Что нам стоит пассивный дом построить?

Поделиться ссылкой
Копировать ссылку
Oleg_Sanko Oleg_Sanko ЭКСПЕРТ
Олег Санько Москва
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?



Что нам стоит энергоэффективный дом построить?
 

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?

Фотогальванические панели - неотъемлемый компонент энергоэффективного дома.

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

Говоря об экономии, согласитесь, без цифр не обойтись. Поэтому здесь их будет не менее десятка. Сегодня пока еще нет официально принятого международного определения термина «энергоэффективный дом». Но разделение жилых домов по уровню энергопотребления в Европе уже действует. Это:
  • старые здания (до 1970-х гг.) — для отопления и вентиляции требуют около 300 кВт⋅ч/(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.

Примечание
: Показатель энергосбережения — кВт⋅ч/(м² в год)  — описывает расход тепловой мощности (в кВт⋅час), которую надо затратить на обогрев 1 кв. м дома в течение всего календарного года при условии, что в доме будет комфортная температура. Разумеется, чем лучше вы утеплите дом, тем меньше придется тратить энергии, а значит, и денег на обогрев.


Пассивный дом

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



Пассивный дом — это дом, который:
  1. энергоэффективен благодаря низкой потребности в тепловой энергии
  2. комфортен для проживания,
  3. наносит минимальный вред окружающей среде

Недавно построенный пассивный дом в Подмосковье. Фото: Институт пассивного дома

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.

У энергоэффективного дома под фундаментной плитой должен лежать надежный теплоизолятор, лучше - экструдированный пенополистирол.

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

Есть 2 главных критерия для пассивного дома:
  1. Удельный расход тепловой энергии не должен превышать 15 кВт⋅ч/(м² в год).
  2. Общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (отопление, горячая вода и электрическая энергия) не должно превышать 120 кВт⋅ч/(м² в год).

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

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

Картинка на экране тепловизора стала отличным подспорьем в поиске так называемых мостиков холода

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.

Сооружение коттеджа с использованием теплых ячеистых блоков

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.

Керамические теплые блоки - лучший стеновой материал с любой точки зрения


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.
 
Утепление кровли - непременный этап создания теплового контура в энергоэффективном доме


5. Инженерное оборудование:

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

Схема работы теплового насоса

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.

При утеплении дома использована изоляция Изовер

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

И не забывать об энергосбережении. Это значит применять:
  • электроприборы и оборудование с низким энергопотреблением, 
  • напольное водяное отопление (водяной теплый пол),
  • экономичное водоразборное оборудование.

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

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



Статья размещена в разделах: , , , , , , , ,
36 комментариев 17 спасибо за статью 7 в избранном 18552 просмотра
Поделиться ссылкой
Копировать ссылку
Автор статьи:
Добавили статью в избранное
IrinaKrivecNikitenko Ирина Кривец (Никитенко) и еще 6 человек




Комментарии (36)
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
Последний раз редактировалось
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
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
Рейкьявик

Тоже Рейкьявик
Тоже Рейкьявик

2008 год
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.
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.
Резервуар для сжиженного газа.

Нагреватель воды
Нагреватель воды

Пожалуйста, оставьте комментарий

Или через: