные проемы, поэтому при оформлении проекта нужно стараться построить дом так, чтобы окна находились на более солнечной стороне, прогревая стекла. Таким образом, солнечная инсоляция будет восполнять потерю теплового ресурса из дома.
Процентное соотношение теплопотерь дома Источник stroysyntez.ru
Строительство экодома, как правило, обходится на порядок дороже. Обычно, это процентов 15-20, но эти затраты со временем себя оправдают. Это время – примерно в течение первого года проживания в новом доме.
Комплекс мероприятий
по улучшению энергоэффективности дома:
- теплоизоляция стен
– почти все варианты утепления предусматривают создание композитных стен, т.е. слоеных, где каждый слой имеет свое назначение (несущая, теплоизолирующая часть и облицовка); - утепление потолка
– все тепло поднимается вверх, поэтому утепление этой составляющей дома очень важно; - утепление пола
– холодное напольное перекрытие способствует быстрой потере тепла (использование полистирола или минеральной ваты); - теплоизолирование
оконных и дверных проемов.
Теплоизоляция
Теплоизоляция – ключевой аспект вопроса энергосбережения в строительстве.
Это достигается за счет применения современных качественных теплоизоляционных материалов (пенополистирол) и строительных материалов с более низкой теплопередачей (газобетонные, керамзитобетонные блоки, поризованная керамика).
Также в системе утепления используется комплексная защитная термооболочка вокруг здания.
Утепляются конструкции фундамента, контактирующие с грунтом, скатные и плоские крыши, монтируются вентилируемые фасады, благодаря которым положительные температуры направляются в зону несущих конструкций.
Энергетический баланс
Важная характеристика эко жилья – это баланс между трансмиссионной или вентиляционной потерей тепла и его образованием вместе с энергией от солнца, обогревом и внутренними тепловыми источниками. Для его достижения важны следующие составляющие
- компактность
здания; - теплоизоляция
обогреваемой площади; - поступление тепловой энергии от солнца
, посредством выхода оконных проемов в южную сторону с отклонением до 30 градусов и отсутствию затемнения.
При расчетах учитывают угол падения света от солнца в разные времена года Источник stroyka.uz
Чтобы снизить затраты энергетических ресурсов, следует использовать бытовую технику с высокими уровнями энергоэффективности. Идеальное пассивное жилье – это дом-термос с отсутствием отопления. Воду нагревать можно, используя солнечный коллектор или же тепловой насос.
Смотрите также: Каталог популярных проектов домов от строительных компаний, представленных на выставке «Малоэтажная Страна».
№6. Отопление и горячее водоснабжение
Гелиосистемы
Самый экономный и экологичный способ отапливать помещение и подогревать воду – это использовать энергию солнца. Возможно это благодаря солнечным коллекторам, установленным на крыше дома. Такие устройтсва легко подсоединяются к системе отопления и горячего водоснабжения дома, а принцип их работы заключается в следующем.
Система состоит из самого коллектора, теплообменного контура, бака-аккумулятора и станции управления. В коллекторе циркулирует теплоноситель (жидкость), который нагревается за счет энергии солнца и через теплообменник отдает тепло воде в баке-аккумуляторе. Последний за счет хорошей теплоизоляции способен долго сохранять горячую воду. В этой системе может быть установлен нагреватель-дублер, который догревает воду до необходимой температуры в случае пасмурной погоды или недостаточной продолжительности солнечного сияния.
Коллекторы могут быть плоскими и вакуумными. Плоские представляют собой коробку, закрытую стеклом, внутри нее находится слой с трубками, по которым циркулирует теплоноситель. Такие коллекторы более прочные, но сегодня вытесняются вакуумными. Последние состоят из множества трубок, внутри которых находятся еще трубка или несколько с теплоносителем.
Между внешней и внутренней трубками – вакуум, который служит теплоизолятором. Вакуумные коллекторы более эффективны, даже зимой и в пасмурную погоду, ремонтопригодны. Срок службы коллекторов около 30 лет и более.
Тепловые насосы
Тепловые насосы используют для отопления дома низкопотенциальное тепло окружающей среды, в т.ч. воздуха, недр и даже вторичное тепло, например от трубопровода центрального отопления. Состоят такие устройства из испарителя, конденсатора, расширительного вентиля и компрессора. Все они связаны замкнутым трубопроводом и функционируют на основе принципа Карно. Проще говоря, теплонасос подобен по работе холодильнику, только функционирует наоборот. Если в 80-х годах прошлого века тепловые насосы были редкостью и даже роскошью, то уже сегодня в Швеции, например, 70% домов отапливаются подобным образом.
Конденсационные котлы
Обычные газовые котлы работают по достаточно простому принципу и расходуют при этом много топлива. В традиционных газовых котлах после сжигания газа и нагревания теплообменника топочные газы улетучиваются в дымоход, хотя несут достаточно высокий потенциал. Конденсационные котлы за счет второго теплообменника отбирают теплоту у конденсируемых паров воздуха, за счет чего КПД установки может превышать даже 100%, что вписывается в концепцию энергосберегающего дома.
Биогаз в качестве топлива
Если скапливается много органических отходов сельского хозяйства, то можно соорудить биореактор для получения биогаза. В нем биомасса благодаря анаэробным бактериям перерабатывается, в результате чего образуется биогаз, состоящий на 60% из метана, 35% — углекислого газа и на 5% из прочих примесей. После процесса очистки он может использоваться для отопления и горячего водоснабжения дома. Переработанные отходы преобразуются в отличное удобрение, которое может использоваться на полях.
Преимущество экодома
Энергосберегающий дом имеет ряд положительных качеств
перед другими видами жилых пространств:
- экономичность
– если же дом пассивный, то все затраты на электроэнергию будут находиться все на таком же низком уровне, даже если стоимость вырастет; - повышенный уровень комфорта
– чистота, приятный микроклимат и свежий воздух, все это обеспечивает специальная инженерная система; - энергосбережение
– на отопительные нужды в этих домах затраты в 10 раз меньше, по сравнению с обычными; - польза для здоровья
– отсутствует плесень, нет сквозняков, повышена влажность и постоянно свежий воздух; - нет вреда для природы
– современные энергоэффективные технологии снижают уровень выброса вредных веществ в атмосферу.
Современный эко-дом можно охарактеризовать одним словом – баланс Источник smartmetering.ru
Пассивным жилым пространством считается особый стандарт энергоэффективности, которые дает возможность экологически чисто и экономно устраивать комфортность проживания, с причинением минимального вреда для экологии. При этом потребление ресурсов максимально снижено, значит, нет необходимости устанавливать отдельную систему отопления, или же размеры и мощность уже созданной достаточно малы.
Совокупность признаков пассивного дома Источник domastroika.com
8(499)490-60-60
К высокозатратным мероприятиям, повышающим энергоэффективность водоснабжения, относятся:
- запуск автоматических систем контроля и учета воды;
- внедрение очистных сооружений с оборудованием для утилизации и возможностью вторичного использования воды в технических целях;
- замена секционных систем подогрева воды на пластинчатые.
Перед экономией – обследование системы водоснабжения
Стадия проектировки дома – планирование энергоэффективности
Уже во время выбора земельного участка для строительства будущего жилого пространства следует учитывать природный ландшафт. Местность в обязательном порядке должна быть ровной и не иметь перепадов высоты. Однако, если перепады все же есть, то их можно выгодно использовать, она позволит обеспечить подачу воды, затраты на которую минимальны.
Как уже говорилось ранее, стоит выбирать более освещенную солнцем сторону, потому как его можно использовать вместо электрического. Звукоизоляция и теплоизоляция необходимо предусматривать уже тогда, когда готовится проект энергоэффективного дома, потому как экономия энергии без них просто невозможна.
Скат крыльца, кровля и козырек должны иметь оптимальную ширину, таким образом, чтобы не было тени при наличии дневного освещения, одновременно защищая фасад от дождя и перегрева. Крыша конструируется с учетом критического веса снега в зимнее время. Не забудьте организовать качественное утепление и грамотные стоки воды.
Все оборудование пассивного дома «связывается» в единую энергоэффективную систему еще на стадии проектирования Источник polestarcapital.nl
Подведение итогов
Теперь ясно, стоит ли тратить средства на дополнительное утепление здания. В связи с постоянно растущими ценами на энергоносители вложение средств в возведение энергоэффективного жилья необходимо рассматривать в долгосрочной перспективе.
Также необходимо учитывать развитие строительных технологий и массовое внедрение высокоэффективных видов утеплителей, более продуманных узлов и конструкций коттеджей, альтернативных источников энергии и систем отопления.
Сейчас затраты на строительство энергоэффективного жилья нашей стране на 15-20% больше, чем возведение обычного коттеджа. Но в европейских странах в 90-х годах эта разница доходила до 30-35%, теперь же она составляет менее 8-10%.
