Есть мнение Проектирование «Пассивный дом», добро пожаловать

«Пассивный дом», добро пожаловать

Проблема разумной траты природных ресурсов ныне актуальна как никогда. По расчетам экспертов, некоторых запасов, являющихся источниками получения электроэнергии (уголь, нефть, газ), осталось всего на 50 лет. А ведь основная их часть тратится на обслуживание жилых домов!

Как же обеспечить максимальное энергосбережение, одновременно заботясь об окружающей нас среде? Одним из самых модных на сегодняшний день направлений является применение в строительстве принципа «пассивного дома».

Идея создания домов, которые требуют минимального энергопотребления, а в идеале вовсе не расходуют тепло, родилась в конце 80-х годов прошлого века в странах Западной Европы. Подобные конструкции получили название «пассивные», или «энергоэффективные». С тех пор данные технологии совершенствуются, а сама идея принята мировым сообществом как реальный способ экономии ресурсов.

ЧТО ЕСТЬ PSSIVE HOUSE?

Дома, не потребляющие тепло извне... При этих словах у кого-то может даже возникнуть ассоциация с пещерой и первобытной общиной, которая тщетно пытается согреться у рукотворного очага. Согласитесь, для нас, современных жителей планеты Земля, существование без тепла, горячего водоснабжения и других благ цивилизации не представляется возможным. Расслабьтесь, страдать для пользы всего человечества не придется. Уникальность концепции «пассивного здания» в том, что оно отапливается за счет тепла, выделяемого людьми и животными, обитающими в нем (например, спокойно сидящий индивид имеет тепловую мощность 120 Вт), работающими бытовыми приборами, иными альтернативными источниками энергии, например солнечной. Все вместе эти тепловыделения достигают немалых величин, сравнимых с мощностью современных отопительных систем.

Обеспечение горячей водой происходит здесь за счет установок возобновляемой энергии —тепловых насосов, все тех же солнечных батарей и др. Недостающее тепло компенсируют автономные генераторы на природных энергоносителях: дереве, соломе и др. Иногда допустимо использование приборов, приводимых в действие с помощью угля, нефти, газа, но их применение сведено к минимуму. А к 2010 году планируется увеличение вклада альтернативных источников в два раза. (Практически созданы биореакторы, которые вырабатывают метан, идущий на отопление домов, из органической массы: зерновых культур, силоса и пр.)

Пассивные системы по праву окрестили домами нового поколения. Помимо реального эффекта энергосбережения (более чем десятикратного) данное жилье еще и выгодно отличается от среднестатистического высочайшим уровнем внутреннего комфорта и уюта, которого можно достичь за счет автоматического поддержания на определенном уровне температуры воздуха (+20°С), относительной влажности (от 40 до 60%), чистоты воздуха в соответствии с жесткими европейскими нормами и многих других параметров. Крайне благоприятно влияет на климат внутри помещения тот факт, что даже в сильные морозы стены здесь не промерзают и редко бывают холоднее 19°С. Причина — отличная теплоизоляция, рациональная конструкция и «правильные» материалы (дерево, камень, кирпич). Все это самым положительным образом отражается на здоровье людей, в особенности склонных к аллергиям.

Еще одним неоспоримым преимуществом можно считать щадящее влияние подобных зданий на окружающую среду. Ведь при отоплении типичных сооружений используется топливо, в результате отработки которого в атмосферу попадает углекислый газ. В нашем случае загрязнять экологию нет необходимости. Более того, в последнее время наметилась тенденция возведения раз51Уе поизе из переработанного в строительные материалы неорганического мусора — бетона, металла и даже стекла. Все органические отходы в простейших автономных биореакторах перерабатывают в удобрение и используют на приусадебном участке. Недаром у данной технологии существует еще одно название — экодом, тоесть экологичный во всех отношениях.

ГЛАВНЕЙ ВСЕГО «ПОГОДА В ДОМЕ»

В соответствии с выкладками специалистов годовое энергопотребление «пассивного дома» составляет менее 20 кВт/ч из расчета на кубометр объема жилого пространства, в то время как для кирпичной новостройки оно в лучшем случае равняется 250-350 кВт/ч, а для здания «с историей» — вообще 600 кВт/ч. Кстати, специалисты отмечают, что столь высокие результаты — далеко не предел.

За счет чего же, собственно, происходит столь существенная экономия? Причем без каких-либо жертв сточки зрения комфортности пребывания человека в помещении? Из множества составляющих успеха можно выделить три основных: эффективная теплоизоляция, применение особой системы вентиляции с рекуперацией тепла и использование нетрадиционных источников энергии (солнце, ветер, грунт и др.).

