Пассивный дом — это добровольный строительный стандарт современных домов, приводящий к минимальному энергопотреблению зданий для отопления или охлаждения помещений. Хотя в настоящее время стандарт пассивного дома является добровольным, благодаря решениям Европарламента с 2020 года он станет обязательной нормой для вновь возводимых зданий в Европейском союзе.
Что такое пассивный дом?
Один из создателей концепции пассивного дома и Института Пассивного дома доктор Вольфганг Файнст так его отличительные черты: «Пассивный дом — это здание, в котором тепловой комфорт может быть достигнут путём дополнительного нагрева или охлаждения небольшого количества приточного воздуха, который требуется для достижения нормируемых характеристик качества воздуха — без необходимости дополнительной рециркуляции воздуха”.
Стандарт пассивного дома является естественным развитием стандартов энергоэффективных домов с «активными» системами отопления и предшествующим шагом перед домами с нулевым энергопотреблением. Пассивный теплотехнический дизайн дома интегрируется в создаваемый архитектурный проект, и применяется как для новых построек, так и для реконструкции уже существующих.
Izodom 2000 (RU) — пассивные дома
Концепция пассивного дома родилась во время разговора в мае 1988 года между профессором Бо Адамсоном из Лундского университета (Швеция) и доктором Вольфгангом Файстом из немецкого Института жилищного строительства и охраны окружающей среды. На основе их идей с помощью финансирования со стороны немецкого государства была проведена серия научно-исследовательских проектов, которая позволила разработать концепцию пассивного дома.
Первый пассивный дом (арх. Ботт-Риддер и Вестермауер) был построен при финансовой поддержке земли Гессен в Дармштадте в районе р-н Кранихштайн в 1990 году и был заселен в 1991 году. Для отопления этого дома требуется всего 1 литр жидкого топлива на 1 квадратный метр площади в год.
В сентябре 1996 г. в Дармштадте в целях поощрения и контроля стандартов строительства пассивных домов был основан Институт Пассивного дома. Во время зимы 2000-2001 в рамках проекта Цефей были произведены испытания коммерческих систем для создания пассивного дома в пяти странах Европы, которые доказали свою высокую эффективность.
По состоянию на 2013 год в 45 странах мира уже построено более 50 000 пассивных домов, в самых разных климатических условиях. Больше всего пассивных домов строится в Германии, Австрии и Скандинавии, проекты реализуются в США, Канаде, Ирландии, странах Восточной Европы. В России в настоящее время нет зданий, полностью соответствующих стандартам пассивного дома. Только отдельные современные постройки в Московской, Ленинградской, Нижегородской областях и в Екатеринбурге можно отнести к категории домом с низким (затраты на отопление 36-50 кВт*ч/м2) в год и ультранизким (16-35 кВт*ч/м2) потреблением энергии.
Чем отличается пассивный дом от «активных» энергоэффективных домов?
Согласно разрабатываемой классификации энергоэффективных домов Института пассивного дома, по затратам на энергопотребление можно выделить следующие группы зданий:
- Традиционные не-энергоэффективные здания с затратами тепловой энергии на отопление более 100 кВт. ч на 1 квадратный метр площади в год. Иными словами обычным домам требуется 10 и более (до 20-30 литров жидкого топлива или кубометров газа для отопления в год из расчета на 1 квадратный метр площади). Общий расход первичной энергии, включая расходы на бытовые нужды (нагрев воды, приготовление пищи, работу оборудования), составляет более 300 кВт. ч на 1 квадратный метр площади в год.
- Здания с пониженным энергопотреблением. Удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 61–100 кВт. ч/(м 2 в год). Общий расход первичной энергии не более 300 кВт. ч/(м 2 год).
- Здания с низким энергопотреблением. Удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 36–60 кВт. ч/(м 2 год). Общий расход первичной энергии не 220 кВт. ч/(м 2 год).
- Здания с ультранизким потреблением. Удельный расход тепловой энергии на отопление: 16–35 кВт. ч/(м 2 год). Общий расход первичной энергии: до 180 кВт. ч/(м 2 год).
- Пассивные дома. Удельный расход тепловой энергии на отопление не превышает 15 кВт. ч/(м 2 год), а общий расход первичной энергии укладывается в 120 кВт. ч/(м 2 год).
- Здания с нулевым энергопотреблением. Удельный расход тепловой энергии на отопление не превышает 5 кВт. ч/(м 2 год) – за счет использования возобновляемых источников энергии (солнечная энергия, энергия ветра, геотепло).
- Здания с позитивным энергетическим балансом. Здания такого типа производят энергии (за счет природных источников энергии, переработки биоотходов) больше, чем потребляют.
Критерии пассивного дома по стандартам Института пассивного дома.
Стандарт пассивного дома предусматривает:
- Удельный расход тепловой энергии на отопление должен составлять не более 15 кВт*ч/м 2 площади (около 1,5 л жидкого топлива или 1,5 м 3 газа для обогрева одного квадратного метра жилой площади за год).
- Общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (отопление, горячая вода и электрическая энергия) не должно превышать 120 кВт* ч/м 2 год. Чаще всего затраты на нагрев воды превышают затраты на отопление.
- Удельная тепловая нагрузка для источника нагрева не должна превышать 10 Вт/м 2 .
- Должна обеспечиваться высокая герметичность наружной оболочки здания: кратность воздухообмена при разности давлений между внутренней и внешней средами в 50 Па должна составлять не более 60% (n50 ≤ 0,6 ч -1 ) .
Дополнительные требования: Коэффициент теплопередачи окон U должен быть менее 0,8 Вт/м².K, КПД вентиляционной системы рекуперации тепла более 75-80% и конструкция без температурных мостиков.
Пассивный дом – это не только сверхвысокие показатели энергоэффективности, но и обязательный комфорт, удобство пользования, технологическая и финансовая доступность постройки для реальной жизни. Кроме того, пассивные дома приводят к снижению нагрузок на энергетические системы и очень значительно сокращают выбросы парниковых газов в атмосферу. Огромные сбережения энергии в пассивных домах достигается за счет использования высоко энергоэффективных строительных компонентов и качественной системы вентиляции с высокоэффективной рекуперацией тепла. Кроме того, стабильный температурный и влажностный режим обеспечивает длительный срок службы конструкций без дорогостоящих текущих ремонтов.
Основные элементы пассивного дома
Супертеплоизоляция
Для снижения потерь тепла через фундамент, перекрытия, стены и кровлю используют значительную толщину непрерывного теплоизолирующего контура высокоэффективных утеплителей с низкими значениями коэффициента теплопередачи U = 0,10- 0,15 Вт / м².K. В зависимости от климатических условий и архитектурных решений сопротивление теплопередаче наружных стен в пассивных домах в Центральной Европе варьируется в среднем от 6,5 до 10 м2 °C/Вт. Сплошной контур теплоизоляции предупреждает образование тепловых мостиков, которые способствуют увеличениям теплопотерь и образованию конденсата. Таким образом, увеличивается долговечность конструкций и безопасность жилища из-за отсутствия плесени.
В Швеции, чтобы достигнуть пассивных стандартов, толщина теплоизоляции стен дома должна составлять 33,5 см (U=0,10 Вт / (м².K), а кровли — 50 см (U= 0,066 Вт / (м ².К). В климатических условиях Московской области потребуются более значительные затраты на утепление создаваемого пассивного дома: 55 см утеплителя для кровли (U=0,07 Вт/м2K), 45-55 см утеплителя для наружных стен (U=0,09 Вт/м2K), 45 см утеплителя (U=0,07 Вт/м2K) для плиты фундамента.
Герметизация.
Для поддержания комфортных условий в помещениях пассивного дома вся оболочка здания должна быть полностью герметизирована для предотвращения утечек воздуха, что сводит к минимуму потери тепла. Поскольку большинство строительных материалов негерметичны, в дополнение к теплоизолирующей оболочке пассивного дома требуется сплошной воздухонепроницаемый слой. Благодаря системе вентиляции не возникает необходимости открывать окна и двери для проветривания. Однако кратковременные открытия допустимы, так как не нарушат устойчивый баланс пассивного дома.
Окна и остекление
В пассивном доме должно использоваться остекление высокого качества, т. е. тройной стеклопакет с заполнением инертным газом и с двумя низкоэмиссионными покрытиями. Края стекол дополнительно утепляются теплоизоляционными прокладками. Оконные рамы выполняются из многокамерных профилей с полостями, заполненными теплоизоляционными вкладышами.
Для Московской области коэффициент теплопередачи окон установленных в стены должен не превышать U=0,65 Вт/м2K. В Германии (Uокон= 0,85- 0,70 Вт/м2K) добиваются минимального перепада между температурой на внутренней поверхности стекла и температурой внутреннего воздуха: при наружной температуре –10 ° C и внутренней температуре +20 ° C температура на внутреннем стекле составляет более 17,5 ° C. При такой температуре на внутренней поверхности стекла установка приборов отопления под окнами не требуется. В случае холодного климата, дом проектируется с максимальной площадью остекления в сторону экватора и термальной массой (например, плита пола) которая нагревается солнечными лучами. Даже в короткие зимние дни приток солнечной энергии, нагревающей термальную массу внутри дома превышает теплопотери через окна и могут повысить температуру внутри дома на 1-2 ° C. Окна, ориентированные на восток и запад, приводят к перегреву дома в теплое время и к недостаточному нагреву солнечными лучами зимой. В жарком климате пассивные дома проектируются с затенением окон и улучшенной естественной вентиляцией через окна для охлаждения дома в холодное время суток .
Термальная масса
Пассивные дома могут быть построены как из массивных, так и из легких материалов, но в любой вариант строительного дизайна предусматривает наличие внутренней термальной массы, которая помогает сгладить суточные колебания температур и поддерживать стабильную температуру в холодное или жаркое время года.
Системы отопления пассивного дома.
Фактически пассивный дом не нуждается в активной системе отопления. Концепция пассивного дома базируется на сокращении потерь тепла до абсолютного минимума.
Системы пассивного отопления, как правило, представляют собой высокоэффективные системы рекуперации тепла встречных потоков воздуха вентиляционных систем (эффективность от 75% до 90%), которые требуются для поддержания качества воздуха в пассивном доме. Расчет объема замещаемого воздуха в среднем основывается на количестве проживающих людей в пассивном доме, исходя из 30 м³ / ч на одного человека. Воздух подается воздуховодами в жилые комнаты и спальни, а отводится из санузлов, кухонь и технических помещений, чтобы эффективнее удалять запахи и избыток влаги. Для обеспечения воздухообмена все двери между помещениями должны иметь внизу зазор величиной минимум 1 см.
Энергия в пассивном доме тратится для создания движения воздуха в вентиляционной системе и для подогрева поступающего воздуха в холодное время . Вентиляторы в вентиляционных системах должны использовать высокоэффективные электронно-коммутируемые двигатели для снижения затрат энергии. Уровень шума вентиляционной системы не должен превышать 25 dB.
Для предварительного нагрева входящего потока воздуха может использоваться грунтовый теплообменник, использующий бесплатное геотепло. Грунтовый теплообменник представляет собой систему труб диаметром 20 см и длиной около 40 м, заглубленных ниже глубины промерзания грунтов и защищенных от промерзания утепленным контуром фундамента дома.
Система грунтового теплообмена позволяет предварительно нагревать или охлаждать воздух, подаваемый для вентиляции дома. Как вариант используется двойной контур теплообмена с промежуточным жидкостным теплоносителем. Для нагрева поступающего воздуха в холодный период дополнительно может использоваться небольшой тепловой насос, солнечный коллектор, водяной теплоаккумулятор или горелки на природным газе или дизельном топливе. Для нагрева водяных теплоаккумуляторов могут использовать и небольшие маломощные печи (существует опасность перегрева помещений). Дополнительные источники нагрева поступающего воздуха чаще всего используются в пассивных домах при уличных температурах ниже + 8° C. Максимальная температура нагрева поступающего в дом воздуха составляет + 50° C.
В пассивном доме не требуется ни одна другая система распределения тепла (за исключением локального нагрева полов санузлов). Система вентиляции обеспечивает приток свежего воздуха без создания неприятных сквозняков. Хорошая вентиляция обеспечивает низкий уровень радиоактивного почвенного газа радона в помещениях.
Так как пассивно спроектированные здания, по существу являются герметичными, для обеспечения комфортной и здоровой атмосферы устанавливается на уровне замещения 0,3 — 0,4 объема воздуха в час. Для очистки поступающего воздуха используются HEPA фильтры. Вентиляционные системы являются ключевой технологией для всех будущих жилых домов пассивных жилых домов и модернизаций ранее построенных домов.
Дополнительными, но не существенными источниками тепла в пассивном доме является рекуперация тепла сточных вод и использование термальных масс, нагреваемых энергией солнца поступающей через окна, ориентированные на экватор. Для теплоизоляции в условиях жаркого климата используются затеняющие зеленые насаждения, вертикальное озеленение стен и зеленые кровли.
Иногда в пассивных домах устанавливается и традиционные системы центрального отопления, но происходит это чаще всего из-за скептицизма домовладельца по отношению к технологиям пассивного дома.
Освещение
Для того, чтобы минимизировать общее потребление первичной энергии, пассивные дома проектируют с максимальной возможностью использования дневного света, поступающего как через остекленные поверхности, так и через световые колодцы. Источниками электроэнергии могут служить солнечные батареи и ветроэлектрогенераторы. Для электрического освещения используют компактные люминесцентные лампы и твердотельные светодиодные источники, органические светодиоды и полимерные светоизлучающие диоды. Также могут использоваться низковольтные лампы накаливания: металлогалогенные, галогенные и ксеноновые. Освещение фасадов, прилежащей территории ландшафта производится при помощи светильников с фотоэлектрическими элементами или при подключении всех светильников к центральной системе солнечных батарей.
Домашнее оборудование для пассивного дома должно быть сертифицировано по стандартам Energy Star или Ekoenergy. Вместо традиционных компьютеров рекомендуется использовать ноутбуки, которые тратят на 75% меньше энергии.
В пассивном доме рекомендуется использовать экономичные смесители и насадки для душа, которые значительно снижают расход горячей воды за счет создания плотного потока очень мелких капель воды.
Стоимость и окупаемость пассивного дома.
В климатических условиях, аналогичных центрально-европейской климатической зоне (среднегодовые температуры +9 °C – климатические условия Астрахани, Владикавказа) пассивные дома обходятся на 5-8% дороже, чем обычные постройки. Экономия на традиционных системах отопления в значительной мере позволяет компенсировать увеличенные расходы на утепление и герметизацию наружной оболочки здания. В менее благоприятных климатических условиях в Великобритании или США пассивные дома обходятся на 10% дороже обычных зданий. Предел экономической рентабельности постройки пассивных домов пролегает в климатических зонах со среднегодовыми температурами +3 °C (Лиллихамер, Норвегия или Череповец, Россия). Хотя технически пассивный дом можно построить и в северных условиях, теплотехнические расчет показывают, что стоимость строительства в условиях выше 60-й широты значительно возрастает. Пассивным зданием успешно работающим в самых сложных климатических условиях является бельгийская антарктическая станция «Принцесса Елизавета» с толщиной пенополистирольного утеплителя в деревянных каркасных 40 см и несколькими тонкими дополнительным слоями утеплителей, таких как ЭППС и войлок .
Институт пассивного дома приводит данные для переоборудования энергоэффективного дома площадью 149 м2 в Германии до стандартов пассивного дома:
- Затраты на наружное утепление 4800 Евро,
- Замена окон – 5400 Евро
- Замена системы вентиляции 5200 Евро
- Замена бойлера, демонтаж ненужных элементов системы отопления – 1400 Евро
При инвестициях около 15000 Евро (1,1 млн. руб.) ежегодная экономия на затратах на отопление, при учете повышенного потребления электроэнергии на работу вентиляционной системы составит 585 Евро. Таким образом, вложения в переделку энергоэффективного дома в пассивный окупятся за 25 лет.
За эти 25 лет истечет срок службы окон, вентиляционной системы и утеплителей, что сделает финансовый выигрыш от устройства пассивного дома ничтожным. Однако за 25 лет эксплуатации пассивный дом предоставит своим обитателям гораздо более комфортные и здоровые условия среды обитания с минимальными перепадами температур и постоянным притоком свежего воздуха, без необходимости обслуживать систему отопления. Перестройка обычного не энергоэффективного дома до стандартов пассивного обойдется еще дороже. Целесообразнее изначально проектировать дом под пассивные стандарты.
