Энергопассивный дом

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

  1. 15 кВтч/м2 в год — это характеристика придуманная немцами, так как у них дорогие энергоносители и вообще не хватает энергоресурсов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Подведем итог.

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

Экология

Средний канадский коттедж производит ежегодно 5-7 тонн парниковых газов. Дома США производят ежегодно около 278 млн тонн парниковых газов. Пассивные дома могут существенно сократить эти выбросы.

Технологии пассивного домостроения позволяют существенно сократить потребление энергии. Например, в 1990-е годы в Германии энергопотребление в жилищно-коммунальной сфере снизилось на 3 %. А домохозяйства Великобритании потребляют около 30 % всей энергии страны.

См. также

История

Пассивный дом, построенный в 1990 году в городе Дармштадте.

Из истории развития энергоэффективных зданий

Развитие энергоэффективных построек восходит к исторической культуре северных народов, которые стремились построить свои дома таким образом, чтобы они эффективно сохраняли тепло и потребляли меньше ресурсов. Классическим примером техники повышения энергоэффективности дома является русская печь, отличающаяся толстыми стенками, хорошо сохраняющими тепло, и оснащённая дымоходом со сложной конструкцией лабиринтов.

К современным экспериментам повышения энергоэффективности зданий можно отнести сооружение, построеное в 1972 году в городе Манчестер, штат Нью-Гэмпшир, США. Оно обладало кубической формой, что обеспечивало минимальную поверхность наружных стен при данном объёме, площадь остекления не превышала 10 %, что позволяло уменьшить потери тепла за счёт объёмно-планировочного решения. По северному фасаду отсутствовало остекление. Покрытие плоской кровли было выполнено в светлых тонах, что уменьшало её нагрев и соответственно снижало требования к вентиляции в тёплое время года. На кровле здания были установлены солнечные коллекторы.

В 1973—1979 Был построен комплекс «ECONO-HOUSE» в городе Отаниеми, Финляндия. В здании, кроме сложного объёмно-планировочного решения, учитывающего особенности местоположения и климата, была применена особая система вентиляции, при которой воздух нагревался за счёт солнечной радиации, тепло которой аккумулировалось специальными стеклопакетами и жалюзи. Также в общую схему теплообмена здания, обеспечивающую энергоэффективность, были включены солнечные коллекторы и геотермальная установка. Форма скатов кровли здания учитывала широту места строительства и углы падения солнечных лучей в различное время года.

Пассивный дом

Интересную схему оборудования пассивного дома предложили в мае 1988 года доктор Вольфганг Файст, основатель «Института Пассивного дома» в Дармштадтe, (Германия) и профессор Бо Адамсон из Лундского университета (Швеция). Концепция разрабатывалась в многочисленных исследовательских проектах, финансируемых землёй Гессен, Германия.

В 1996 году создан «Институт Пассивного дома» в городе Дармштадт.

Конструкция пассивного дома

Для строительства, как правило, выбираются экологически корректные материалы, часто традиционные — дерево, камень, кирпич. В последнее время часто строят пассивные дома из продуктов ре-циклизации неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены специальные заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.

Теплоизоляция

Основная статья: ТеплоизоляцияФотография в инфракрасных лучах показывает, насколько эффективна теплоизоляция пассивного дома (справа) по сравнению с обычным домом (слева).

Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, пол) стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Это приводит к значительным потерям: например, тепло-потери обыкновенного кирпичного здания — 250—350 кВт·ч с м² отапливаемой площади в год.

Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется несколько слоёв теплоизоляции — внутренняя и внешняя. Это позволяет одновременно не выпускать тепло из дома и не впускать холод внутрь него. Также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах тепло-потери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт·ч с 1 м² отапливаемой площади в год — практически в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях.

Окна

Основные статьи: Окно, СтеклопакетОкна пассивного дома практически не требуется открывать для проветривания.

В пассивном доме используются 2- или 3-камерные стекло-пакеты, заполненные низко-теплопроводным аргоном или криптоном. Применяется более герметичная конструкция примыкания окон к стенам, утепляются оконные проёмы. Стекла имеют специальный состав, обрабатываются особым образом, покрываются плёнками отражающими тепловое излучение. Иногда для дополнительной теплоизоляции на окнах устанавливают ставни, жалюзи или шторки.

Самые большие окна направлены на юг (в северном полушарии) и приносят в среднем больше тепла, чем теряют.

Регулирование микроклимата с применением активного отопления и охлаждения

Основные статьи: Кондиционирование, Отопление, Микроклимат

На сегодняшний день технология строительства пассивных домов далеко не всегда позволяет отказаться от активного отопления или охлаждения, особенно в регионах с постоянно высокими или низкими температурами, или резкими перепадами температур, например, в зонах с континентальным климатом. Тем не менее, органичной частью пассивного дома является система обогрева, кондиционирования и вентиляции, расходующая ресурсы более эффективно, чем в конвенциональных домах.

Вентиляция

Основная статья: ВентиляцияПассивный дом использует комбинацию низко-энергетических строительных техник и технологийIn addition to the heat echanger (centre), a micro-heat pump extracts heat from the exhaust air (left) and hot water heats the ventilation air (right). The ability to control building temperature using only the normal volume of ventilation air is fundamental

В конвенциональных домах вентиляция осуществятся за счёт естественного побуждения движения воздуха, который обычно проникает в помещение через специальные пазы в окнах и удаляется пассивными вентиляционными системами, расположенными в кухнях и санузлах.

В энегроэффективных зданиях используется более сложная система: вместо окон с открытыми пазами используются звукоизолирующие герметичные стеклопакеты, а приточно-вытяжная вентиляция помещений осуществляется централизованно через установку рекуперации тепла. Дополнительного повышение энергоэффективности можно добиться, если воздух выходит из дома и поступает в него через подземный воздухопровод, снабжённый теплообменником. В теплообменнике нагретый воздух отдаёт тепло холодному воздуху.

Зимой холодный воздух входит в подземный воздухопровод, нагреваясь там за счёт тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает поступивший свежий и выбрасывается на улицу. Нагретый свежий воздух, поступающий в дом, имеет в результате температуру около 17 °C.

Летом горячий воздух, поступая в подземный воздухопровод, охлаждается там от контакта с землёй примерно до этой же температуры. За счёт такой системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда бывает необходимо использование маломощных нагревателей или кондиционеров (тепловой насос) для минимальной регулировки температуры.

Освещение

Основная статья: Освещение

Могут использоваться светодиодные LED-блоки

Стоимость пассивного дома

В настоящее время стоимость постройки квадратного метра энергоэффективного дома примерно на 8-10 % больше средних показателей для обычного здания. Дополнительные затраты на строительство окупаются в течение 7-10 лет. При этом нет необходимости прокладывать внутри здания трубы водяного отопления, строить котельные, ёмкости для хранения топлива и т. д.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *