В реализации таких проектов успешно принимает участие эксперт в области энергоэффективного строительства – компания ISOVER. Эксперты делятся международным опытом и предлагают тепло- и звукоизоляционные материалы, применение которых позволяют повысить класс энергоэффективности здания до A+++.
Энергоэффективный дом в Нижегородской области
Среди реализованных объектов - дом с ультранизким потреблением энергии в Нижегородской области. Удельное потребление энергии на отопление 165 м 2 составляет 33 кВт*ч на м 2 в год. Затраты на отопление электричеством зимой составили 62,58 кВт*ч в сутки при среднемесячной температуре -17°C. При круглосуточном тарифе 1,7 руб/кВт*ч это обходится в 3 200 руб в месяц . Дом построен по каркасной технологии. Для утепления полов применили материалы ISOVER общей толщиной 420 мм, для стен – минеральную вату ISOVER (толщина утепления 365 мм), в кровле толщина утеплителя ISOVER составила 500 мм . Система отопления здания – электрические низкотемпературные конвекторы, общая мощность которых 3.5 кВт. В доме организована система приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором тепла и грунтовым теплообменником подогрева уличного воздуха. Для снабжения горячей водой установленывакуумные солнечные коллекторы.
Энергоэффективный дом в Московской области
Еще один энергоэффективный дом, построенный с участием ISOVER, - трехэтажное здание общей площадью 290,9 м2 в Чеховском районе (Московская область). Ознакомимся с ним подробнее. Два жилых этажа и эксплуатируемая мансарда размещают кухню, гостиную, гардеробную, детскую, пять спален и четыре санузла. Для сауны, комнаты отдыха, спортзала, а также инженерного оборудования выделены эксплуатируемая кровля и подвал. Данный энергоэффективный дом уникален как с точки зрения конструктивных особенностей, так и технологии утепления, и потребления энергии.Конструктивные и дизайнерские особенности отражаются в применении двух различных систем отделки фасадов. В доме гармонично объединили вентилируемый фасад с навесными панелями из натурального дерева и штукатурный фасад. Не допустить перегрева здания позволяет примененная европейская технология, согласно которой несущие монолитные стены здания изнутри не закрываются. Их только оштукатуривают и красят. В жаркий день такие стены забирают часть лишнего тепла, аккумулируют его и отдают ночью, обеспечивая дополнительную экономию на охлаждении и равномерно распределяя температуру во все помещения.
На данном объекте удалось достигнуть значительного сокращения потребления энергии на охлаждение и отопление при соответствии повышенным требованиям к уровню комфорта с помощью массивной теплоизоляционной оболочки.
Она создана из эффективных тепло- и звукоизоляционных материалов ISOVER толщиной от 400 мм и более.
Для утепления дома мы применили решения ISOVER, поскольку они успешно зарекомендовали себя на других энергоэффективных объектах. Удобно, что в компании имеются квалифицированные специалисты по энергоэффективности, которые оказывают своевременную консультационную помощь», - отметил генеральный директор компании «ИнтерСтрой» Д.М. Поляк.
Тепло и долговечность двум навесным вентилируемым фасадам обеспечивают материалы ISOVER ВентФасад Оптима , установленные в три слоя по 120 мм и ISOVER ВентФасад Верх (30 мм). Фасады, утепленные по системе штукатурный фасад, выполнены с применением продукта ISOVER ШтукатурныйФасад в два слоя по 200 мм. Такая оболочка позволяет применять для отопления и охлаждения дома альтернативные, возобновляемые источники энергии, например, геотермальную энергию Земли.
В здании установлена вентиляция с рекуперацией тепла. Система отопления создана на базе теплового насоса. Расчеты показали, что удельное потребление тепловой энергии дома не превысит 35кВтч /м2год, что в разы ниже среднего потребления в России.
Узнав о классах энергоэффективности зданий и сооружений, возможности их повышения для комфортных условий проживания и сокращения затрат на отопление, о базовых принципах и экономической целесообразности, дальнейшее решение в пользу строительства стандартного или энергоэффективного дома остается за вами. Делайте правильный выбор и живите долго в теплом доме.
Сложно коррелировать между собой уровни энергопотребления Европы, отапливаемой Гольфстримом, с Российскими Сибирью и Заполярьем, обогреваемыми зимой только северным сиянием.
Чтобы расставить точки над "И", для начала неплохо было бы разобраться в терминологии. "Энергоэффективный дом", в разных публикациях трактуется достаточно широко и, уже поэтому, не всегда корректно. Принципиальные разночтения в названиях и уровнях энергосбережения. Колебания в количестве процентов, к тому же берутся они от сложившегося энергопотребления, а он по странам отличается в разы, и совершенно не учитываются климатические особенности. Как правило, за начальную точку отсчёта берётся "сложившийся уровень энергопотребления", но в Европе с семидесятых годов прошлого века законодательно регулируются и ужесточаются строительные нормы энергоэффективности. Мы только начали этот путь, подтверждение чему даты, начавших действовать с 27/XII/2010 года государственной программы Российской Федерации "Энергосбережение и повышение энергоэффективности на период до 2020 года", которая, в свою очередь детализирует статьи закона "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности" от 27/X/2009 года.
Но разберёмся с градациями домов низкого энергопотребления.
В Западной Европе сложилось несколько градаций определения энергоэффективности домов, а поскольку в нашем отечестве таковых пока нет, будем ориентироваться на зарубежный опыт.
Умный дом, подразумевает организацию работы всех систем, на основе компьютерного управления, направленного на обеспечение максимально комфортного проживания человека. Экономия энергии в такой системе может и не браться в расчёт. Концепция появилась в начале семидесятых годах прошлого века. Но вскоре энергетический кризис 1974 года заставил задуматься об энергетической эффективности, в результате параллельно сформировалась концепция низкоэнергетического дома.
Концепция предусматривает полностью и эффективно утеплённый дом, имеющий двух-трёх камерное остекление. Для снижения потерь энергии обязательно оборудуется рекуператором воздуха и входными тамбурами.
Со временем виды энергоэффективных домов разделились на три типа:
Дом низкого потребления энергии или энергоэффективный дом. Предусматривает проведение работ по утеплению (не менее 15-20 см утеплителя на стены, 25-30см чердак), оптимизации отопления, вентиляции и т.д. Для отопления может использовать суточный накопитель энергии (тепло аккумулятор). Обязательно оборудуется рекуператором вентилируемого воздуха. Экономит от 30 до 50% энергопотерь.
Пассивный дом - с нулевым или незначительным, до 10% от обычного, потреблением энергии. Слой утеплителя не менее 25-30 см в стенах и от 50 см в чердачных перекрытиях. Использует энергию солнца и для этого ориентируется окнами на юг. В энергообеспечении, кроме сетевой энергии, участвуют один или несколько альтернативных источников электроэнергии (ветрогенераторы, солнечные панели). Из обязательных атрибутов, можно отметить тепловой коллектор, суточный накопитель энергии, рекуператор для нагрева или охлаждения входящего воздуха, а для предварительного нагрева вентиляционного воздуха зимой нередко используется тепло земли. Летом тот же наружный воздух в земле предварительно охлаждается.
Активный дом - с положительным электробалансом. С мощным, не менее 40 см слоем утеплителя, оборудованный всеми системами, утилизирующими и пускающими в повторный оборот тепловую энергию, за счёт чего почти не имеет внешних энергопотерь. Оснащён несколькими источниками получения, возобновляемой альтернативной энергии. Избыток электроэнергии может расходоваться для обеспечения хозяйственных построек или продаваться в общую энергосистему. Технические требования такие же, как к пассивному и умному дому. Т.е. получаемая от сети, но в основном от собственных источников энергия, с помощью интеллектуального управления, грамотно используется. Система отопления предусматривает сезонный накопитель энергии, обогревающий дом почти без использования внешних энергетических ресурсов в отопительный период.
Эффективность - экономическое понятие, рассматривающее получение определённого результата с минимальными затратами.
Энергоэффективность - энциклопедия трактует, как достижение экономически оправданного рационального использование энергетических ресурсов, на основе последних достижений техники и технологий. Это совсем не означает урезание, или лишение чего-то. Поставленная цель получения максимальной энергоэффективности дома достигается в первую очередь за счёт снижения теплопотерь, более рационального использования тепловой энергии во всех энергетических процессах без ухудшения конечного результата.
Разумеется, хорошо продуманная и выполненная теплоизоляция сооружения, с минимальными мостиками холода, один из главных элементов, но далеко не единственный. По-настоящему энергоэффективный дом начинается на стадии проектирования и закладки фундамента, который уже на начальном этапе строительства хорошо утепляется и гидроизолируется. В таком доме нет мелочей, продуман каждый элемент в архитектурном облике, от размеров дома, его формы, количества выступающих элементов, остекления и ориентации к солнцу.
Особая забота, выбор качественных и долговечных утеплителей для дома. Минимальные требования к слою утеплителя стен и потолков низкоэнергетических домов начинаются от 15-20 сантиметров. Сами утеплители для стен, фундаментов, отопительных приборов и труб, различаются по предъявляемым к ним физическим, механическим и химическим свойствам. К примеру, утеплять фундаменты лучше экструдированным пенополистиролом, имеющим высокую механическую прочность и практически нулевую гигроскопичность. К недостаткам данного утеплителя можно отнести высокую пожароопасность (токсичность продуктов горения), чувствительность к ультрафиолету (необходимо защищать от воздействия солнечных лучей). Но какую пожарную опасность может представляет высокая горючесть у полностью закопанного утеплителя?
Пеноизол хорош как утеплитель стен и потолков деревянных домов и каменных домов построенных из "дышащих" материалов – кирпич, керамзитобетон, пенобетон, газобетон, арболит и др. Имея микропористую структуру и инсектицидные свойства, активно осушает и обеззараживает деревянные конструкции, не допускает образование конденсата и как следствие развитие плесени на каменных стенах. К тому же долговечен, дешев и пожаробезопасен. Впрочем, утеплителей множество, каждый из них имеет свои характеристики и свойства и в соответствии с ними должны использоваться по предназначению.
Наряду с очень хорошей теплоизоляцией и герметизацией обязательные атрибуты энергоэффективного дома - продуманная система вентиляции(в старых домах даёт до трети энергетических потерь). Энергоэффективный дом по определению не может отапливать улицу тёплым воздухом, сбрасываемым открытыми форточками. Рекуператор решит проблему нагрева свежего входящего воздуха, встречным потоком, удаляемым из помещения. Простейший теплообменник решит проблему предварительного подогрева входящей воды утилизацией тепла канализационных стоков. Для обогрева энергоэффективного дома обязательно использование энергии солнца, а для этого здание ориентируют большей частью окон на юг. Остекление двух, трёх камерное, стёкла со специальным плёночным покрытием, пропускающим солнечный спектр и отражающим инфракрасное излучение.
Один из важнейших элементов энергоэффективного дома - отопление. Оно может быть магистральным газовым, электрическим, использовать энергию земли, ветра или солнца, но обязательно сопряжено с накопителем энергии для снятия пиковых нагрузок. К примеру, в районе ночной тариф на электричество со значительными скидками, основой отопления может стать электрический котёл, с водяным баком в несколько тонн воды. Вода, нагретая ночью, прекрасно справится с обогревом дома днём. Альтернативой водяного накопителя энергии может быть массивная бетонная стяжка на полу. Она удержит достаточно энергии, для поддержания в помещении дневной комфортной температуры.
Элементы интеллекта.
Любые конструктивные и высокотехнологичные ухищрения не создадут жильцам комфорта без аппаратуры, регулирующей энергетические процессы в доме по заданным алгоритмам. Например, ночью для создания более комфортных ощущений, температуру в доме необходимо снизить, а вентиляцию уменьшить.
Хороший приём экономии энергии - применение двух температурных режимов в доме. Нормальный и сниженный до минимально безопасного уровня. На период отсутствия в доме жильцов, вентиляцию так же лучше уменьшить.
Интеллектуальная аппаратура проконтролирует и сведёт энергопотребление к минимуму, рационально регулируя работу бытовых приборов.
Строительство энергоэффективного дома удорожит его на 7-15%, но сниженное энергопотребление даже в минимальном оснащении до 50%, что даст многократную большую экономию в период эксплуатации.
Удачи вам в неустанной борьбе за энергоэффективность дома, а значит комфорт и уют в нём.
Проблема энергоэффективности жилья становится острее с каждым годом. Дело не только в повышении цен на энергоресурсы, неизбежно вызывающем рост цен на коммунальные услуги. Все большую тревогу вызывает значительное ухудшение экологической ситуации, климатические изменения, связанные с парниковым эффектом.
Первыми о том, каким должен быть энергоэффективный дом , серьезно начали задумываться на Западе в конце прошлого века. Прежде всего специалистов из Австрии, Германии, Швеции интересовала экономия затрат на электроэнергию и обогрев.
Тщательно проанализировав проблему, они обнаружили, что на общую энергоэффективность дома влияют не только очевидные факторы вроде изоляционной или отопительной системы. Имеет значение даже то, что никогда не принималось в расчет: ориентация здания относительно сторон света, форма строения и пр.
Были разработаны новые строительные стандарты, появилась современная классификация зданий в соответствии с уровнем затрачиваемой на их функционирование энергии. Введение понятия «пассивного » здания можно считать кардинальной сменой ориентиров строительной сферы.
На что расходуется электроэнергия ? В основном, на отопление жилой площади. Кроме того, немало ресурсов отнимает освещение, работа бытовых приборов, подогрев воды для бытовых нужд, приготовление еды. Если страны Европы тратят на отопление помещений в среднем 57% общего объема энергии, то в России этот показатель достигает 72%.
Выход очевиден. Строительство энергоэффективных зданий обходится немного дороже (процентов на пятнадцать), но оправдывает себя уже через несколько месяцев с начала эксплуатации, так как реально позволяет экономить и деньги, и ресурсы. Эффективность эксплуатации повышается не только за счет изменения строительных стандартов, но и за счет пересмотра принципов потребления бытовой электроэнергии: использование LCD-телевизоров, светодиодных светильников и пр.
Типы зданий с точки зрения энергоэффективности
Здание, построенное в соответствии с современными стандартами энергоэффективности, позволяет сэкономить от 40 до 70 процентов оплаты услуг коммунальщиков. Экономится колоссальное количество энергии и ресурсов. При этом общие показатели температуры, благоприятного микроклимата, влажности воздуха оказываются на порядок выше общепринятых и регулируются собственником помещения.
Западная классификация зданий с точки зрения энергоэффективности включает следующие нормы расхода тепла:
- старое здание (300 кВт·ч/м³ в год) – постройки до 70-х годов прошлого века;
- новое здание (150 кВт·ч/м³ в год) – от 70-го до 2002 г.;
- дом с низким потреблением энергии (60 кВт·ч/м³ в год) – с 2002 г.;
- пассивный дом (15 кВт·ч/м³ в год);
- дом с нулевым потреблением энергии;
- дом, самостоятельно вырабатывающий энергию в больших количествах, чем нужно для его функционирования.
Российская классификация зданий отличается от западной:
- старое здание (600 кВт·ч/м³ в год);
- современный дом, построенный по стандарту СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (350 кВт·ч/м³ в год).
Понятно, что суровый климат России требует больших затрат на отопление жилых помещений. Однако общепринятые нормы не всегда стоит признавать удовлетворительными. Необходимо использовать новые технологии, конструктивные решения, современные материалы при строительстве жилья с более низким электропотреблением. Возможности для этого есть.
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.
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: .
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.
Учет энергоэффективности дома при проектировании
Выбирая место для строительства, следует учитывать природный ландшафт. Местность должна быть ровной, без резких перепадов высоты – фундамент дома от этого только выиграет в плане надежности и герметичности. Однако любую особенность ландшафта можно использовать для повышения эксплуатационной эффективности. Например, перепад высот обеспечит низкозатратную систему подачи воды.
Обязательно стоит учесть расположение дома относительно солнца, чтобы использовать по максимуму естественное солнечное освещение вместо электрического. На рисунке показана возможность использования солнечного тепла в зависимости от времени года.
Летом козырьки крыши предотвращают перегрев помещения от прямого солнечного излучения. Зимой энергия солнца улавливается максимально.
Козырьки, скаты крыльца и крыши должны быть оптимальными по ширине, чтобы не препятствовать естественному освещению, предотвращать здание от перегрева, защищать стены от дождя. Крыша должна быть сконструирована с учётом давящей массы снежного покрова. Не нужно забывать об утеплении крыши и организации водостоков.
Все это не только снизит расходы на содержание, но и повысит срок службы здания.