В условиях Великобритании постройка обычного дома площадью 90 м 2 , соответствующего минимальным стандартам по энергоэффективности обходится примерно в 90 000 фунтов стерлингов (7 млн. 200 тыс. рублей). Новый пассивный дом той же площади обойдется в 135 000 фунтов (10 млн. 800 тыс. рублей). При этом дополнительные вложения в постройку пассивного дома окупятся за 35 лет его эксплуатации, за счет разницы в затратах на отопление домов.
В условиях Восточной Европы (Чехия) строительство обычного современного дома обходится дешевле, чем в Великобритании – 645 Евро (48 тыс. руб.) за м 2 площади. Строительство пассивного обходится на 10% дороже, что окупается в течение 15 лет. При 25 – летнем сроке службы термальных компонентов (теплообменники, утеплители, окна) дополнительные 10 лет эксплуатации пассивного дом дадут экономический выигрыш по сравнению с домом традиционной конструкции, чьи энергетические системы также потребуют замены через 25 лет эксплуатации.
К сожалению, в странах, где не производятся и не продаются компоненты для строительства по стандартам пассивного дома, разница в стоимости строительства по сравнению с традиционным домом значительно превысит уровень 6-10%.
Тем не менее постоянное развитие энергосберегающих технологий, систем для использования возобновляемых источников энергии делает их экономически более доступными с каждым годом. Кроме того дополнительная финансовая поддержка и налоговые льготы во многих государствах, думающих о будущем, делает пассивные дома еще доступнее и привлекательнее для строительства. Таким образом, перспективный в настоящее время стандарт пассивного дома в обозримом будущем станет стандартом строительства новых зданий не только в Евросоюзе.
Кстати:
Одним из современных элементов, уменьшающих теплопроводность фундамента, является современная композитная арматура, обладающая лучшими теплотехническими показателями по сравнению с традиционной стальной арматурой. Композитная арматура была создана еще в 70-х годах 20-го века, но получила широкое распространение только сейчас, за счет заметного снижения стоимости из-за развития технолгий ее произодства. Современная композитная арматура может быть нескольких основных видов — стеклопластиковая, углепластиковая. базальтовая.
Источник: dom.dacha-dom.ru
Что нам стоит пассивный дом построить?
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.
- старые здания (до 1970-х гг.) — для отопления и вентиляции требуют около 300 кВт⋅ч/(м² в год). В РФ и странах СНГ дома с таким энергопотреблением строятся до сих пор;
- новые здания (постройки 1970-2002 гг.) — 150 кВт⋅ч/(м² в год);
- дома с низким потреблением энергии (с 2002 г. в Европе не разрешается строить дома с высоким энергопотреблением) — 60 кВт⋅ч/(м² в год);
- пассивный дом — 15 кВт⋅ч/(м² в год);
- дом нулевой энергии (пассивный дом, но его инженерное оснащение потребляет только то количество энергии, которое само вырабатывает) — 0 кВт⋅ч/(м² 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.
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.
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.
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.
- Удельный расход тепловой энергии не должен превышать 15 кВт⋅ч/(м² в год).
- Общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (отопление, горячая вода и электрическая энергия) не должно превышать 120 кВт⋅ч/(м² 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.
- 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.
- электроприборы и оборудование с низким энергопотреблением,
- напольное водяное отопление (водяной теплый пол),
- экономичное водоразборное оборудование.
- Читайте все комментарии с начала:
- 2
А я вот пока только проект выбрал и собираю полезную информацию, ведь почему-то каждый советует что-то свое, а поиски золотой середины — дело трудное, ведь хочется и хорошие материалы выбрать и сэкономить
Найти удачное соотношение цены и качества — задача любого заказчика, жаль что на утеплении не сэкономишь
Позвольте еще раз вмешаться в полемику по данному вопросу. Когда вы считаете экономику, что вы используете в качестве стоимости затрат? Если цену минераловатного утеплителя, то вы уверены в своей правоте? В цену надо включить и расход на отопление с утеплителем и без. В таком случае ни одна цена утеплителя вам не покажется завышенной.
Не мои это домыслы, а итог строительства и эксплуатации в Европе и С.Америке. Ну зачем вам каждый год переплачивать за растущие цены топлива?
Данная тема ПАССИВНОГО дома поистине неисчерпаема. И явно технологические плюсы быстро оборачиваются своими минусами. Взять хотя бы «солнечную энергетику», представленную фотогальваническими панелями. Тут же находится контр аргумент. Посмотрите на нижележащий снимок.
Это показательный дом с низким энергопотреблением, сооруженный в поселке Гонолес на берегу Минского моря. После несильного снегопада все панели покрылись снегом и прекратили подачу энергии в сеть. Есть о чем призадуматься!
Солнечные панели, покрытые снегом
А если часть накопленной энергии подавать на обогрев крыши (при необходимости)? Обогревают же дороги в Европе, оказалось, что это дешевле, чем их расчищать
Доброе утро, Лиса! Надеюсь искренне, что вы свои комментарии написали от чистого сердца, без иронии.
В таком случае, возникает вопрос к вашему комментарию, — «А зачем обогревать крышу?» Это вопрос номер один. Второй вопрос — а как накопить накопленную энергию? Действительно, в чем держать накопленную энергию. И разумеется, есть просьба к вам — быть может, Вы еще помните, где почерпнули информацию о обогреве дорожного полотна.
Если вспомните — прошу прислать ссылку — профессионально ее изучу. Спасибо.
Простите за запоздалый ответ, что-то уведомления о новых ответах у меня никак не хотят нормально работать.
Совсем даже без иронии писала.
«Зачем обогревать крышу» — чтобы снег таял, стекал и очищал панели, которые начинают работать. Я, конечно, не представляю, сколько на это требуется энергии и какое КПД (от температуры за окном зависит еще), но полностью растапливать, думаю, не обязательно, пласты сами скатятся (другое дело — организовать безопасный их прием). А может — не допускать накопления снега на крыше, чтобы он подтаивал сразу как только падает.
Ответ на второй вопрос: точно не помню, где прочитала, но навскидку нашла в интернете. Ссылки зарубят, но напишу, что в список стран, строящих дорожное полотно с подогревом, входят:
Канада, США, Финляндия, Норвегия, Исландия, Япония. Есть и другие, но это самые крупные и продвинутые.
В Исландии и в Японии, в Саппоро, дороги обогреваются геотермально. В Хельсинки дороги с электрическим подогревом. В США вообще высокие технологии:
«Американская компания „Solar Roadways“ составила договор с Федеральным дорожным агентством США на постройку дорог нового поколения, которые значительно помогут сохранить городской бюджет зимой — снег будет таять благодаря встроенным в дорожное полотно нагревателям, которые подпитываются энергией солнца. В качестве покрытия будут использовать особое сверхпрочное стекло, которое не будет блестеть на солнце и по силе сцепления не будет уступать асфальту. При помощи встроенных светодиодных ламп „умные“ солнечные панели смогут „рисовать“ на дороге дорожные знаки и переходы. Более того, они чувствуют тяжесть. „Умная дорога“, к примеру, может уведомить водителя о пешеходе, который ступил на проезжую часть. „Солнечная дорога“ даже содержит нагревательные элементы, которые могут расплавить снег и лед. На основе таких замечательных материалов Скотт Брюссо в будущем желает сделать мировую шоссейную инфраструктуру нового поколения, работающую абсолютно автономно за счет энергии, которую дорогая будет получать от солнца».
Вот еще цитата от немецкого дорогостроителя:
«Главная проблема дорожного отопления — высокий расход энергии. Чтобы зимой разогреть асфальт до 3 градусов Цельсия выше нуля и стабильно поддерживать эту температуру, на один квадратный метр покрытия потребуется в среднем 3000 киловатт-часов энергии, объясняет Хорст Бадельт (Horst Badelt), сотрудник Федерального научно-исследовательского института дорожного хозяйства. „Об электрическом отоплении мы пока не думаем, — говорит он. — Мы думаем, прежде всего, о геотермии, то есть о том, чтобы тепло из недр Земли вытянуть с помощью теплообменников на поверхность. Тут есть самые разные схемы. Смысл в том, чтобы загнать зонды глубоко в землю, а коллекторы разместить под самым дорожным покрытием и регулировать подачу тепла в зависимости от температуры воздуха“.
Вообще в интернете обнаружилось немало информации и фотографий дорожного полотна с укладкой труб для горячей воды.
Лиса! Честно говоря, не знаю что Вам и сказать. Может быть это будущее. Может, и не столь отдаленное. Но пока это явно преувеличение.
Почти все.
