энергоэффективный дом — принципы строительства
Главная цель возведения энергоэффективного дома – сделать расход электроэнергии минимальным, особенно в периоды зимних холодов. Основные принципы строительства следующие:
- наращивание 15-сентиметрового теплоизоляционного слоя;
- простая форма кровли и периметра здания;
- использование теплых, экологичных материалов;
- создание механической, а не естественной (или гравитационной) системы вентиляции;
- использование природной возобновляемой энергии;
- ориентация дома в южном направлении;
- полное исключение «мостиков холода»;
- абсолютная герметичность.
Большинство российских типовых застроек имеет естественную (или гравитационную) вентиляцию, которая крайне неэффективна и приводит к значительной теплопотере. Летом такая система вообще не работает, да и зимой для притока свежего воздуха нужно постоянно проветривание. Установка рекуператора воздуха позволяет использовать для обогрева притекающего воздуха уже нагретый и наоборот. Рекуперационная система способна обеспечить от 60 до 90 процентов тепла за счёт нагрева воздуха, то есть позволяет отказаться от водяных радиаторов, котлов, труб.
Рекуперация позволяет переносить тепло из отработанного воздуха на в свежий.
Подробная информация о построении вентиляционной системы содержится в статье: приточно-вытяжная вентиляция, принципы эффективного построения.
Не стоит строить дом большей площади, чем это нужно для реального проживания. Обогрев лишних неиспользуемых помещений недопустим. Дом должен быть рассчитан ровно на то количество людей, которое будет постоянно проживать в нём. Остальные помещения обогреваются в том числе за счёт естественно выделяемого человеком тепла, работы компьютеров, бытовых приборов и пр.
Энергоэффективный дом должен быть построен с учетом максимального использования климатических условий. Большое количество солнечных дней в году или постоянные ветра должны стать подсказкой для выбора альтернативных источников энергии.
Важно обеспечить герметичность не только за счёт уплотнения окон и дверей, но и за счёт использования для стен и крыши двусторонней штукатурки, ветро-, тепло- и пароизоляции. Следует учитывать, что большая площадь остекления приведет к неизбежным теплопотерям
Суровые будни российской действительности
Как было сказано, в России энергопотребление здания составляет примерно 350 кВт/(м2*год). Такие цифры для новых зданий, установлены нормами СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». По сравнению с европейским положение дел такое энергопотребление крайне расточительно. Энергоэффективные дома строятся очень редко, в основном для исследований на средства бюджета. Частные застройщики энергоэффективные здания не возводят. Основным фактором, препятствующим внедрению энергоэффективных технологий в строительстве, является повышенная стоимость энергоэффективного дома.
По мнению председателя Комитета по системам инженерно-технического обеспечения зданий и сооружений НОСТРОЙ Ивана Дьякова в настоящее время, в России ни один жилой дом не отвечает требованиям, которые предъявляются энергоэффективным зданиям
Такое важное заявление сделал Иван Дьяков на III Всероссийском конгрессе
Руководитель аппарата Национального объединения проектировщиков Антон Мороз также считает, что инновации по энергоэффективности и энергосбережению станут внедряться, только после законодательного закрепления обязанности заказчиков применять энергоэффективные технологии в строительстве. Те энергоэффективные решения, которые заложены в проект при проектировании, в процессе возведения здания, чаще всего, не реализуются. Это происходит из-за того, что Заказчик не имеет стимула вкладывать средства в энергоэффективные технологии.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что для широкого внедрения энергоэффективных технологий нужна законодательная база и реальные государственные программы, которые бы стимулировали энергоэффективное строительство в нашей стране. Для решения этого вопроса начаты исследования в Сколково, ведется сотрудничество с датской компанией- производителем тепловых насосов «Данфос», бюджетные учреждения обязаны составлять энергетические паспорта зданий. Однако этих мер явно не достаточно. Отставание от Европы составляет годы. Для того чтобы ликвидировать наметившееся основание, необходимо строительство энергоэффективных домов проводить в рамках федеральной программы, с частичным финансированием инновационных технологий государством.
Почему Конан Дойль и Стивен Спилберг выбрали Рорайму в качестве главного объекта своих творений
Необыкновенная природа и таинственность горы вдохновила известного писателя Артура Конан Дойля написать фантастический роман «Затерянный мир». О существовании этого места писатель узнал из рассказов людей, которым удалось там побывать. Первым оказался Роберт Шомбурк в 1838 году. Позднее через 46 лет туда попали ученые Им Турн и Гарри Перкинс.
