16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/teploenergetika/25/3187731.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 04 (25) август 2016 года

Дом-термос, или Как не платить за отопление

Малая и автономная Людмила МАКСИМОВА
Эко-район Вобан, Фрайбург

Цены на коммунальные платежи в Европе традиционно выше, чем в России. О том, как их снизить, тамошние ученые думали еще в конце прошлого века.

Расходы на «коммуналку» у нас до сих пор ниже, чем у европейцев, однако растут год от года, несмотря на появление индивидуальных приборов учета и автономных систем отопления. И тут европейские технологии как нельзя кстати – дома, потребляющие в десять (!) раз меньше энергии, чем обычно, и не требующие отопления… «ЭПР» выяснила, возможно ли построить такие дома в наших широтах.



От русской печи до кубических зданий

У него много названий – пассивный дом, энергосберегающий дом, экодом. Такой дом не требует отопления и потребляет мало энергии. Если потери тепловой энергии с квадратного метра обычного кирпичного дома за год составляют 200 – 300 кВт-ч, то у пассивных домов этот показатель не более 40 кВт-ч. В Европе требования к «пассивным домам» строже – они должны тратить не более 15 кВт-ч. Наглядно эту экономию видно на фотографиях в инфракрасных лучах – обычный дом светится всеми цветами радуги, а у пассивного дома лишь слегка подсвечены окна.

Отопление такого дома происходит благодаря архитектурно-планировочному решению и качественной изоляции. Дом поглощает и сохраняет солнечное тепло и тепло, выделяемое живущими в доме людьми и бытовыми приборами, что помогает поддерживать в нем комфортный микроклимат. По сути, идеальный пассивный дом – дом-термос без отопления. Кстати, в качестве первого примера энерго­сберегающей постройки часто приводят… русскую печь. Ее толстые стенки и сложная конструкция дымохода хорошо сохраняют тепло.

Но первый энергоэффективный дом придумали, конечно, не в холодной России, а в более-менее теплых Европе и США в 70‑х годах прошлого века. В 1972 году в городе Манчестере (штат Нью-Гэмпшир, США) построили сооружение кубической формы, площадь остекления которого не превышала 10 процентов, на плоской кровле дома были установлены солнечные коллекторы. В 1973 – 1979 годах особая система вентиляции, при которой воздух нагревался за счет солнечной радиации, была применена при постройке комплекса «Econo-House» в городе Отаниеми (Финляндия).

В 1991 году в немецком Дармштадте архитекторы Вестермайер и Ботт-Риддер под руководством Вольфганга Файста спроектировали четырехквартирный дом, который потреблял сначала 19,8 кВт-ч на единицу площади, что составило 8 процентов потребления обычных квартир, а через пару лет потребление снизилось до 10 кВт-ч. Именно этот дом традиционно считают первым в полном смысле пассивным домом.


Первый в мире пассивный дом в Дармштадте



В том же Дармштадте в 1996 году был открыт Институт пассивного дома. Его основатель, доктор Вольфганг Файст, разработал концепцию оборудования пассивного дома. Есть сведения, что на сегодня в мире построено более 20 тысяч пассивных домов, хотя сами определения пассивного дома у разных специалистов и застройщиков сильно разнятся.



Ориентация на юг и подземная вентиляция

Главное, что нужно знать о пассивном доме, – в нем должен быть соблюден баланс между получением и сохранением тепла и его потерями (например, через вентиляционную систему).

Поэтому главным в концепции пассивного дома становится архитектурно-планировочное решение. Внутрь здания должно попадать максимальное количество энергии от низкого зимнего и высокого летнего солнца. Поэтому дом должен быть ориентирован по сторонам света. Предполагается, что северная сторона здания будет «глухой» и закрытой от ветра деревьями либо другими зданиями. Южная сторона, наоборот, будет полностью открыта, чтобы через большие окна поглощать как можно больше солнечной энергии.