Солнечные батареи с «умным» дорожным полотном в Америке — безусловно, а вот отапливаемые геотермально дороги в Исландии и Японии — самая настоящая суровая реальность Увы, не у всех под рукой есть горячие источники.
Лиса, мне неудобно себя цитировать, но…
«Но пока это явно преувеличение. Почти все.»
И спорить и доказывать я ничего не буду.
Всего хорошего.
Я тоже не собираюсь ничего доказывать, тем более, что не имею к этому никакого отношения, просто оставлю это здесь для интереса читателей
Рейкьявик
Тоже Рейкьявик
2008 год
Для наполненной гейзерами Исландии, где энергия — ДАРОВАЯ — это естественная картина. Об этом я говорил в самом первом письме. Там энергия — под ногами. Спасибо за найденные, поистине интересные фотографии.
Лиса! С удовольствием рассмотрел представленные Вами фото. Не являясь специалистом в строительстве и теплотехнике (назовите это как хотите), рискну предположить, что это технология «типичного» теплого пола, применяемая сейчас повсеместно. Очевидно, что это удачное локальное решение для местности, богатой горячей геотермальной водой. Это здорово.
Подобных изображений ранее не видел. Спасибо Вам за это.
Жаль, что такое решение не может быть реализовано в наших местностях.
Вот именно это и описывалось мной, как «почти все».
Если у Вас есть еще что-то столь же интересное, выкладывайте.
Спасибо, Лиса, за расширенный ответ.
Все, что будет написано ниже, относится не к ВАМ лично, а к той информации.
Фраза «3000 киловатт-часов энергии, объясняет Хорст Бадельт». Давайте взглянем на эту цифру сугубо формально. Не знаю, сколько Вы в вашей семье расходуете электроэнергии в месяц, скажу о себе. Электроэнергию в скромной двухкомнатной квартире в месяц счетчик накручивает около 150 кВт х час.
Значит, чтобы достигнуть заветной величины 3000 киловатт-часов энергии нам надо отказаться от энергоснабжения на ДВАДЦАТЬ МЕСЯЦЕВ. Кто из читателей нашего славно сайта готов отказаться на 20 месяцев от ЭНЕРГИИ ради того, что ОДИН квадратный метр дороги будет отапливаться ото льда.
Мне пришлось в свое время трудиться в Гос комитете по изобретениям И навидался — многого, включая вечный двигатель. Но все это оставалось на уровне самодеятельности.
Касательно геотермального подогрева — тут слов, тут все сплошной супер, можно только позавидовать районам нашей планеты, где земное тепло выходит наружу. Правда там часты землетрясения.
То что Solar Roadways составила договор — как бы ни о чем не говорит. Я прочел с вашей подачи их сайт. Интересно, как стартап — обнадеживает.
Большое ВАМ спасибо за предоставленную информацию.
Счастливо.
Я не могу опровергнуть слова герра Хорста Бадельта, но эта цифра мне кажется все же завышенной. В Финляндии прямо сейчас есть дороги, отапливаемые электрически, климат там не самый ласковый, но от света никому не приходится отказываться во имя дорог, да и на уровень жизни не жалуются вроде. Конечно, это не шоссе между городами, а несколько улиц в центре города. А цитату Хорста Бадельта я привела, чтобы осветить направление геотермии в условиях обычной местности. Может, и такое когда-нибудь сделают. Если когда-либо это окажется рентабельным и выгодным кому-то
Добрый вечер, Лиса! Добрый вечер, прекрасный Львов! Я крайне далек, чтобы причислить себя к отряду отчаянных полемистов, но все-таки я должен внести строгую техническую ясность в эту тему. Эту статью уже посмотрели более 11 тысяч наших читателей и было бы досадно, если мы вольно или невольно направим новых читателей на рельсы неподтвержденной технической информации. Давайте говорить о подтвержденных событиях.
Касательно упомянутой Вами стране Суоми, являющейся воплощением рая на Земле. Я без шуток. Говорю по личному опыту. Годовая стажировка в «Аалто университет» (новое название Высшей технической школы Отаниеми) на строительном факультете позволили мне сформировать свое мнение об этом обществе в целом, и о строительной отрасли — в частности.
Новая, достаточно недавняя командировка туда была посвящена проблемам экономии энергии в строительстве. Отчет о ней вы можете прочесть вот здесь. Указанный там автор — мой псевдоним.
Так что в эту проблему в финском исполнении постигал на месте. Я не могу сказать наотмашь, что упомянутых Вами там дорог не существует вообще. Готов выслать запрос туда, в строительный департамент, для уточнения этой темы. Хотя, зная, как финны скрупулезно берегут каждую каплю воды и каждый Ватт энергии, не могу представить, чтобы они разбазаривали энергию в дорожное плотно.
Критически относясь к своим же высказываниям, предположу, что лет 30 назад я бы посмеялся над сообщением, что в водосточных трубах устанавливаются резистивные кабели. А теперь их видать из жерла каждой трубы в приличных зданиях.
Вот тут фото из Хельсинки, но тут явно водяные «теплые полы». Насчет электрических — фотографий и документов не нашла (искала бегло), только повсеместное упоминание, что таковой обогреваемый тротуар существует там с 1998 года.
Да, Лиса, прекрасно знаю это место, оно расположено вплотную с музеем Атениум. Виден даже его аншлаг на третьей фотографии. Такие «теплые полы» проложены и на соседней улице Александрикату, и по соседству на главном бульваре — Эксланада. Все они рассчитаны на пешеходно-туристскую зону, именно пешеходную, а не проезжую. Что и вызвало наши «дебаты».
В моем городе эта же схема частично применяется для лестничных маршей подземных переходов. Там не скользко, а ступеньки всегда мокрые в снежные дни. Завтра с вашей подачи присмотрюсь к ним — сегодня у нас рекордный снегопад. Счастливо!
Говоря о достоинствах теплоизоляционных материалов всегда следует иметь ввиду не только его прямые потребительские качества, но и «побочные», но ой какие важные — это возможности быть «нейтральным» в условиях возможного пожара. И по этому параметру нет равных теплоизоляции, выполненной из каменной ваты. Например, огнезащита вентиляции ALU1 WIRED MAT и металла CONLIT от ROCKWOOL. Данное решение обеспечивает предел огнестойкости стальных конструкций от 30 до 240 минут в зависимости от приведенной толщины металла и толщины применяемого материала. Согласитесь, что в условиях «подземки» требования к огнестойкости должны быть предельно высокие.
Плиты ROCKWOOL допущены для использования в подземном строительстве.
Эксплуатация автономного дома теперь имеет достаточно полную обойму реальных инструментов. Прежде всего это сжиженный газ, который абсолютно вытеснил централизованное газоснабжения в средиземноморских городах. На первой фотографии (сделанной сквозь отверстие в забор) вы видите резервуар со сжиженным газом. Он установлен во дворе небольшого отеля.
По словам владельца отеля, они заряжают этот резервуар 3-4 раза за весь год. Разумеется, весь расход газа приходится на 5 месяцев курортного сезона. На втором снимке виден один из фрагментов батареи солнечных панелей, подогревающих воду. Трудно отыскать дом на Крите, который бы не венчала подобная конструкция.
Резервуар для сжиженного газа.
Нагреватель воды
В этом году заканчиваем строительства Первого в России пассивного дома, который соответствует всем требованиям немецкого стандарта. Подготовили все документы на сертификацию. Надеемся в этом году получить сертификат. К этому результату шли долгих 15 лет! Построить в МО дом, расходующий на отопление 15кВтч/м2 в год, многие спецы области считали невозможным.
Но, как говорится, «И даже то, что быть не может, однажды то же может быть». Наш опыт и технологии позволяют нам строить комфортные дома с энергоэффективностью около 25кВтч/м2 в год практически без удорожания. Мы даже разработали свой стандарт, который назвали Русский Пассивный Дом.
Уважаемый читатель! Крайне жалко, что вы скрываетесь за цифровым псевдонимом и трудно догадаться, а пожалуй даже невозможно, о характеристиках вашего дома. Из чего он сделан, толщина и материал стен? фундамент? кровля? система отопления? вентиляция и рекуперация, использование природных источников энергии и пр. Было бы замечательно, если бы вы сообщили нашим ИНТЕРЕСУЮЩИМСЯ читателям допустимую для прессы информацию. Также будет совершенно оправдано, если приложите фотоснимки вашего достижения.