«Подводные камни» использования современных материалов
В современном строительстве активно используются разные виды утеплителей. Они призваны максимально утеплить фундамент, стены и крышу строения, снизив тем самым энергопотери. Самым популярными современными материалами являются: пенопласт (пенополистирол), ЭППС (экструдированный пенополистирол), минераловатные утеплители (стекловата, базальтовая или каменная вата), пенополиуретан, пеностекло, эковата, вермикулит, перлит.
Нужно понимать, что популярные экономварианты вроде пенопласта, газобетонных или пенобетонных плит могут стать тем самым подводным камнем, о который можно разбить саму идею энергоэффективности. Дело в том, что газо- и пенобетонные плиты часто изготавливаются с грубым нарушением технологии. Такой «утеплитель» не сделает дом надежным и прочным.
Пенопласт вообще относится к классу опасных материалов. Он очень горюч и начинает выделять вредные ядовитые вещества уже при температуре 60 градусов. Чаще всего человек во время пожара задыхается, получает смертельную дозу токсических веществ. Кроме того пенополистирол выделает токсичные вещества и при комнатной температуре. Наконец, он просто недолговечен: срок жизни пенопласта 40 лет, тогда как срок эксплуатации дома в среднем составляет 75 лет.
Как повысить энергоэффективность уже построенного дома
Повысить энергоэффективность уже построенного дома реально. Однако следует учитывать «возраст» здания. Если капитальное переобустройство позволит строению протянуть ещё лет двадцать, игра стоит свеч: вложения окупятся. Если через пять-десять лет здание пойдет под снос, кардинально менять его просто нет смысла.
Снизить энегопотери помогают современные материалы и технологии. Начать нужно с определения мест утечек тепла. «Мостики холода» отнимают у здания всреднем половину накопленного тепла. Именно поэтому так важно обнаружить и ликвидировать места нарушения герметичности стен, крыши, оконных и дверных проемов.
Чаще всего погрешности встречаются в месте выноса наружу балкона, цоколя, прочих внешних конструкций. Обязательно следует утеплить чердак, перекрытия над подвальным помещением (лучше использовать теплоизоляционные плиты), межкомнатные двери. Жители многоквартирных домов получат заметный эффект, установив двери в тамбурной зоне.
Не только субъективно ощущаемый холод может свидетельствовать о нарушенной герметизации. Появление плесени, грибка на стенах– явный показатель разгерметизации. Старые или неправильно установленные окна способны лишить помещение львиной доли тепла. Иногда одна только их замена на стеклопакеты хорошего качества, установленные по ГОСТу, способны в 2-3 раза снизить расходы на отопление.
Утепляющий материал должен быть экологичным и безопасным. Отличный вариант – использование теплой штукатурки для дополнительной герметизации и утепления стен. Этот материал прекрасно справляется с разгерметизированными швами и стыками, а также видимыми трещинами. В качестве утеплителя допустимо использовать полиэтилен, помещая его под деревянную обшивку. Толщина материала должны быть не менее 200 микрон.
Как повысить эффективность отопительной и вентиляционной систем
Важнейшей частью проекта по повышению энергоэффективности дома может стать модернизация отопительной системы. Хороший эффект можно получить, заменив чугунные батареи на алюминиевые с датчиком регулирования температуры. При этом следует точно рассчитать нужное количество секций, необходимых для обогрева конкретного помещения.
Можно установить за радиаторами отопления теплоотражающие экраны, а также контроллеры отпуска тепла. По возможности стоит установить дополнительные элементы нагрева воды при помощи солнечного коллектора.
Отличным вариантом снижения энергозатрат является замена естественной вентиляции на механическую с рекуперацией. О преимуществах этой системы уже говорилось. Она способна подогревать поступающий воздух за счёт выводимого из системы воздуха.
Дополнительно можно установить контроллеры управления вентиляцией, специальные проветриватели, тепловые насосы для охлаждения воздуха.
Меры экономии воды, электричества и газа
Счетчики воды и газа уже стали, наряду с привычными электросчетчиками, непременным атрибутом каждого дома или квартиры. Дополнительно можно установить общедомовые счетчики, стабилизаторы давления по этажам.
В подъездах лучше всего устанавливать люминесцентное энергосберегающее освещение. Для улицы лучше использовать светодиодные лампы. Фотоакустические установки реле должны управлять освещением подвальных и технических помещений, жилых подъездов. Для освещения зданий можно применять солнечные батареи.
Бытовые приборы энергосберегающего класса А+ и выше (телевизоры, посудомоечные машины, духовки, кондиционеры, стиральные машины) значительно экономят электроэнергию.
Способствуют экономии газа системы климат-контроля в квартирах и котельных. Отличный вариант – программируемое отопление, использование специальных энергоэффективных кухонных плит, а также газовых горелок в эконом-режиме.
Очевидно, что для достижения энергоэффективности недостаточно одного-двух решений, даже если речь идет о строительстве дома «с нуля». Комфорт, экономия, безопасность окружающей среды достижимы при условии комплексного подхода к решению проблемы. И частный дом, и многоквартирный нуждаются в создании серьезного проекта, охватывающего все аспекты энергоэффективности.
По экспертным оценкам, реально достижимо снижение издержек на энергообеспечение уже построенного дома в четыре раза, пропорционально понизив затраты жильцов.
Существует несколько оснований для того, чтобы выполнить строительство своего собственного дома по энергоэффективным технологиям. Основной причиной является то, что при эксплуатации вашего жилища вы понесете меньшие затраты. Но также немаловажно, что при продаже такие варианты будут более привлекательными для покупателей, да и цену за него можно выставить гораздо выше.