Южные окна зимой будут получать больше солнечной энергии, чем терять. Количество и размер их подбирается таким образом, чтобы солнечные лучи в любое время года проникали глубоко в помещение, в идеале – до дальней стенки дома. Восточные и западные окна больше нужны для естественного освещения. С ветряной стороны количество окон должно стремиться к нулю. Северный фасад здания полностью закрыт, так как солнца там практически не бывает, и окна будут выполнять только функцию теплоотдачи. Эксперты советуют располагать окна в таком соотношении: 70 – 80 процентов всех окон с южной стороны, 20 – 30 процентов – с восточной, 0 – 10 процентов – с западной и полное их отсутствие – с северной стороны.

Важно также, чтобы пассивный дом был максимально компактным. Чем меньше отношение площадей ограждающих конструкций (стены, перекрытия, перегородки) к полезной площади дома, тем лучше. Что касается формы пассивного дома, то идеальной считается полусфера, стоящая срезом на земле. Правда, эксперты сразу отмечают, что на практике создать такую конструкцию крайне сложно. Поэтому большинство пассивных домов имеют привычные формы, главное – обеспечить проникновение солнечных лучей как можно глубже внутрь дома.

Большое внимание уделяют зонированию. Дом делят на так называемые «буферные» (кухня, санузлы, кладовые и подсобные помещения, гардеробная, прихожая) и жилые зоны. Соответственно, вспомогательные помещения располагают с севера, жилые – на юго-востоке. Эркеров и балконов в пассивных домах не делают.

Сохранить полученную солнечную энергию помогает качественная теплоизоляция. Для пассивного дома, как правило, выбираются экологически корректные материалы (не зря же его второе название «экодом»). Утеплитель чаще всего выбирают минераловатный, опять же как наиболее экологичный. Внутри стеновой конструкции также располагают дополнительные средства утепления дома – гидроизоляционные пленки, пароизоляционные мембраны.

Есть и более экзотические способы сбережения тепла, например покрытие стен воском. Количество утеплителя выбирают исходя из климатических особенностей региона, где строится дом. В итоге стены пассивного дома становятся похожи на слоеный пирог, а сам он – на термос, из которого тепло практически не уходит наружу.

Окна выбираются с двойным или тройным остеклением, места примыканий их к стенам тщательно утепляются и герметизируются. Те же правила касаются и дверных проемов. Внутренние стены желательно делать из полнотелого кирпича или бетона, изнутри покрывая глиняной штукатуркой. Гипсокартонные стены, стены из пустотелого кирпича, пено- или газоблока в утеплении не помогут, так как не удержат полученную энергию.

Учитывая, что пассивный дом должен быть герметичным, проветрить его, открыв окна, или сделать обычную систему вентиляции не получится (тепло, выходящее при такой вентиляции, может составлять до 50 процентов от общих тепловых потерь). Пассивный дом предполагает установку системы вентиляции с рекуператором, который обеспечит нагрев холодного приточного воздуха за счет использования тепла удаляемого наружу теплого. Частью системы вентиляции в пассивных домах является грунтовый теплообменник, который представляет собой пластиковую трубу, проложенную в грунте. Прежде чем попасть на рекуператор, вентиляционный воздух проходит по трубе и предварительно нагревается.

Кроме того, пассивный дом предполагает использование альтернативных источников энергии. Так, горячее водоснабжение осуществляется за счет установки тепловых насосов или солнечных водонагревателей, охлаждения здания – за счет соответствующего архитектурного решения или геотермального теплового насоса. Таким образом, пассивный дом можно превратить в дом «нулевой энергии» (потребляет только ту энергию, которую само вырабатывает) или дом «плюс энергии» (вырабатывает больше энергии, чем потребляет).

Стоимость постройки пассивного дома, по расчетам экспертов, примерно на 8 – 10 процентов выше средних показателей для обычного здания. При установке инженерного оборудования, работающего от альтернативных источников энергии, удорожание составляет 10 – 30 процентов. Однако дополнительные затраты на строительство окупаются в течение семи-десяти лет.