Касательно ПЕРВОГО В РОССИИ…
Таким титулом наделялись дома, выполняемые начиная с 2010 года. Компанией Роквул один из первых, компанией Велюкс в паре с Изовером шагнули дальше пассивного, наделив его титулом Активный. Помнится, его торжественно открывал крон-принц Дании. Разумеется, вы в курсе.
Итак, ждем продолжения вашего рассказа.
Источник: 7dach.ru
Пассивный дом: мифы и реальность
Проблемы энергосбережения давно уже вышли на первый план, в том числе и в сфере частного домостроения. Приметой последнего времени стало интенсивное строительство так называемых пассивных домов, особенностью которых является крайне низкое энергопотребление — вплоть до нулевых расходов на отопление.
Без затрат на отопление
«Не может быть!» — воскликнет недоверчивый читатель. Может. Появились новые стеновые материалы, современные качественные утеплители, эффективная инженерия, и стало возможным не только снизить расходы на отопление дома до нулевой отметки, но и генерировать энергию! Такой дом называется уже «активным», однако предмет нашего рассмотрения — пассивные дома, которые иногда называют также энергоэффективными.
Вполне естественно, что идея такого дома возникла не в России, где экономия энергии не привилась до сих пор, а в западных странах, хотя единых стандартов пассивных домов нет и там. Едина лишь решаемая задача: дом, не требующий затрат на отопление, или с минимумом затрат.
Решается эта задача прежде всего за счет конструктивных особенностей постройки. Эффективное утепление, отсутствие мостиков холода в материалах и узлах примыканий, герметичность, геометрия здания и ориентация по сторонам света, зонирование помещений позволяют снизить теплопотери до минимума или вообще до нуля.
Кроме того, большую роль играет система приточно-вытяжной вентиляции: если она смонтирована неправильно, потери тепла достигают 20–25%. Поэтому в системе вентиляции необходимы рекуператоры, обеспечивающие экономию энергии на нагрев холодного приточного воздуха за счет использования тепла удаляемого наружу теплого. В идеале пассивный дом должен обогреваться за счет тепла бытовых приборов и биотепла жильцов. Дополнительный обогрев, в случае нужды, обеспечивается не с помощью котла, а посредством, допустим, теплового насоса или солнечных водонагревателей.
С точки зрения энергопотребления пассивный дом — весьма эффективен, поскольку исключает разорительные расходы на отопление. Однако тут же возникают опасения относительно экологической безопасности и комфортного проживания: если дом герметичен, то в нем наверняка трудно дышать. И кислорода будет не хватать, и влажность окажется повышенной, и грибки с бактериями станут активно размножаться…
Все эти страхи напрасные. Если дом выстроен профессионально, с соблюдением всех стандартов и нормативов, то никаких грибков не будет и в помине. Грамотный строитель устроит гидро-, тепло- и пароизоляцию так, что стена будет гарантированно сухой, а правильно устроенная система вентиляции и кондиционирования обеспечит помещения свежим воздухом.
Показателем энергоэффективности объекта служат потери тепловой энергии с квадратного метра (кВт·ч/м²) в год или за отопительный период. Обычно потери составляют 100–120 кВт·ч/м². В России энергосберегающей считается постройка, потери тепла в которой ниже 40 кВт·ч/м². В европейских странах установлен показатель примерно 10 кВт·ч/м².
Стены пассивного дома
В пассивном доме особое внимание уделяется устройству стен, кровли и фундамента. Именно через эти конструкции (плюс дверные и оконные проемы) теряется львиная доля тепла.
Стены пассивного дома могут быть из разных материалов — все дело в технологии возведения.
В случае деревянных стен для уменьшения тепловых потерь можно наращивать толщину: увеличивать диаметр бревна, сечение бруса и т. п. При достаточной толщине материала дополнительная теплоизоляция стене уже не потребуется, если, конечно, тепло не будет уходить через мостики холода. Чтобы исключить такие теплопотери, применяют специальные способы рубки бревенчатых срубов, а также утепляют те элементы стеновой конструкции, через которые может проникнуть холод. Стена из бруса не будет пропускать тепло, если обеспечено плотное примыкание стеновых элементов за счет профилирования и высокоточной обработкой брусьев. Еще надежнее в этом отношении клееный брус, который не претерпевает усадки, сохраняя первоначальную геометрию в течение всего срока эксплуатации, что, конечно же, положительно сказывается на теплотехнических характеристиках стеновой конструкции.
Но очень толстые деревянные стены существенно удорожают строительство, поэтому для повышения энергоэффективности используют современные утеплители, а также паро- и ветроизоляционные мембраны. При этом ухудшаются экологические характеристики постройки. Абсолютно экологична лишь скандинавская ветрозащитная плита «Изоплат», изготовленная из перемолотой древесины хвойных пород без применения клея и других химических связующих. По теплостойкости плита толщиной 25 мм равноценна 90 мм массива древесины; такая обшивка плотно облегает деревянные стены, утепляет и защищает от продувания. Ветрозащитная плита «Изоплат» разработана специально для северного влажного климата и необычайно популярна в Скандинавских странах и Германии, где используется для наружного утепления не только деревянных, но и каменных домов.
Пассивный дом можно создать и на базе каркасных стен. Необходимо правильно устроить стеновой «слоеный пирог». В него обязательно входит утеплитель, чаще всего минераловатный — экологически безопасный эффективный теплоизолятор.
Внутри стеновой конструкции находятся также гидроизоляционные пленки, пароизоляционные мембраны; кроме того, нередко используют специальные теплоизоляционные фасадные материалы и системы. Один из них — упомянутая выше ветрозащитная плита «Изоплат», которая утепляет конструкцию и перекрывает мостики холода по стойкам каркаса. Благодаря высокой паропроницаемости плиты каркас и утеплитель остаются сухими в течение всего срока службы. При использовании в качестве утеплителя льняных матов или целлюлозной эковаты не требуется сплошная пароизоляция — такая стена «дышит», как деревянная. Стены, устроенные по всем правилам, очень теплые, а постройка после закрытия теплового контура представляет собой своеобразный термос, из которого тепло практически не уходит наружу.
Разновидность каркасно-панельных — дома, выстроенные по SIP-технологии, из панелей, изготовленных в заводских условиях. Их теплоизоляционные свойства очень высоки, необходимо лишь при монтаже тщательно теплоизолировать места стыков.
Пассивные дома могут быть из ячеистых бетонов: пено- и газобетона. За счет газовых пузырьков в массиве эти материалы являются очень эффективными теплоизоляторами, а специальные способы монтажа — пазогребневая система соединения блоков и применение клеев вместо цементного раствора — дополнительно повышают теплотехнические характеристики стен. Если использовать еще и эффективный утеплитель, то пассивный дом гарантирован.
Кровля, окна, двери
В пассивном доме чердак должен быть теплым, а это значит, что кровлю необходимо утеплять, с тем чтобы кровельный пирог минимально пропускал тепло или вовсе не пропускал. Ведь если подкровельное помещение отапливается, вследствие разницы температур воздуха снаружи и внутри может образоваться конденсат, тогда утеплитель намокнет и потеряет эффективность. Вот почему одним из важнейших элементов кровельной конструкции является вентилируемый зазор между утеплителем и кровельным покрытием. На кровле применяются также антиконденсатные гидроизоляционные пленки, диффузионные и супердиффузионные паропроницаемые мембраны. Функции таких пленок и мембран выполняет и кровельная плита «Изоплат», дополнительно утепляющая кровлю (особенно по деревянным стропилам), и обеспечивающая высокую звукоизоляцию, что актуально для мансард.
Оконные и дверные проемы также требуют внимания при создании пассивного дома. Места примыканий оконных блоков к стенам тщательно утепляются и герметизируются, а стеклопакеты выбираются с двойным или тройным остеклением и заполнением пространства между стеклами инертным газом. Такие окна, как правило, снабжены, системой микропроветривания, доводчиками и другими техническими приспособлениями, уменьшающими потери тепла.
Не менее актуально и утепление дверей. Металлическая дверь — надежная защита от непрошеных гостей, но, в отличие от деревянной, добиться ее высокой тепло- и звукоизоляции гораздо сложнее ввиду высокой теплопроводности и плотности металла. Чаще всего в качестве теплозвукоизоляционных материалов используют пенополистирол, пенополиуретан, минеральную и каменную вату. Теплоизоляции помещения способствует также уплотнитель, который еще защищает от проникновения пыли и приглушает звонкие удары полотна дверного блока о коробку.