Итак, теплоизоляция. Именно от ее качества зависит реальное сокращение теплопотерь. В основе технологии «пассивного дома» лежит эффективное многослойное утепление (внутреннее и внешнее) всех ограждающих поверхностей: стен, крыши, окон, полов, — включая чердак, подвальное помещение и даже фундамент. Для этого применяют строительные изоляционные материалы двух основных групп: объемные (пластик, пенополистерол или пенополиуретан) и ламинаты — с отражающей фольгой. В первых работает тепловое сопротивление воздуха, находящегося между волокнами или в ячейках пенистой структуры, вторые отражают лучистую энергию с помощью нанесенной на них пленки. Сам принцип утепления прост — чем толще слой теплоблокиратора, тем выше экономия тепла.

Для убедительности выразим эту мысль в цифрах: теплопотери типового кирпичного здания составляют 250-300 кВт с 1 кв. м отапливаемой площади в год, а аналогичный показатель для энергосберегающего не превышает 15 кВт. Разница существенная. Но добиться таких результатов позволяют панели толщиной от 15см. В некоторых странах (Германия, Финляндия) в этом качестве принято использовать только натуральное сырье: солому, камыш, льняную костру (стебли).

Альтернативой многослойному утеплению являются навесные вентилируемые фасады с соответствующим зазором, исключающим накопление влаги (с его помощью также регулируют температурный режим эксплуатации ограждающих конструкций), и декоративной облицовкой из л истовых или плитных материалов (сайдинг, плиты, композитные панели и пр.), выполняющие к тому же и защитную функцию. Подобные системы включают в себя металлическую основу, которую крепят непосредственно к стене, теплоизоляционный слой из стеклянного штапельного волокна, защитно-декоративное покрытие. Последнее надежно оберегает «бутерброд» от атмосферных осадков, механических повреждений, а также улучшает внешний вид здания.

Помимо всего этого в энергоэффективном жилище до минимума снижается вероятность образования так называемых тепловых мостов, являющихся основной причиной образования конденсата, — то есть мест, где температура воздуха высокая, а близлежащей поверхности, наоборот, низкая. Для этого к дому, например, пристраивают тамбур, да так, чтобы его составляющие не пропускали через себя холод в помещение и не выпускали оттуда тепло. Подобные новации и позволяют сократить потери в 20 раз по сравнению с обычными зданиями.

Существенный вклад в теплоизоляцию вносят и окна, разработку и производство которых ведут специально для «пассивных домов». В них используют суперпрочные двух- или трехкамерные изделия с высоким термосопротивлением. Пространство внутри стеклопакетов заполняют аргоном — инертным газом, имеющим более низкую по сравнению с обычным воздухом теплопроводность. Сами стекла обрабатывают специальным составом, впускающим тепло внутрь, но не выпускающим его обратно.

На благо сохранения энергии трудится и система вентиляции. Ее значение в домах, где используют современные технологии с акцентом на герметичность структуры энергоэффективных зданий, трудно переоценить: только высокоэффективная конструкция способна обеспечить дом необходимым притоком свежего воздуха и качественно удалить влагу. В «пассивных домах» применяют систему вентиляции со сложным названием — «приточно-вытяжная с рекуперацией тепла». На самом деле схема ее работы не так сложна: воздух выходит и заходит в дом не через привычный нам вентиляционный выход, а из подземного воздухопровода, снабженного грунтовым теплообменником (рекуператором), отвечающим за предварительный нагрев воздуха, то есть нагретый поток сообщает свое тепло холодному. Благодаря такой конструкции эффективность работы системы повышается до 90%. Кстати, функционирование вентиляции организуется с учетом так называемого внутреннего тепла, образуемого при эксплуатации электронных и электрических приборов (например, компьютеров), тепла людей и особенно осветительных приборов.

Обязательным условием эффективной работы «пассивного дома» является использование солнечного света, попадающего в дом через огромные окна, обращенные на юг. Вот парадокс: казалось бы, большая площадь остекления (до 40%) должна только повысить теплопотери. Однако на самом деле происходит улучшение климата жилища за счет выполнения условия положительного баланса между подпиткой энергии от ближайшей к нам звезды и ежедневными утечками нагретого воздуха. Надо отметить, что сама конструкция здания выполняет роль коллектора солнечной энергии. А некоторые постройки дополнительно оснащают специальными элементами для накопления тепла (баки, заполненные водой, или ящики с камнями).

Особое внимание уделяют выбору места под строительство «пассивного здания» с учетом знаний о типе почвы, направлении ветра, существующих неподалеку водоемах. И, конечно, не забудьте про воздействие нашего светила (для полноценной работы системы необходимо, чтобы сооружение активно освещалось с 9:00 и до 15:00). В идеале будущее жилище должно находиться в гармонии со всеми вышеперечисленными факторами.

Важную роль в работе «пассивного дома» играют его архитектурные особенности. В идеале некоторые способы сохранения энергии планируют еще на этапе проектирования. К примеру, угол наклона крыши (оптимальным считается, когда относительно уровня горизонта он равняется географической широте, на которой расположено здание), преимущественная ориентация коттеджа на юг, близость ванной комнаты и кухни (что позволяет использовать один солнечный коллектор на два помещения) и другие нюансы.