Читайте на FORUMHOUSE о строительстве энергоэффективного жилья и о том, может ли отопление электричеством быть дешёвым. Познакомьтесь с дневником расчёта окупаемости от дополнительно утепления дома и алгоритмом расчёта оптимальной толщины утепления. Узнайте, как рассчитать экономическую целесообразность дополнительного утепления.
В этом видео смотрите, как построить энергоэффективный дом. Узнайте о том, что такое энергопассивный дом.
Технология создания пассивного дома
Для достижения высокого уровня экономии энергии, строительство энергоэффективных домов предполагает грамотную работу одновременно по четырем направлениям
- Отсутствие тепловых мостов
– старайтесь избегать включений, которые проводят тепло. Для этого существует специальная программа по расчетам температурного поля, которая дает возможность обнаружить и провести анализ наличия всех неблагополучных мест всех конструкций ограждения здания, для будущей оптимизации. - Рекуперация тепловой энергии
, механическая вентиляция и внутренняя герметизация. Нахождение и устранение ее утечек создается путем организации испытаний воздухонепроницаемости зданий. - Теплоизоляция
должна обеспечиваться во всех внешних участках – стыковых, угловых и переходных. В таком случае коэффициент передачи тепла должен быть меньше 0,15 Вт/м2К. - Современные окна
– низкоэмиссионые стеклопакеты, которые заполняются инертным газом.
Факторы, влияющие на энергоэффективность Источник domastroika.com
Известно, что значительные потери тепла происходят по причине установки негерметичных окон.
Поэтому сегодня в качестве основной энергосберегающей меры в строительстве применяется остекление высокого качества (например, тройные стеклопакеты, заполненные инертным газом).
Также на рынке появилась и другая эффективная технология – «тепловое зеркало».
Ее суть в следующем: между обычными стеклами внутри стеклопакета натягивается полимерная прозрачная мембрана с низкоэмиссионным покрытием.
Ее толщина 0,075 мм.
Задерживая тепловое излучение, «тепловое зеркало» практически не снижает способность конструкции пропускать свет.
Вакуумные стеклопакеты – еще одна инновация.
Между двумя стеклами толщиной 4 мм остается зазор около 0,5 или 0,7 мм, из которого впоследствии откачивается воздух.
Известна также конструкция стекла, вырабатывающего электрический ток.
Стекло покрывается особым полимерным составом, благодаря чему работает как солнечная батарея.
Принципы возведения энергоэффективного дома
Основная цель создания такого жилья – это уменьшение расхода тепловой и электро энергии, особенно в знойный период. Среди основных задач
- простая форма периметра
и здания и формы кровли; - полная герметичность
; - наращивание слоя теплоизоляции
– не менее 15 см; - ориентация
в южную сторону; - исключение
«мостиков холода»; - использование
экологичных и теплых материалов; - применение
возобновляемой природной энергии; - создание механической вентиляции
, не только естественной.
Естественная вентиляция производит наибольшее количество тепловых потерь, а значит, ее эффективность очень низкая. Данная система летом вообще не функционирует, а зимой необходимо своевременно проветривать помещение.
Установка такого устройства, как рекуператор воздуха, дает возможность обогревать притекающий воздух. Она обеспечивает около 90% тепла за счет нагрева воздуха, а значит, что можно избавиться от привычных труб, котлов и радиаторов.
Основные принципы проектирования и строительства энергоэффективного дома Источник stroydom.site
№8. Водоснабжение и канализация
В идеале, энергосберегающий дом должен получать воду из скважины, расположенной под жилищем. Но когда вода залегает на больших глубинах или качество ее не отвечает требованиям, от подобного решения приходится отказываться.
Бытовые стоки лучше пропускать через рекуператор и отбирать у них теплоту. Для очистки сточных вод можно использовать септик, где преобразование будет совершаться за счет анаэробных бактерий. Полученный компост является хорошим удобрением.
Для экономии воды неплохо бы уменьшить объем сливаемой воды. Кроме того, можно воплотить в жизнь систему, когда вода, используемая в ванной и раковине, применяется для слива в унитазе.
Как повысить энергоэффективность уже построенного деревянного дома
Такая процедура вполне реальна для жилых помещений в хорошем состоянии, т.е. если он не подлежит сносу через пару лет, то его возможно без проблем реконструировать. Уменьшение потерь тепла возможно при помощи современных технологий и материалов.
На первом этапе
следует обнаружить места, где есть утечки. Это так называемые мостики холода, и именно они отнимают самую большую часть тепла во всем доме. Искать их нужно в крыше, стенах, дверных и оконных проемах. Погреб, подвал и чердачное помещение – это места, которые не стоит оставлять без внимания.