Помимо всего перечисленного, энергопассивность в значительной степени обеспечивает комплекс инженерных систем дома. Но об этом в другой публикации.
Слово экспертам
Пентти Коскенранта, директор фабрики Ikihirsi:
Для меня энергоэффективный дом может быть только деревянным. По проведенным исследованиям, на обогрев деревянных стен толщиной от 180 мм затрачивается всего лишь около 10% всей энергии, потребляемой домом.
На фабрике деревянных домов Ikihirsi производятся дома из клееного бруса и клееного бревна разной толщины, и российским клиентам мы рекомендуем строить дома из клееного бруса сечением не менее 180 мм: это оптимально для наших стран, где продолжительность холодного периода полгода. Деревянные стены сами по себе хороший теплоизолятор и помогают поддерживать ровную температуру внутри дома. А еще стены из клееного бруса отличаются тепловой инерцией, и современные способы производства позволяют максимально использовать эту волшебную особенность дерева. Деревянные стены нагревают воздух внутри помещений за счет накопленной энергии и естественным образом фильтруют его от пыли и углекислого газа.
Слово экспертам
Александр Новожилов, коммерческий директор ООО «Гарус»:
У SIP-технологии высокий потенциал в сфере строительства энергоэффективных домов. Дома из SIP очень теплые и сохраняют тепло, как термос. Для достижения таких же показателей кирпичная стена должна быть в 15 раз толще SIP-панели. При одинаковой толщине стена из SIP более чем в 1,5 раза теплее каркасной стены, утепленной минватой.
Причем, в отличие от каркаса, дом, построенный по SIP-технологии, не изменит свойства со временем. Если сделать все профессионально, установить энергосберегающие окна и двери, то основные затраты в SIP-доме пойдут на обогрев свежего воздуха для вентиляции помещений, что, по современным нормативам, составляет лишь 10–15% общего объема теплопотерь, которые можно снизить при помощи рекупиратора.
Слово экспертам
Валентина Кутузова, директор ООО «Экоплат»:
Эффективную и экономичную внутреннюю отделку дома с дополнительной теплоизоляцией обеспечивают тепло- и звукоизоляционные декоративные стеновые и потолочные панели «Изотекс». Они изготавливаются по финской технологии из размолотой древесины хвойных пород без добавления клея. По теплоизоляционным свойствам эти абсолютно экологически безопасные панели толщиной 12 мм сопоставимы с массивом древесины толщиной 44 мм, а их высокие звукоизоляционные характеристики гарантируют акустический комфорт в помещении. Панели «Изотекс» в своем классе отличаются максимальной шириной (58 см), система крепления «шип — паз» перекрывает «мостики звука» и обеспечивает идеальную стыковку панелей и ровную поверхность. Кроме того, «Изотекс» регулирует влажность в помещении, за счет высокой теплоемкости решает проблему холодных углов, обеспечивает прохладу в летний зной и комфортную температуру прохладным вечером.
Источник: zagorod.spb.ru
Пассивный дом что такое? Конструкция и энергозатраты
Строительные работы домов всегда требуют максимальной точности и внимательности при их выполнении. Каждый владелец желает получить конструкцию, которая будет отличаться прочностью и надежностью, при этом желательно, чтобы затраты на электрическую энергию были минимальны. Отличным решением в таком случае станет возведение пассивного дома. Такая конструкция имеет свои нюансы, которые следует соблюдать при возведении, плюсы и минусы.
История пассивного дома
Красивый и современный дом, который не нуждается в больших затратах на отопление является мечтой каждого. Именно поэтому многих владельцев собственных участков, волнует вопрос, что такое пассивный дом и какие он имеет особенности.
Первые энергосберегающие сооружения начали появляться у сибирских и северных жителей. Они пытались построить такое жилье, чтобы оно удерживало как можно больше тепла, расходуя небольшое количество ресурсов.
Ярким примером энергоэффективного здания является кубическая постройка в городе Манчестер, США. Благодаря своей форме, поверхность наружных стен была минимальна, а площадь остекления составляла 10%. С северной стороны совершенно не было стекол. На крыше размещались солнечные батареи.
Экодом получил широкую известность благодаря ученому Вольфгангу Файсту, который создал Институт пассивного дома в городе Дармштадт в Германии. В конце 80-х годов была разработана концепция обустройства здания. На протяжении 20 лет проводилось немало работ, в ходе которых рассматривались факторы, влияющие на подачу и накапливании энергии во время возведения и использования жилых помещений.
Пассивный дом сегодня представляет собой жилое сооружение с малым расходованием электроэнергии при его эксплуатации. Солнечное тепло может поступать внутрь постройки, задерживаясь там даже в холодную погоду. Поэтому на этапе проектирования особое внимание уделяется высоким параметрам изоляции. Энергосберегающее здание будет потреблять необходимую энергию не только извне, но и изнутри благодаря работающим электрическим приборам и даже людям, которые будут в нем проживать.
Технология строительства
Технология строительства пассивного дома предполагает соблюдение установленных требований. Для полного понимания конструкции, стоит детально рассмотреть каждую ее составляющую.
Создание проекта и строительные работы лучше доверить профессионалам, которые уже знакомы с особенностями пассивных домов, знают, какие материалы лучше применять.
Используемые строительные материалы
Во время строительства пассивного дома могут использоваться как привычные материалы, такие как кирпич и дерево, так и нетрадиционные из вторсырья. К тому же строительство многих домов осуществляется с использованием современных материалов, отличающихся невысокой тепловой проводимостью. Внимание уделяется изоляторам и утеплителям, от которых будет напрямую зависеть итоговый результат.
На заметку! Самым проблемным местом являются стыки: проемы, углы, места соединения стен и потолка, стен и пола. Поэтому он требуют тщательной обработки.
Наружная часть дома также нуждается в хорошем утеплении. На начальном этапе строительства нужно позаботиться об утеплении фундамента. При выборе утеплителя стоит отталкиваться от региона и его климата. Важными критериями являются: толщина, теплоотражение, теплопроводимость, паронепроницаемость.
Внутри здания стоит использовать натуральные стройматериалы, которые будут притягивать энергию солнца и накапливать ее. Для этого подойдут бетонные блоки и кирпич. С помощью них можно сделать внутренние перегородки, а в качестве отделки взять глиняную штукатурку. Использование гипсокартона станет не лучшим вариантом.
Форма дома
Площадь и форма здания напрямую влияют на потери энергии. Пассивное здание должно быть построено так, чтобы показатель компактности имел допустимые значений. Этот коэффициент определяет соотношение площади к объему сооружения. Прежде чем определиться с желаемыми габаритами и формой, стоит продумать какие комнаты вам нужны и сколько их будет.
Пассивные дома не должны иметь малоиспользуемые помещения, такие как гардероб, гостевые комнаты. Они требуют большого количества энергии. Самым подходящим решением станет постройка дома сферической формы. Стоит отказаться от чрезмерной роскоши в экстерьере. Также неуместны одноэтажные постройки, наличие больших балконов и прочих сложных геометрических элементов.
Как правило, дома имеют односкатную кровлю, что позволяет сократить расходы на стройматериалы, упростить конструкцию крыши.
Конструкция пассивного дома
В целом пассивный дом визуально ничем не отличается от обычного жилого помещения. Он также имеет фундамент, стены, перегородки, кровлю, проемы. Главное отличие кроется в подходе к проектированию каждого элемента в отдельности, применении современных материалов и инженерных систем. Конструкция энергосберегающего здания должна отвечать двум главным принципам – компактность и рациональная планировка пространства.
Внутренняя планировка пассивного дома
Внутреннее обустройство энергосберегающего здания также будет отличаться от обычного дома. Нередко проектировщики берут за основу правила фен-шуя с целью сохранения тепловой энергии и тепла, его накопления. Также стоит учитывать пожелания хозяев, чтобы их проживание в доме было максимально удобным и комфортным.
Внутреннее пространство разделяется на 2 основные участка:
- Жилой. Сюда относят спальные комнаты, детская, гостиная.
- Буферный. Это комнаты, отвечающий за комфортное пребывание: ванная и туалет, кухня, кладовка, прихожая.
Жилые помещения должны располагаться в юго-восточной части дома, в то время как остальные могут находиться на западе и севере. Менее значимые комнаты должны располагаться ближе к северной стороне. При этом каждое помещение не должно иметь большую площадь, а точнее удаленность комнаты от окна. Чем дальше находится противоположная стена от окна, тем сложнее будет прогреть дальнюю часть комнаты. Поэтому предпочтение стоит отдавать комнатам квадратной формы.