В связи с последними событиями на мировом рынке энергоресурсов можно сделать следующий вывод. Цена за основной источник энергии, а именно нефть, очень нестабильна и будет постоянно расти. Если заглянуть в прошлое и проанализировать стоимость на нефть, то эти утверждения подтвердятся. Поэтому приходится каким-то образом выкручиваться, к примеру, планировать строительство энергоэффективных домов и покупку энергоэффективного оборудования.
Не только материальная выгода является преимуществом такого вида домов. Ведь, сокращая потребление энергоресурсов, мы очищаем нашу атмосферу от вредных примесей и веществ, возникающих при сжигании топлива. Большинство считает, что это ничтожный вклад для очищения нашей планеты, а население продолжает приобретать а также заболевания эпидермиса и желудка. Однако это не совсем так, только сообща люди могут справиться с этой напастью.
На что мы тратим энергию в наших домах?
Если взять обычный рядовой дом, то можно выделить несколько "пожирателей" энергии:
- различные электроприборы;
- свет;
- тепло;
- нагрев воды.
Около 72% от всей энергии тратится на обогрев наших жилищ. Все потому, что раньше в нашей стране не задумывались об экономии и строили дома, не уделяя особое внимание теплоизоляции. В странах Европы ситуация не такая плачевная, однако их показатель тоже оставляет желать лучшего - 57%.
Разберемся с понятием энергостандартов
Энергоэффективное строительство стало популярным в девяностых. Первыми заинтересовались этим Германия, Франция, Швеция и Швейцария. Европейские специалисты начали связывать потери энергии с плохой теплоизоляцией домов, неправильной формой зданий, а также с плохим расположением построек относительно сторон света. Затраты на исправление этих недостатков несущественны, так почему же не экономить? Тогда-то и началось разделение жилых зданий на типы:
- Энергоэффективный дом. Таковым считается постройка, потребляющая не больше семидесяти процентов тока от энергии, которую потребляет обычный дом. Кроме того, в таких сооружениях используются установки, работающие от (ветряки, солнечные батареи) и теплоизоляция около пятнадцати сантиметров.
- Постройка с низким потреблением. Здесь соотношение к потреблению стандартного дома не более чем сорок пять процентов, а изоляция порядка двадцати сантиметров.
- Пассивной постройкой считается постройка с очень низким потреблением - 30% по сравнению со стандартными домами. Инженеры добиваются таких результатов благодаря отличной изоляции, правильному использованию тепла - естественного и того, которое бездарно расходуется в вент-системах. Обычно такие дома оборудуются теплоизоляцией толщиной в тридцать сантиметров, автономным источником электроэнергии и тепла.
- Постройки, не потребляющие энергию. Да, планируется использовать и такие, мало того, они еще и будут отдавать в сеть электроэнергию. Однако пока это только лишь эксперимент. Теплоизоляция в таких домах - сорок сантиметров.
Расчет необходимого тепла
Если брать в расчет, что больше всего электроэнергии тратится на тепло, то энергостандарт дома выбирается исходя из коэффициента Е. Он обозначает сезонную потребность в тепле - отражает количество, необходимое для отопления квадратного метра. Разберем, от чего зависит этот коэффициент:
- Качество теплоизоляции.
- Тип вентиляции.
- Ориентация здания по сторонам света.
- Количество бытового тепла.
Также стоит отметить коэффициент нормированного сезонного потребления тепла Е0. Он также определяет необходимое количество тепла для обогрева кубического метра, но при условии, что строение возведено с соблюдением всех норм и правил. Е0 рассчитывается как отношение площади внешних стен к обогреваемому объему.
Насколько выгоден энергоэффективный дом?
Технологии совершенствуются, и если смотреть в будущее, то можно сказать: строительство таких домов - это экономично. Сейчас капиталовложения, выделяемые на возведение пассивного сооружения, на 20 процентов больше затрат на постройку стандартного здания. Спустя несколько лет разница уменьшится на 10 процентов. И это можно подтвердить по опыту зарубежных строителей. Энергоэффективный жилой дом - хороший вариант для инвестирования. Подтвердим это, рассмотрев следующий пример. В качестве примера возьмем обычный загородный дом площадью 150 квадратов, в котором проживает одна семья. В качестве тепловой установки в этом доме выберем газовый котел. Тогда затраты на эксплуатацию жилища будут следующими:
- отопление - 144 кВт/м 2 ;
- нагрев воды - 30 кВт/м 2 ;
- бытовые нужды (электроприборы, приготовление пищи, свет) - 26 кВт/м 2 .
В таком случае получается, что за год такой дом потребит 30 000 кВт. Если же вместо стандартного дома взять энергоэффективный деревянный дом, картина будет следующая:
- отопление - 44 кВт/м 2 ;
- нагрев воды - 30 кВт/м 2 ;
- бытовые нужды (электроприборы, приготовление пищи, свет) - 26 кВт/м 2.
Потребит за год 15 000 кВт. Итого, можно сэкономить на эксплуатации дома около 50%. Очень обнадеживающая информация.
Площадь окон
Сейчас, на вновь возводимых зданиях, нередко можно встретить большие Однако конструкция окон не позволяет добиться теплозащиты, близкой к теплозащите капитальных стен. С другой стороны, с позиции освещенности помещений, большие окна уменьшают на искусственное освещение. Приходится искать золотую середину. При проектировании самым оптимальным считается отношение 6:1, где 6 - это площадь пола, а 1 - окна. Например, возьмем энергоэффективный дом и помещение площадью 36 квадратных метров. Оптимальная площадь остекления тогда будет около 6 квадратных метров.
Проектирование энергоэффективных домов. Каталоги проектов
Статистика говорит, что на западе около 80% частных жилищ возводится по готовым проектам. А можно ли построить на базе этих вариантов энергоэффективный дом? Проекты в большом количестве находятся в специальных каталогах, а какой из множества вариантов выбрать?
Очень важная задача - сократить потребление электроэнергии до минимума. Как отмечалось выше, львиная доля ее тратится на обогрев помещений в зимнее время. Однако стоит понимать, что, увеличив слой теплоизоляции, дом не сделать энергоэффективным. Тут подход должен быть комплексным. Очень важно убрать все мостики холодного воздуха, а также предусмотреть механическую вентиляцию.
Уделяем внимание стенам и крыше
Перед приобретением проекта он должен быть тщательно изучен на предмет соблюдения непрерывной теплоизоляции. Энергоэффективный дом - это постройка, для которой очень важен вопрос герметичности.
Благодаря данной характеристике холодный воздух не будет поступать в помещение. Герметичным должно быть все, начиная от дверей и заканчивая крышей. Стены таких домов оштукатуриваются двойным слоем, а кровля выполняется с теплоизоляцией и пароизоляцией. Места стыков и креплений закрываются специальной клейкой лентой.
Расчет энергоэффективности
Как отмечалось выше, энергоэффективной считается постройка, потребляющая не больше семидесяти процентов электрической энергии от того количества, которое потребляет обычный дом. Рассмотрим коэффициент Е и его величину:
- Для обычного дома коэф. Е меньше или равен 110 кВт/м 2 .
- Для энергоэффективного дома коэф. Е меньше или равен 70 кВт/м 2 .
- Для коэф. Е меньше или равен 15 кВт/м 2 .
На западе более современным считается способ расчета энергоэффективности построек по коэфффициенту Ер. Он обозначает количество энергии, необходимое для отопления, вентиляции, нагрева воды, освещения и кондиционирования. Рассмотрим классификацию построек, в зависимости от Ер:
- Для экономных построек он меньше или равен 0,5.
- Для энергосберегающих построек коэф. Ер меньше или равен 0,75.
- Для обычных построек он меньше или равен 1.
- Для пассивных построек коэф. Ер меньше или равен 0,25.
- Для самых энергозатратных построек Ер больше 1,5.
Вопрос вентиляции и обогрева
Мы уже говорили о том, что энергоэффективный дом должен быть обустроен механической вентиляцией, с функцией получения тепла. Поэтому, выбирая проект, нужно удостовериться, что в доме предусмотрена такая вентиляция. Это важно, поскольку обычная вентиляция не будет функционировать в герметичном доме. Также стоит отметить, что гравитационная вентиляция хорошо работает при температурах чуть выше нулевой отметки, поэтому летом она почти бесполезна.
В герметичных энергоэффективных домах лучше всего покажет себя механическая вентиляция, которая позволит получать тепло из удаляемого воздуха. Такая вентиляция позволит обойтись в доме без привычной водяной системы отопления, что приведет к экономии на радиаторах, трубах и нагревательных установках. Поэтому будьте внимательны, выбирая энергоэффективный дом: проекты должны предусматривать такой тип вентиляции.
Некоторые тонкости постройки
Разберем тонкости возведения подобных строений. Если вы планируете строить энергоэффективный дом своими руками, необходимо знать точное количество людей, которые там будут проживать. Ведь сами люди создают бытовое тепло - при стирке, приготовлении пищи, пользовании электроприборами. Получается, что слишком большие дома не будут считаться энергоэффективными при условии, что в них будут проживать несколько человек. Также внимательно надо отнестись к эффективному расходу тока, выбирая энергоэффективные приборы и оборудование. Будет полезно обустроить придомовой участок согласно сторонам света и климатическим условиям в вашем регионе.
Заключение
Проектирование и строительство энергоэффективных домов в будущем будет едва ли не единственным направлением в строительной отрасли. Поэтому нужно задумываться об этом прямо сейчас.
Одной из современных тенденций жилищного строительства является разработка и конструирование зданий, в которых комфорт планировочных решений сочетался бы с экологичностью и энергоэффективностью.
По различным экспертным оценкам запасов основных источников энергии (нефти, газа и угля) в мире осталось максимум на 100 лет. Практически половина потребления энергии в развитых странах приходится на жилые дома. Поэтому одним из основных методов ресурсосбережения становится улучшение энергоэффективности зданий. Инновационным направлением в строительстве, пока мало распространенным в России, является создание т.н. энергоэффективных домов.
Основной принцип проектирования энергоэффективного дома - поддержание комфортной внутренней температуры без применения систем отопления и вентиляции за счет максимальной герметизации здания и использования альтернативных источников энергии.
Критерием для классификации таких домов является энергопотребление: если затраты на отопление помещений в год составляют менее 90 кВч/м2 - дом считается энергоэффективным; менее 45 кВч/м2 - энергопассивным; менее 15 кВт ч/м2 - нулевого энергопотребления (на отопление ничего не тратится, но требуется энергия для подготовки горячей воды) .
Первое экспериментальное энергоэффективное здание появилось после мирового энергетического кризиса 1974 года в Манчестере (США). Это было офисное здание, запроектированное по заказу Администрации общих служб для апробации и выявления лучших технических решений по энергосбережению. Энергопотребление здания сокращалось за счет эффективного использования солнечной радиации, двухслойных ограждающих конструкций и компьютерного управления инженерным оборудованием здания.
Реализация этого проекта положила начало строительству энергосберегающих зданий по всему миру. Работы по повышению энергоэффективности успешно ведутся в Европе. По данным различных источников, в западноевропейских странах уже построено от 2 до 10 тысяч таких домов. Лидерами этого движения являются Дания, Германия и Финляндия, где приняты целевые государственные программы по энергосбережению и строительству энергосберегающих зданий.
В столице Финляндии, Хельсинки, существует целый энергоэффективный район - VIIKKI, построенный в 10 километрах от центра города (население этого микрорайона составляет 5 500 жителей, площадь 1132 га). В микрорайоне VIIKKI использование солнечной энергии обеспечивает до 50% потребности в отоплении и горячей воде. Общая площадь солнечных коллекторов составляет 1248 м2. Технологии энергосбережения и использование альтернативной энергии обеспечивают до 40 % снижения энергопотребления по сравнению с традиционными домами. Энергопотребление в домах не превышает 15 кВт/ч на 1 м2 .
В Дании в настоящее время муниципалитет города Egedal в соответствии с госпрограммой строит целый поселок энергосберегающих домов Stenlose South. Вместо разговоров об экологии и энергосбережении гражданам просто предоставляют готовые дома, оснащенные всеми энергоэффективными новинками.
Для максимального снижения затрат энергии используются следующие планировочные, конструктивные и инженерно-технические решения.
С планировочной точки зрения это 1-3-этажные дома, объемная структура которых проектируется максимально компактной с возможно меньшей изрезанностью фасада, что уменьшает площадь наружных ограждений и снижает тем самым теплопотери через них. Обязательным условием является наличие входного тамбура. Ориентация дома - широтная, окнами на юг, т.к. основным источником тепла для обогрева дома является солнечная энергия. Затененность дома деревьями и другими строениями исключается.
Ограждающие конструкции в домах низкого энергопотребления во избежание потерь тепла сооружают максимально герметичными, тепло- и воздухонепроницаемыми, без «мостиков холода». Сопротивление теплопередаче ограждений не должно быть более 0,15 Вт/м2К. Для этого применяется внутренняя или двойная (внутренняя и внешняя) теплоизоляция. С точки зрения материалов это чаще всего комбинированные сооружения: подвальный этаж из монолитного железобетона и наземная часть, представляющая собой деревянный каркас с многослойными наружными стенами и перекрытиями. В европейских домах широко используются теплоизоляционные материалы с акцентом на экологичность, в том числе и натуральные материалы — мох, целлюлоза, овечья шерсть, деревянная стружка и т. д. . Окна в таких домах - с трехкамерными стеклопакетами, заполненными инертным газом и специальным низкоэмиссионным покрытием стекол, «оставляющим» внутри помещения более 50 % солнечной энергии, падающей на стекло. Сопротивление теплопередаче окон не должно превышать 0,8 Вт/м2К.
Инженерные системы и сети следующие. Вентиляция в домах - принудительная и осуществляется по принципу рекуперации, т.е. как минимум 70 - 75 % тепла, уходящего из дома с выходящим теплым воздухом передается с помощью теплообменника холодному приточному воздуху. Для отопления и горячего водоснабжения дома используется источники тепла и энергии самого дома (внутренние тепловыделения), а также геотермальное тепло и солнечная энергия (с помощью гелиосистем). Дополнительная экономия тепловой энергии происходит за счёт использования автоматизированной системы управления всеми техническими устройствами в здании.
Выполнение всех этих требований позволяет снижать потребность в энергии на отопление дома в климатических условиях Европы до 15 кВт ч/м2 в год. Для сравнения у кирпичного дома в Европе этот показатель составляет 250-350 кВтч/м2, в России - 400-600 кВтч/м2 .
Стоимость 1 м2 в таких домах в среднем на 8 -15% больше средних показателей обычного здания, но по подсчетам специалистов за счет экономии энергии на отопление затраты окупаются за 7 -10 лет.
Как известно, климат западной Европы намного мягче российского и поэтому особый интерес представляет канадский опыт. Примером может служить канадская фирма «Concept Construction», построившая 20 энергоэффективных домов в провинции Саскачеван, климатические условия которой характеризуются зимней расчетной температурой -34,5 °С и Q = 6100 градусо-суток отопительного периода. К применяемым в Европе инженерно-техническим решениям канадские инженеры добавляют свои «изюминки».
Пример планировки жилого дома этой фирмы показан на рис. 1. В северной стене устраивается только одно окно для освещения кухни. Минимальное количество окон запроектировано также в западной и восточной стенах. Предусмотрен входной тамбур. Южная стена полностью остеклена. При этом, только треть остекленной поверхности используется для естественного освещения и инсоляции общей жилой комнаты. В остальной части стены за остеклением размещена железобетонная стеновая панель (стена Тромба) толщиной 25 см с окрашенной в черный цвет наружной поверхностью. Зазор между этой панелью и внутренним стеклом, равный 5 см, образует своего рода высокую и тонкую солнечную теплицу. Солнечная радиация, проходя через остекление, поглощается черной поверхностью бетонной стены и нагревает ее.
В промежутке между стеклами (шириной 15 см) двойного остекления по всей длине фасада автоматически опускаются на ночь теплоизоляционные апюминированные нейлоновые шторы. Они приводятся в действие электродвигателем, управляемым термочувствительными элементами. Это позволяет значительно сократить теплопотери здания в холодное время суток. Летом эти шторы могут использоваться для защиты помещений от перегрева, т.к. их опускают в дневное время и поднимают вечером. Размещение шторы именно между слоями остекления предохраняет внутреннее стекло от переохлаждения и возможного оледенения. Важным моментом является герметизация наружных ограждающих конструкций полиэтиленовой пленкой. Она препятствует инфильтрации наружного воздуха, и в качестве пароизоляции предохраняет теплоизоляционный слой от конденсационного увлажнения изнутри. Циркуляция воздуха в жилых помещениях дома естественная. Для кухни и ванной комнаты применяют вентилятор в системе вентиляционных каналов. Применение напольных электрообогревателей вместо обычных печей также дает экономию. Итоговое увеличение стоимости типового дома площадью 98 м2 с малым потреблением энергии, происходящее за счет повышения стоимости южной стены, дополнительной теплоизоляции и использования воздушного теплообменника, по расчетам фирмы-производителя составляет 3...5 % .