Грибок и плесень – это еще один показатель наличия мостиков холода, так как чаще всего они образуются в местах перепада температур, а значит, и появления конденсата.
Второй этап
– это выбор утепляющих материалов. Они должны быть экологически безопасными и чистыми. Наиболее популярным вариантом является теплая штукатурка. Такой материал поможет эффективно справиться с различными стыками и разгерметизованными швами. Полиэтилен – еще один прекрасный утеплительный материал.
Его толщина должна быть не меньше двухсот микрон и монтируется он под деревянной обшивкой.
Этапы превращения обычного дома в энергоэффективный Источник domastroika.com
Энергосбережение в строительстве фундамента
По мнению экспертов в области строительства, одним из наиболее эффективных способов достижения энергоэффективности является использование правильных типов фундамента.
А также их утепление с помощью современных теплоизоляционных технологий.
Наиболее перспективным вариантом с точки зрения энергоэффективности в строительстве для малоэтажных домов является использование мелкозаглубленных оснований плитного типа или «утепленная шведская плита» (УШП).
В настоящее время УШП активно используется при строительстве в Европе.
И все чаще применяется и на территории нашей страны.
Если у вас есть вопросы или нужна помощь, звоните 8(499)490-60-60. Проконсультируем, поможем, подскажем.
Этот тип основания состоит из следующих элементов:
- железобетонная основа, которая играет роль несущей конструкции;
- утеплитель, снижающий теплопроводность материала;
- сеть коммуникаций, в том числе система водяного подогрева пола.
Использование УШП позволяет в минимальные сроки возвести основание с уже готовыми инженерными коммуникациями.
Притом не нужно впоследствии тратить время на выравнивание пола. Он уже готов для укладки декоративного материала.
Утепленная шведская плита, в сравнении с другими видами оснований, позволяет уменьшить расход бетона на 30% и трудозатраты на 40%.
Стало быть, достигается значительная экономия средств при строительстве.
В качестве утеплителя рекомендуется применять экструзионный пенополистирол, который отличается одновременно прочностью и низким коэффициентом теплопроводности.
Использование слоя ЭППС толщиной в 20 см позволяет добиться параметров энергоэффективности, соответствующих международным требованиям.
Еще несколько понятий энергоэффективности
Говоря об экономичном доме, в статье была упомянута только тепловая энергия. Но ведь экономить можно еще и на электричестве и на воде. Чтобы сэкономить электричество, не обязательно отказывать себе во многих привычных и удобных вещах. Используйте автоматизированные и программируемые устройства, например, электронные выключатели с датчиками движения.
Экономить можно еще и на воде. Контролировать расход такого ресурса автоматически невозможно. Почаще следите за показателями счетчика на воду, сократите полив придомовых территорий, внедрите капельный и лимитированный полив при помощи специализированного клапана.
Энергосбережение во время строительства крыши
Кровля является наиболее сильным источником теплопотерь в доме.
Дело в том, что нагретый воздух поднимается и контактирует с нею.
С целью уменьшения потерь используются различные утепляющие материалы.
Но, чтобы увеличить эффективность их работы, необходимо правильно конструировать кровлю.
Учитываются такие нюансы:
- в кровле применяются гидро- и пароизоляционные мембраны, препятствующие намоканию утеплителя;
- обязательно обустройство вентиляционного зазора для удаления конденсата.
При использовании чердака в качестве мансарды можно делать на крыше окна большой площади.
Они позволяют уменьшить количество электроэнергии для освещения в светлое время суток.
А также сделать более эффективным отопление за счет прогрева солнечными лучами.
Вместе с тем, сейчас ведутся разработки других энергосберегающих технологий:
- кровельные установки для генерации электроэнергии, работающие от солнечного света и ветра;
- системы, собирающие и очищающие дождевую воду и использующие ее для технических нужд.
Вас может заинтересовать:
- Технологии утепления крыши
- Обследование крыши – отчет
Полезное видео
Рекомендуется просмотреть для лучшего понимания того, что собой представляют энергосберегающие дома, видео, в котором описаны все особенности подобных конструкций.
Несмотря на то, что для строительства пассивного дома требуется существенно больше затрат, чем в случае с обычной конструкцией, в дальнейшем экономия энергоресурсов существенно экономит бюджет. Также нельзя пренебрегать и некоторыми особенностями жизнедеятельности в таком доме и быть к ним готовыми.