Наполнение пассивного дома
Все составные элементы дома должны быть направлены на достижение главных целей – сохранение тепла, создание хорошей теплоизоляции, вентиляции, отопительной системы и герметичности.
Солнечный свет
Так как строительство жилого дома предполагает минимизацию затрат энергии, то одной из главных задач является задействование природного тепла, то есть солнечной энергии. Поэтому проект пассивного дома предполагает, что все проемы, а именно двери и окна, должны размещаться с южной стороны. От расположения на севере стоит отказаться. Также не стоит высаживать высокие и пышные растения около постройки, так как от них будет падать много тени.
Теплоизоляция
Конструктив энергосберегающего дома направлен на создание хорошей теплоизоляции. Нужно исключить любые возможности потери тепла. Теплоизоляция должна быть предусмотрена во всех угловых стыках и проемах. Хороших показателей теплопередачи позволяют добиться пенопласт и СИП панели, толщиною 30 и 27 см соответственно.
Светопрозрачные элементы
Ночью через окна выходит значительное количество тепла, поэтому лучше задействовать энергосберегающие типы окон. Они оснащены стеклами, выполняющими роль солнечных аккумуляторов. Окна способны накапливать солнечную энергию на протяжении светового дня и минимизируют тепловые потери в темное время суток.
Отопление
Самой подходящей технологией для пассивного дома является рекуперация. Для этого потребуется теплообменник, который будет нагревать воздушные массы благодаря тепловой энергии грунта либо исходящего воздуха. Инновационные конструкции позволяют использовать 80-90% вытяжного воздуха. При очень низких температурах на улице можно использовать обычные обогреватели.
В качестве системы отопления также могут использоваться:
- камины;
- печи;
- электроконвекторы;
- солнечные коллекторы;
- солнечные батареи.
Допустимо сочетание нескольких способов.
Герметичность
Проект пассивного дома предполагает создание такой конструкции, которая будет иметь показатель герметичности значительно выше, чем у обычного дома. Благодаря тщательной обработки стыков можно добиться хорошей воздухонепроницаемости. Отдельного внимания заслуживают дверные и оконные проемов. С этой задачей отлично справится гермабутил.
Вентиляционная система
Отвечает за создание комфортного микроклимата. Благодаря энергоэффективности современных технологий можно согреть воздушные массы, которые поступают в дом извне, за счет выходящего воздуха из здания. Система вентиляции должна строиться по рекуперационному принципу. Суть такой конструкции проста.
Система самостоятельно будет регулировать количество поступающего воздуха и поддерживать необходимый показатель влажности. Воздушные массы, оказавшись внутри системы, нагреваются за счет теплого воздуха, который выходит из дома.
Энергозатраты
Поскольку пассивное сооружение предполагает использование солнечного света и тепла для прогревания комнат, затраты на отопление будут минимальны. Такое сооружение можно считать не энергозависимым. В среднем потери тепла составляют 20 кВт год на 1 квадратный метр. Если сравнить с обычным кирпичным домом, то этот показатель будет в 10-15 раз больше.
В качестве примера можно взять двухэтажный дом, площадью в 160 кв. м. Его эксплуатация обойдется примерно в 15 000 кВт, включая 9500 кВт на отопление. Месячные расходы составят около 1000 рублей.
Преимущества и недостатки
К плюсам пассивных домов в России можно отнести:
- сокращение расхода электрической энергии при эксплуатации жилого здания – является главным преимуществом;
- воздух, поступающий в здание через систему вентиляции, отличается чистотой. В нем отсутствует пыль и прочие вредные элементы;
- здание не подвергается усадке, что дает возможность переходить к отделке сразу после постройки сооружения;
- в качестве основных строительных материалов используются только экологически чистые;
- такой дом сможет прослужить 80-120 лет;
- пассивные здания неприхотливы в обслуживании;
- так как конструкция исключает внутренние несущие перегородки, то перепланировка может проводиться в любое время на усмотрение владельцев.
Также энергоэффективный дом обладает и недостатками:
- одинаковый температурный режим. Во всех комнатах, будь то спальня и ванная, температура будет одна и та же. Иногда это может приносить дискомфорт, так как во время сна хочется ощущать легкую прохладу, в то время как в ванной комнате может не доставать тепла;
- одной из распространенных проблем является сухость воздуха. Появляется из-за частого открывания входной двери, особенно в холодную погоду;
- нет возможности использовать радиатор;
- ночью нельзя открывать окна, чтобы проветрить комнату, так как все тепло быстро выйдет наружу.
Несмотря на то, что реализация проекта пассивной энергосберегающей конструкции требует значительных денежных расходов по сравнению с обычным коттеджем, в дальнейшем затраты окупятся вдвойне. К тому же эко технологии являются абсолютно безвредными для окружающей среды и безопасны для людей, никак не сказываются на их привычный образ жизни.
Источник: istochnikienergii.ru
Пассивный дом по-русски: конструктив и инженерные решения
Для большинства отечественных домовладельцев, построить т.н. пассивный коттедж — что-то из области фантастики. Дорого. Сложно. Неизвестно, окупится ли когда-нибудь. Рассмотрим такой дом изнутри и сделаем вывод — стоит ли его возводить в России.
- Ключевые стандарты пассивного дома
- Конструктив дома со сверхнизким энергопотреблением
- Инженерные решения энергоэкономичного дома
- Стоимость 1 кв. м и расходы на эксплуатацию
- Выгодно ли строить пассивный дом в России
Что такое пассивный дом
Когда речь заходит о термине пассивный дом, то возникает путаница. Одни считают, что это — дом с экстраутеплением. Другие, что это — коттедж, в котором, благодаря минимизации теплопотерь, ориентированию по сторонам света и минимальному энергопотреблению, отпадает необходимость в классической системе отопления. Третьи, что это — частный дом полностью независящий от внешних энергосетей, который производит энергии больше, чем потребляет сам. Для этого ставятся: ветрогенератор, солнечные батареи, гелиоколлектор.
Чтобы внести ясность, скажем, что термин Passivhaus пришел к нам из Германии, где в 1996 году, был основан Институт Пассивного дома. Тогда и появился добровольный строительный стандарт, на который следует ориентироваться при проектировании и возведении комфортных зданий со сверхнизким энергопотреблением. По этому стандарту:
- Если в доме удельный расход тепловой энергии на отопление не превышает 15 кВт⋅ч/(м 2 в год), то он считается пассивным, при условии, что в здании поддерживается комфортная температура. По стандарту это +20 градусов.
- Если расход тепловой мощности не более 60 кВт⋅ч/(м 2 в год), то это — дом с низким потреблением энергии.
Чтобы достичь этих показателей требуется качественно утеплить ограждающие конструкции дома — фундамент, стены, кровлю, и устранить все мостики холода. Просчитать оптимальные размеры дома и сориентировать «коробку» по сторонам света так, чтобы большая часть окон смотрела на юг. Нужна система приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором тепла и т.д.
Для сравнения, в обычных частных домах, а это большая часть строений в РФ, удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 200 — 300 кВт⋅ч/(м 2 в год). Проще говоря — хозяева топят улицу. Добавим, что стандарт пассивного домостроения включает в себя дополнительные критерии. Например, на бытовые нужды — ГВС, отопление и электроэнергию, общее потребление первичной энергии не должно превышать 120 кВт⋅ч/(м 2 в год).
- Удельная тепловая нагрузка для источника нагрева.
- Коэффициент теплопередачи окон.
- Степень герметичности наружной оболочки здания.
- КПД вентиляционной установки с рекуператором тепла.
Но, в рамках данной статьи, нас интересует только удельный расход тепловой энергии на отопление 15 кВт⋅ч/(м 2 год). Удастся ли его достичь при строительстве пассивного дома в России? Ведь стандарт пассивного дома разрабатывался для Германии — страны с менее суровым климатом, чем в РФ.
Стандарты Passivhaus интересны, но совершенно не учитывают климатические особенности. Например, коттедж получивший сертификат соответствия как пассивный дом, построенный без изменений в Подмосковье, будет потреблять уже не 15 кВт⋅ч/(м 2 год), а все 25 кВт⋅ч/(м 2 год).