Артур Конан Дойль, автор книги «Затерянный мир». / Фото: findbook.com.ua
Для Артура Конан Дойля это стало судьбоносным поворотом. Он так вдохновился, что очень быстро написал почти 300 страниц книги о путешествии в Южную Америку с элементами фантастики. Правда, в его истории на горе обнаружили настоящих динозавров.
Гора Рорайма и фильм «Парк Юрского периода». / Фото:utakatikotak.com
Гора Рорайма стала также вдохновением и главным сценическим местом для съемок известного фантастического фильма «Парк Юрского периода» режиссера Стивена Спилберга. Этот фильм сумел покорить весь мир.
Каждому дому — по букве
В августе 2016 года был подписан Приказ Минстроя, который утвердил порядок присвоения и подтверждения классов энергоэффективности домов. С тех пор как на новостройках, так и на старых зданиях стали появляться буквы «А», «B», «С», «D» или «E», обозначающие эти самые классы. Стоит отметить, что буквы «D» и «E», можно встретить только на старом жилом фонде: проектирование домов с такими классами энергоэффективности сейчас недопустимо. Таким образом, дома, построенные относительно недавно, должны соответствовать классам А, В или С. При этом уже с 2016 года запрещено вводить в эксплуатацию объекты с классом энергоэффективности ниже B+, отмечает директор по маркетингу и продажам УК «Развитие» Ольга Нарт.
Класс энергетической эффективности здания показывает, насколько рационально расходуются ресурсы при обслуживании объекта, много ли используется тепла и электричества. Также можно говорить о том, что присвоенный класс энергоэффективности новостройки должен отражать степень комфорта, который гарантируется жителям.
Понять, какая из заветных букв появится на новостройке, можно еще на этапе проектирования. Таким образом, эту информацию можно получить в офисе продаж застройщика на этапе выбора дома. Однако затем расчетные данные еще должна будет подтвердить экспертиза.
«Для присвоения начального класса энергетической эффективности при вводе здания в эксплуатацию застройщиком должен быть подготовлен так называемый энергетический паспорт здания, который оформляется на основании рассмотрения и анализа проектной документации и выполнения фактического энергетического обследования здания», — рассказывает генеральный директор управляющей компании PSN Home Александра Гулева.
Застройщик должен продемонстрировать следующие разделы проектной документации: отопление и вентиляция, система электроснабжения, энергоэффективность, система водоснабжения и водоотведения. Также потребуется архитектурная часть: планы этажей, технических подполий, детали и разрезы стен со спецификацией толщины и типа используемых в монтаже материалов.
«Поначалу некоторые застройщики пытались завышать класс энергоэффективности своих новостроек. Однако соответствие экономичных характеристик здания заявленной в проектной декларации букве проверяет специальная комиссия стройнадзора, которая проводит испытание в уже готовом жилом комплексе. Если в 2015 году из 158 домов 21 новостройка не прошла проверку энергоэффективности и их класс был понижен, то в 2017 году все новостройки уже удовлетворяли техническим требованиям. Поэтому сегодня вполне можно верить данным по энергоэффективности из проектной декларации», — отмечает генеральный директор Tekta Group Роман Сычев.
При этом во всех домах, подтвердивших свой статус в 2017 году, энергоэффективность была не ниже класса С («нормальный»), но и не выше А («очень высокий»).
По словам Александры Гуляевой, оптимальный объем потребления энергии достигается за счет использования специального оборудования, светодиодного освещения и установки индивидуального теплового пункта с погодным регулированием. Помимо этого существует пофасадное регулирование, которое помогает сократить энергопотребление и обеспечить при этом комфортные условия проживания: фасады на северной и на южной сторонах дома требуют различных тепловых режимов
Кроме того, важно использование источников света с повышенной светоотдачей, а также системы управления освещением, интегрированной с системой диспетчеризации. По мнению эксперта, в ближайшем будущем также может увеличиться число проектов, в которых будут применены солнечные батареи и другие решения
Экономия до 30% в год
Получив заветную букву на свою новостройку, девелопер не может успокоиться: класс энергетической эффективности необходимо будет подтверждать в процессе эксплуатации. При подсчете и подтверждении класса будет учитываться удельное энергопотребление дома по показаниям установленных приборов учета. Соотношение фактического расхода энергетических ресурсов, пересчитанного на нормативные значения, к начальному позволяет определить и подтвердить класс энергетической эффективности.
«Главный показатель отражает расход энергии на нужды отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и электроснабжения мест общего пользования. Отсюда можно сделать вывод, что жилые дома с высокими классами будут значительно ниже расходовать энергию для поддержания всех параметров для комфортной жизни в нужном режиме. Коммунальные же платежи за такой дом будут намного ниже», — отмечает Александра Гуляева.
В классности энергетической эффективности также будет учитываться и энергия, потраченная для общедомовых нужд. Жители домов с повышенной энергетической эффективностью, безусловно, будут находиться в выигрышном положении, так как затраты на оплату коммунальных услуг у них будут ниже. По оценкам специалистов компании «Лидер-Инвест», сокращение эксплуатационных расходов в энергоэффективных домах достигает 30% по сравнению с «обычными».
С 2023 года показатели удельного расхода тепловой и электроэнергии должны быть улучшены на 40%, а с 2028 года — на 50%, рассказывает Ольга Нарт. По словам Романа Сычева, самые эффективные дома относятся к первым четырем группам — А++, А+, А и B. Они расходуют на 30-90% меньше энергии, чем дома с базовым значением энергоэффективности, то есть жители смогут сэкономить сопоставимые суммы на оплате электро- и теплоэнергии.
Проектирование пассивного дома
Выполнение проекта пассивного дома, значительно сложнее чем проектирование обычного здания.
В документацию проекта входят следующие составляющие, это:
- Архитектурный проект, соответствующий нормам законодательства.
- Проект армирования сообразно статистическим расчетам.
- Проектирование инженерных сетей.
- Описание процесса строительства, с полным списком используемых материалов.
Рис №2. Современные технологии, принятые в проектировании энергосберегающего пассивного дома
Инновационное строительство требует интегрированной разработки проекта с абсолютно согласованной работой всех участников проекта.
Стоимость проектирования пассивного дома. Цена зависит от отапливаемой площади строящегося объекта. Площадь потребления солнечной энергии, существенно ниже примерно на 20-30% чем общая жилая площадь дома и полностью зависит от архитектуры здания. В эту площадь не включается вспомогательные помещения: гараж, тамбура, погреб и других подсобок.
Рис №3. Проект пассивного дома, типового с гаражом и бассейном для одной семьи
Выбор оптимального решения проекта пассивного дома зависит от правильного решения нескольких задач по проектированию.
Важно: Получение наибольшее количество тепла в различное время года, возможно, только при ориентации фасада на географический юг. Возможно, небольшое отклонение на восток или запад примерно на 30о снижение эффективности составляет около 15%
Важно:Буферная зона, состоящая из хозяйственных помещений должна располагаться с противоположной северной стороны здания. Там же должна находится кухня, таким образом, достигается снижение отопительной нагрузки в зимнее время года.
При проектировании производится расчет значений коэффициентов теплоизоляции и инфильтрации. Высчитываются коэффициенты теплового сопротивления стен, пола, потолка, твердой теплоизоляции по периметру фундамента, теплового сопротивления твердой теплоизоляции, размещенной снаружи стены отапливаемого подвала или обвалованного землей, стены.
Производится расчет коэффициентов воздухообмена, подсчитывается количество слоев остекления окон, расположенных со всех сторон света.
Находится коэффициент отопительной нагрузки и коэффициент нагрузки коллектора, подсчитывается площадь пассивного солнечного коллектора.
Рис №4. Основные параметры характерные для пассивного дома
Концепция пассивного дома
Идею пассивного дома можно назвать самой прогрессивной на сегодняшний день. Суть в том, чтобы из объекта, требующего колоссальных затрат на функционирование, создать дом, не зависящий от внешних ресурсов, способный вырабатывать энергию самостоятельно и быть полностью экологичным. На сегодняшний день идея реализована частично.
Обеспечение энергией пассивного дома происходит за счет возобновляемых природных энергоресурсов: солнечного света, энергии ветра и земли. В качестве источника энергии используется также естественное тепло, выделяемое проживающими в доме людьми и работающими бытовыми приборами. Потери тепла минимизируются за счет конструкции здания, более эффективной теплоизоляции, использования энергосберегающих технологий, создания эффективной инновационной системы вентиляции.
Интересно, что В Евросоюзе ведутся работы над введением законов, согласно которым строительство домов с «нулевоым энергопотреблением» должно стать стандартом.
Экстремально низкое потребление электроэнергии достигается за счёт тщательной изоляции наружных дверей, оконных проёмов, стыков стен, полного отсутствия «мостиков холода» (участков стен, через которые теряется половина тепловой энергии), использования естественно вырабатываемого людьми, приборами, системой вентиляции тепла.