Энергосбережение в строительстве: Освещение
Снижение энергопотребления при освещении жилых домов и общественных зданий может быть достигнуто за счет:
- уменьшения мощности осветительных приборов;
- уменьшения времени использования светильников;
- разработки и внедрения дискретного управления с отключением всех или части светильников. Причем выбор зависит от режима эксплуатации здания;
- установки оборудования для плавного изменения мощности светильников.
Узнать еще: Обследование освещения
Выводы
Энергоэффективный дом — комплекс инженерных и архитектурных решений, которые направлены на снижение расхода энергоресурсов. Конечно, его строительство требует дополнительных расходов, но они очень быстро окупаются и начинают давать «прибыль» за счет экономии тепловой и электрической энергии. К примеру, для наших проектов каркасных домов характерно снижение расходов на 60-70%. Вместе с тем, даже самый лучший проект может оказаться «пустышкой» из-за ошибок на стадии строительства, поэтому работы по такому объекту лучше доверять застройщику со специализацией на энергоэффективном домостроении.
Этап 2: архитектурная составляющая
Для достижения экономичности ресурсов, при формировании архитектурной части уделяется особое внимание планировке будущей постройки:
- Тепловой буфер. Веранда, гараж, кровля, подвал и подобные сооружения являются надежной преградой к проникновению потоков холодного воздуха в жилое помещение.
- Компактность. Согласно исследованиям, самый энергоэффективный дом в России имеет форму параллелепипеда, что подразумевает отсутствие выпирающих помещений.
- Грамотное расположение. Постройка должна получать достаточно солнечного облучения, для этого его располагают в широтном (южные дома) и меридиональном (северные дома) направлении. Это увеличивает приток солнечного тепла и света на 30%.
- Естественное освещение. Для этого на солнечную сторону выводятся окна наиболее посещаемых помещений – спальня, гостиная, столовая. Вспомогательные помещения, типа кладовки могут располагаться на северной стороне. Можно установить солнечную трубу диаметром до 350 мм, внутри которой имеется зеркальная поверхность. При попадании в нее солнечных лучей, они рассеиваются через диффузор.
- Крыша. Архитекторы рекомендуют возводить двухскатную кровлю, благодаря которой достигается максимальный эффект энергоэффективного жилого дома. Пологая кровля будет задерживать снег, что является дополнительной защитой от мороза.
Этап 1: грамотное проектирование
Продуманное проектирование энергоэффективного дома включает несколько последовательных этапов. Достичь желаемого результата при реконструкции здания сложней. Более того, такой проект обойдется дороже. Поэтому лучшим решением будет возведение построек с нуля.
Важным этапом при проектировании, является учет климатических особенностей региона, где вы проживаете. Постройка обладает компактными размерами, а учитывая, что пассивный дом строится для постоянного проживания, его расположение должно быть максимально удобным и практичным для проникновения природного света.
Самый энергоэффективный дом тот, в котором внедрены современные технологии в таких сферах:
- Использование SIP-панелей при возведении каркаса. Эти сооружения обладают высокой прочностью. однако, возведение каркаса из двойного бруса позволяет достигать лучшей эгнергоэффективности при строительстве зданий.
- Исключение мостиков холода, путем создания надежного «кожуха» с применением качественной теплоизоляции.
- Создание надежной звукоизоляции и шумоизоляции.
- Энергоэффективные дома с деревянным каркасом требуют меньших финансовых затрат на отопление.
Экономия электроэнергии
Энергосберегающий дом предполагает необходимость использования всех существующих возможностей для экономии электроэнергии. Рассматриваем все альтернативы:
- сушке белья в стиральной машине предпочтем сушку на воздухе;
- для приготовления пищи выбираем газовую плиту, а не электроплиту;
- для освещения используем новые экономичные светодиодные лампы вместо ламп накаливания и люминесцентных ламп;
- по необходимости устанавливаем датчики присутствия;
- устанавливаем двухтарифный электрический счетчик. Тариф в ночное время с 23 до 7 часов ниже в два раза, чем днем, что дает существенную экономию;
- приобретаем бытовые электроприборы и кухонную технику с классом энергопотребления от А+ до А+++. Современные приборы потребляют раз в 10 меньше энергии, чем их аналоги 10–15-летней давности. Кроме этого, для сбережения электроэнергии в ведении домашнего хозяйства найдется немало способов. Например, холодильник должен стоять в неотапливаемом помещении, как минимум, вдали от отопительных приборов. Объем стиральной и посудомоечной машин должен использоваться полностью.
Источник: camodelkin.ru