Энтузиасты и пиар

В Европе уже принят закон, согласно которому с 2020 года нельзя будет строить дома ниже пассивного стандарта. Подобные дома там давно не в диковинку. И это не просто какие‑то экспериментальные постройки, а, например, переоборудованное в пассивный дом студенческое общежитие в Вуппертале (Германия). А в Фрайбурге (опять же Германия) существует целый район Вобан, где проживает около 4800 жителей в сотне домов, соответствующих пассивным стандартам. В Англии уже несколько лет практикуется введение рейтинга энергоэффективности для каждого нового дома, а новые дома в Испании должны быть оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать потребности в горячей воде. В ряде европейских стран (Дания, Германия, Финляндия) действуют целевые государственные программы по приведению построенных зданий к пассивному уровню.

В России пока ситуация иная. Значительная доля российских зданий характеризуется крайне низким уровнем теплозащиты. Однако после того, как Минстрой России издал приказ об определении классов энергетической эффективности многоквартирных домов, энергоэффективные дома стали строить и у нас. В качестве примера приводят многоквартирный дом для семей военных, который построили в Москве в 2002 году в микрорайоне «Никулино-2». Одним из новшеств при строительстве этого дома стала теплонасосная система горячего водоснабжения. Дом потребляет 85 кВт-ч за квадратный метр. Для России показатель впечатляющий, хотя европейским нормативам такой дом и не соответствует.


Первый в России пассивный дом



Первым сертифицированным пассивным домом, построенным в России, стал дом, сооруженный компанией «Мосстрой-31» (которая изначально специализировалась на производстве энергоэффективных строительных материалов) по проекту Томаса Кнехта в 2011 году в Москве. По имеющимся данным, расход тепловой энергии на отопление для него составляет 24 кВт-ч на квадратный метр.

В последние годы в разных городах России появилось немало энергоэффективных домов, которые позволяют жильцам экономить до 25 процентов на оплате коммунальных услуг по сравнению с обычными домами. Обычно в этих домах реализуют следующие энергосберегающие технологии – панели солнечных батарей, подключенные к общедомовой электросети, вакуумные солнечные коллекторы для горячего водоснабжения и тепловые насосы для отопления дома, системы воздухообмена с рекуперацией, вертикальные ветрогенераторы. Кстати, солнечные панели в наших широтах располагают не на крыше дома, как в Европе (иначе зимой их занесет снегом), а на стенах здания.

Все это значительно эффективнее, чем традиционные методы строительства в России, но на самом деле российские энергоэффективные дома вряд ли можно назвать пассивными. Скептики отмечают, что «в России термин «пассивный дом» любят использовать компании, предлагающие многослойные стеновые конструкции с использованием эффективных утеплителей». Соответственно, энергоэффективные дома – это либо пиар-проекты производителей стройматериалов, либо дома эко-энтузиастов.

Самый инновационный российский проект «Активный дом» (реализован совместными усилиями ряда европейских и российских компаний, в нем использовался весь комплекс архитектурных и инженерных решений, необходимых для обеспечения положительного теплового баланса здания) оказался очень дорогим – себестоимость более 4000 долларов за квадратный метр.


Одно из зданий проекта «Активный дом»




Действительно, активному строительству пассивных домов мешает ряд проблем, начиная от климата, более сурового, чем в Европе, и заканчивая недоверием населения к новым технологиям. Усложняет дело и высокая стоимость энергоустановок, отсутствие экономического стимулирования со стороны государства и необходимого количества специалистов, которые имеют опыт строительства энергоэффективного дома.

Однако мы можем строить пусть не пассивные дома, но дома энергоэффективные, используя общие принципы строительства пассивных домов – ориентация дома по сторонам света, правильное зонирование, хорошая теплоизоляция, установка современных стеклопакетов. Да, эксперты говорят, что на территории большей части России идеальный пассивный дом реализовать невозможно. Но в любом случае строительство пусть даже квазипассивных домов обеспечит до 50 процентов экономии на отоплении в сравнении с другими технологиями.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 04 (25) август 2016 года:

    << | < 1
  • 1
  • 2
  • >>