Основным недостатком энергоэффективных и энергопассивных домов является проблема с качеством воздуха в герметичных непроветриваемых помещениях. Это проблема возникает из-за большого количества используемых ненатуральных строительных материалов: утеплителей, отделочных материалов, пластиков, синтетических смол и т.п., которые в процессе эксплуатации выделяют в воздух помещения вещества, неблагоприятно влияющие на человека.
Непременным условием возведения таких домов является наличие высококвалифицированных проектировщиков и рабочих. Это связано с необходимостью тщательного соблюдения технологии строительства. Например, даже небольшая неплотность пароизоляции при устройстве утеплителя внутри здания, или незаизолированная бетонная перемычка, или швы с большим количеством раствора могут свести на нет все усилия по герметизации дома, а исправление брака может стоить очень дорого.
В России проектирование и строительство энергоэффективных домов находится в стадии эксперимента. Первым опытом энергоэффективного строительства можно назвать экспериментальный жилой дом, построенный в 2001 году в московском микрорайоне Никулино-2. При его возведении впервые в нашей стране был использован комплекс мероприятий, обеспечивающих снижение энергозатрат при эксплуатации жилья. В здании были установлены теплона- сосы для горячего водоснабжения, использующие тепло грунта и удаляемого вентиляционного воздуха, система отопления, обеспечивающая возможность поквартирного учета и регулирования потребляемого тепла, и применены наружные ограждающие конструкции с повышенной теплозащитой.
По данным ГК «Фонд содействия реформированию ЖКХ», на сегодняшний день в российских регионах ведется проектирование и строительство 29 энергоэффективных домов, построены и введены в эксплуатацию 19 домов (Белгород, Уфа, Казань, Ангарск и др.). В декабре 2010 года в Барнауле был введен в эксплуатацию первый за Уралом 19-квартирный энергоэффективный жилой дом. Для снижения теплопотерь через стены здания применена одна из наиболее современных технологий - система утепления фасадов «мокрого типа» «Классик» (г. Самара). «Система полностью укутывает отапливаемое здание, исключает мостики холода, своевременно удаляет возможную влагу, делает невозможным образования плесени и грибка, создаётся оптимальный баланс температуры и влажности», отметил генеральный проектировщик, директор «Бар наулгражданпроект» Андрей Отмашкин. Меридиональная ориентация здания позволит увеличить теплопоступления в дом от солнечной радиации. В доме действуют солнечные коллекторы, дающие энергию для освещения и горячего водоснабжения, функционирует система рекуперации воздуха. Создано также тепловое поле для обеспечения горячего водоснабжения и отопления. В целом экономия энергии должна составить 52 %. При этом стоимость 1 м2 составила 44 тыс. руб., что примерно в 1,5 раза дороже типовых аналогов .
В секторе малоэтажного строительства дочерней компанией RDI Group — «Загородный проект» совместно с «Velux» в Подмосковье на территории проекта «Западная долина» осуществлен пилотный проект «Активный дом». Оборудован он всеми новинками энергосберегающих технологий. Стоимость двухэтажного коттеджа площадью около 200 м2 составила около 40 млн. руб. Затраты на отопление и горячее водоснабжение «Активного дома», по предварительным расчетам составят 12 566 руб. в год. Затраты обычного дома, отапливаемого за счет газа, — 24 000 руб. в год, за счет электричества — 217 000 в год. Рядом с «Активным домом» продаются обычные коттеджи сравнимой площади — 220 м2 по 12 млн. руб. .
Понятно, что при массовом строительстве таких домов стоимость квадратного метра будет снижаться. На российском рынке уже представлены строительные материалы и инженерные системы для возведения таких зданий. Необходим переход к их типовой постройке. Понимание этой проблемы на государственном уровне привело к созданию федерального закона от 23.11.2009 № 261 -ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности...», в соответствии с которым с 2012 года повсеместно будут внедряться паспорта энергоэффективности промышленных и жилых зданий.
Истощение невозобновляемых энергетических ресурсов заставляет задуматься о более сознательном их использова нии, и создание энергоэффективных домов - один из шагов на этом пути.
ЛИТЕРАТУРА
- Широков Е.И. Экодом нулевого энергопотребления - реальный шаг к устойчивому развитию / Е.И. Широков// Архитектура и строительство России. - 2009. - № 2. - С.35-39.
- Зайцев И. Пассивный дом - мечта или повседневность?/ И.Зайцев/Яехнологии строительства. - 2008. - № 4. - С. 36-39.
- Кузнецов А. Проектирование энергосберегающих зданий/А.Кузнецов// Проектные и изыскательские работы в строительстве. - 2010. - №1. - С. 15-20
- Иванова Н. Энергоэффективные дом / Н.Иванова // Загородное обозрение. - 2011. - №11. - С. 10-12.
- Построй Свой Дом. Энергосберегающие загородные дома. http://www.mensh.ru/solnechnye_doma_v_kanade
- http://www.fondgkh.ru/news/44215 htm/
- Эффективность энергоэффективного дома в России (видео). Информационно-справочный портал «Проектирование. Изыскания. Строительство».
А.Ю. ЖИГУЛИНА
, канд. техн. наук,
Самарский государственный
архитектурно-строительный
университет