Кроме этого, расчёт в программе PHPP (Пакет проектирования пассивного дома) ведётся при температуре внутри помещения +20 градусов Цельсия. Если в сертифицированном пассивном доме, в Германии, поддерживать внутри дома не +20 °C, а +24 °C, то расходы на отопления сразу вырастут до 25 кВт⋅ч/(м 2 год). А если этот дом снова, виртуально перенести в Москву, то расходы составят 45 кВт⋅ч/(м 2 год). Т.е. увеличатся в 3 раза, хотя дом и сертифицирован в Германии как пассивный.
Чтобы добиться расхода тепловой энергии в 15 кВт⋅ч/(м 2 год), что соответствует 5.5 Вт/кв. м при температуре на улице -28 градусов нужно, чтобы теплопотери двухэтажного дома, например, 10х10 метров и высотой в 6 м (без окон и без дверей) составляли 1.4 кВт. Это означает, что тепловое сопротивление (R) стен, потолка и пола = 15 м 2 · о С/Вт! Это примерно 450 мм экструзионного пенополистирола или 600 мм каменной ваты. Для сравнения, по СНиП, рекомендуемое значение сопротивления теплопередаче внешней стены для коттеджа в МО 3.16 м 2 · о С/Вт.
Тем интереснее дом со сверхнизким энергопотреблением, который возвели в Чеховском районе Подмосковья.
Конструктив пассивного дома по-русски
Дом на фото ниже заказали для пенсионеров их дети.
План первого этажа комплекса.
План второго этажа комплекса.
Коттедж должен быть комфортным, удобным для проживания и экономичным, так, чтобы плату за отопление потянули пожилые люди.
Далее мы расскажем, как этого удалось добиться. Вводная часть:
- Общая площадь комплекса, объединившего сразу несколько помещений – 350 кв. м.
- Отапливаемая площадь – 240 кв. м.
- Площадь жилой части коттеджа – 210 кв. м.
Дом построен по каркасной технологии. Из-за уклона на участке, перепада высот, суглинистого грунта, верховодки, большого пятна застройки (протяженность жилой части 14 м, а хозблока 20 м) в качестве фундамента выбрали нестандартную конструкцию.
Под хозяйственным блоком залиты полы по грунту.
Цоколь зашит плитами ЦСП, которые не доходят до грунта. Зазор перекрывается отмосткой.
Конструктив дома с низким энергопотреблением:
- Перекрытие первого и второго этажа — деревянные фермы заводского изготовления. На фермы уложены фанера толщиной 21 мм и залита бетонная стяжка толщиной 60 мм под теплый водяной пол.
- Дом утеплен эковатой. Толщина слоя теплоизоляции:
- Первый этаж – 520 мм.
- Второй этаж – 600 мм.
Кровля в доме холодная. Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции перекрытия второго этажа – 12 м 2 · о С/Вт.
- Пирог стены изнутри-наружу:
- гипсокартон толщиной 12 мм;
- ОСБ толщиной 9 мм;
- пароизоляционная мембрана;
- стойка шириной 150 мм (промежуток каркаса заполняется эковатой);
- ОСБ толщиной 9 мм;
- пароограничивающая мембрана;
- объёмный каркас, заполненный эковатой;
- влаго-ветрозащитная мембрана;
- ОСБ толщиной 9 мм;
- вентилируемый воздушный зазор.
- фасадная отделка.
Толщина стен, заполненных эковатой, – 40 см. Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции – 10 м 2 · о С/Вт.
Инженерка энергоэкономичного дома
Отметим, что дом сориентирован по сторонам света. Окна смотрят на юг. Стеклопакеты заполнены аргоном. Сопротивление теплопередаче остекления с отражающей пленкой – 1.36 м 2 · о С/Вт.
На веранде стоит дровяная печь-камин с водяной «рубашкой».
Печь — это резерв и дополнительный теплогенератор для отопления дома и нагрева воды для ГВС. Мощность водяного контура печи 10 кВт.
Также в доме установлена приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла. На участке, на глубине в три метра, зарыт грунтовый теплообменник протяженностью двести метров для подогрева приточного наружного воздуха до рекуператора и для охлаждения воздуха летом.
Для отопления дома используется несколько видов теплогенераторов. Пока в поселке нет магистрального газа, дом отапливается котлом, работающим на сжиженной смеси пропана-бутана.
Основной источник для отопления дома — электричество. В техническом помещении установлен теплоаккумулятор на 250 литров. Вода нагревается двумя ТЭНами, совокупной мощностью 8.5 кВт.
Чтобы сократить расход электроэнергии для нагрева воды используется ночной тариф. Температура воды поднимается до 80 градусов.
Принципиальная инженерная схема дома.
Приоритет отдан трём видам источников энергии: сжиженный газ, электричество и дрова. При необходимости, хозяин дома может отапливать дом любым из перечисленных видов энергии.
В коттедже постоянно проживает два человека, а с пятницы по воскресенье, гостят дети владельцев дома.
Расходы на эксплуатацию дома со сверхнизким потреблением энергии и цена вопроса энергоэффективности
Приведем следующие цифры:
Наблюдение показало, что, когда дом еще отделывался изнутри, (велись «мокрые работы» и не все системы были отлажены и запущены) при отоплении сжиженным газом, с 23.11.2013 по 29.03.2014, ушло 28 баллонов. Весь март топились печкой. Делали по две — три закладки дров по 4 кг. Этого хватало чтобы держать температуру в доме +20 — +21 о С. Еще и солнце прогревало помещения. По словам застройщика, планируется, за весь год, выйти на цифру – 13 кВт⋅ч/(м 2 год).
С 06.04.2014 в доме постоянно проживают два человека. На ГВС + отопление, расход составляет два баллона газа в две недели + печка.
После года эксплуатации дома были получены реальные показатели расхода энергии на отопление. ТЭНы включаются только для работы при ночном тарифе. При отапливаемой площади 240 кв. м, и поддержании температуры в доме + 24 градуса, удельный расход тепловой энергии на отопление в 2014 году составил около 21 кВт⋅ч/(м 2 год). В суровую зиму расход 26 кВт⋅ч/(м 2 год). Если температуру в доме уменьшить до + 20 градусов, то расход тепловой мощности на отопление уменьшится и приблизится к стандарту пассивного здания.
Стоимость дома, приближенного к стандартам пассивного:
- Затраты на рекуператор + калориферы + трубы + грунтовый теплообменник около 250 тыс. руб.
- Один квадратный метр дома с низким энергопотреблением, общей площадью 350 кв. м, вместе с инженеркой, обошелся в 850 долларов.
Подведение итогов
Дорого обошелся дом его владельцам или нет, пусть каждый решит для себя сам. Конечно, многие могут возразить, что овчинка не стоит выделки и энергоэффективность — недешевое удовольствие и нам не по карману. Если на участке есть магистральный газ, то, пока, конечно, этот энергоноситель вне конкуренции. И, в случае чего, так можно отопить большой коттедж и не разориться. Но последние тенденции говорят о том, что, у нас, цены на энергоносители — газ, электроэнергию, дизельное топливо и др. будут постепенно повышаться.
За границей популярность энергоэффективных решений обусловлена высокими ценами на топливо и более доступной «для них» стоимостью необходимого инженерного оборудования. Европейцы, строя дом, вынуждены экономить и думать, как сократить затраты на отопление. Кроме этого, государство, «там», всячески стимулирует внедрение энергоэффективных технологий среди частных домовладельцев.
В наших климатических условиях, не рассматриваем южные регионы, затраты на строительство дома по немецким стандартам Passivhaus, могут оказаться экономически невыгодны. Вложения в такой дом не окупятся при жизни его владельцев.
Поэтому, на первое место, ставьте трезвый расчет. Взвесьте все «за» и «против». Считайте на перспективу. Сделайте смету. Прикиньте выгоду от экономии энергоносителей в будущем к сумме вложений в утеплители и инженерное оборудование, которая требуется сразу.
Учтите, чтобы спроектировать и построить пассивный дом, требуются инженеры, архитекторы и строители высокой квалификации.
Современный дом, безусловно, должен быть хорошо утепленным и энергосбалансированным. Нет смысла вкладываться в экстраутепление стен и кровли если нет вентиляции с рекуперацией тепла, многокамерных окон и т.д. Поэтому, вооружившись знаниями и посильными для вас современными технологиями, стройте в первую очередь для себя и своей семьи энергосберегающие дома, удобные для жизни здесь и сейчас.
Узнать детали проекта и присоединиться к обсуждению энергоэффективного коттеджа можно в теме «Пассивный дом в Чеховском районе, Московская область».
Источник: blog.brigada174.ru