Одним словом, каждая деталь passive house — начиная от его места строительства, озеленения крыши, использования теплового насоса и до необходимости сжигания бумажных отходов в печах — вносит свою лепту в сохранение тепла.

Естественно, первые сооружения нового типа попали под самое пристальное внимание специалистов. Особое внимание уделяли проверке качества воздуха, который напрямую свидетельствует о качестве спроектированных систем обеспечения дома. Рассчитывали концентрацию в воздухе грибков, микроорганизмов, радона, формальдегидов, пыли, аллергенов... Каждый раз санитарные исследования показывали, что полученные значения ниже предельно допустимых, а качество воздуха на уровень лучше, чем в обычных домах.

«ПАССИВНЫЙ» ERGO «УМНЫЙ»

Нередко в основу работы «пассивного здания» положена автоматизированная система управления всеми техническими устройствами — так называемая система «умный дом» (intelligent building). Помимо элементарного удобства она позволяет реально экономить тепловую энергию, что в нашем случае первостепенно. Сделав свое жилище «умным», хозяин получает реальную возможность регулировать освещение, отопление и другие важные параметры, находясь за его пределами, с помощью Интернета или других средств связи. К примеру, коттедж снабжен чувствительными сенсорами, которые постоянно следят за степенью иллюминации помещений, температурой воздуха и присутствием людей. Специальный датчик фиксирует движение, и если через определенное количество времени в здании никого не будет, то температура понижается, а свет выключается.

Конечно, ведущее место в организации «умного пассивного дома» отводится экономичности и высокому КПД современного оборудования. Яркий тому пример — обогрев помещения, ведь он является залогом не только комфорта, но и позволяет реально сэкономить тепло. На помощь в организации этого важного процесса спешат суперсовременные газовые котлы, позволяющие автоматически регулировать интенсивность отопления в зависимости от температуры на улице. Причем запрограммировать работу такой системы можно на разные временные отрезки: сутки, неделю и т.д. А также учесть особенности «поведения» обогревательного прибора в выходные и праздничные дни.

ШАГИ ПЕРВЫЕ, НО УВЕРЕННЫЕ

«Пассивный дом» — идея уникальная, однако уже вполне состоявшаяся. Причем несправедливо было бы сказать, что подобная технология в большей мере адаптирована и применяется исключительно в жилых постройках. Ведь для промышленных зданий, офисов, магазинов, детских садов, спортивных и других сооружений энергосбережение играет не менее важное значение.

Еще несколько лет назад рассказы о таких домах для людей в России казались фантастикой, сегодня же это воплощенная реальность. Действительно: экологически чистые, не требующие развития энергетических мощностей... Отличный вариант! Однако в нашей стране победному шествию идеи «пассивной среды обитания» мешает несколько факторов. В первую очередь специфические климатические условия. Во-вторых, россиян пугает относительная дороговизна возведения энергосберегающего здания — цена вопроса на 10% за квадратный метр превышает средние показатели по традиционному строительству. Существенным минусом возведения «пассивных домов» считают и дорогую систему вентиляции и кондиционирования с рекуператорами. Однако, по мнению некоторых специалистов, подобные цифры ошибочны. Реальная стоимость строительства аналогична затратам на обустройство жилья обычного. А если учесть, что высокие технологии не требуют подключения центральных коммуникаций, то такое здание становится даже выгодным. В России уже появились свои профессионалы, имеющие опыт, а рынок наводнен качественными стройматериалами. К тому же разница, даже если она есть, быстро нивелируется за счет низких эксплуатационных расходов. Так, в условиях холодной зимы траты ресурсов в двухэтажном коттедже общей площадью 160 кв. м, построенном с использованием новейших технологий, составили 14,5 тыс. кВт, 9,2 тыс. из которых ушло на отопление, что в денежном выражении составляет 935 руб. в месяц при двух-тарифном счетчике. Если же брать в расчет ночные расценки, то затраты упадут еще в полтора раза и не превысят 700 руб.

В защиту подобного жилья выступает тот факт, что энергоэффективные инженерные системы позволяют привести к «пассивному» стандарту практически любой дом. То есть не обязательно возводить новое здание с применением супертехнологий — иногда бывает достаточно модернизировать старое, уже построенное. Например, оснастить его рекуператором, минимизировать утечки тепла сквозь стены и щели в окнах, максимально расширить все проемы, выходящие на юг, установить на крыше солнечный коллектор и т. п. Но ошибочно было бы думать, что все делается по единой схеме. В действительности каждое строение требует индивидуального подхода.

Идею «пассивного дома» активно продвигают у нас такие фирмы, как «Пассив-Хаус» (под Санкт-Петербургом компания возвела демонстрационный объект), проектное бюро ПСК «Пулково». Над внедрением малоэтажного строительства по данному стандарту трудится группа компаний «ТЕТА». Весомый вклад во внедрение экозданий вносят белорусские и украинские специалисты.