Проект нулевой дом.

Ставшее в последнее время расхожим выражение "Энергоэффективный дом" в России пока не имеет конкретного определения. Законом "Об энергосбережении..." предписывается определять класс энергоэффективности многоквартирных жилых домов и информацию о классе энергоэффективности вывешивать на фасаде дома. До 1 мая 2010 г. Министерство регионального развития России должно определиться с классами энергоэффективности домов. Главный критерий энергоэффективности для жилых домов, используемый сегодня в мире - это значение удельного энергопотребления дома, необходимого для обеспечения комфортных условий проживания. Комфортные условия проживания - это не менее 18 градусов по Цельсию и нормальная влажность.

До сих пор теплоэффективность зданий определялась исходя из уровня тепловой энергии, которую необходимо подвести для отопления 1 кв.м. площади здания. Для различных типовых проектов зданий этот показатель, естественно, различается. Для обеспечения тепловой защиты зданий СНиП II-3-79 (скачать как архив ZIP) был оговорен график достижения тепловой эффективности. В среднем для России в сравнении с ФРГ это выглядело так:

В 2003 г. СНИиП II-3-79 был отменен, вышедший в замен его СНиП 23-03-2003 (скачать как архив ZIP) ввел градацию зданий по теплоэффективности с привязкой к проектному уровню. Введено 5 классов по отклонению от нормы А,В,C,D,E. Нормальный класс - С. Если дом по состоянию энергоэффективности на 50% лучше этого класса, т.е. с коэффициентом 1,5, то это класс А, если на 76% и более хуже, т.е. с коэфициентом более 1,76, то это класс Е.

Как видно из приведенных примеров, уровень требований к тепловому сопротивлению конструкций в России существенно ниже требований, предъявляемых в странах Евросоюза с похожими на наши климатическими условиями. Например в Финляндии уже обеспечивается уровень требований 17 Вт.ч/(м 2 . o C.сут), что в 4-5 раз лучше обеспечиваемых у нас требований.

Параметр Вт.ч/(м 2 . o C.сут) универсального применения и предназначен для расчета мощности отопительных систем домов и относительной оценки качества зданий в сходных климатических условиях. Для потребителя более понятна конечная информация о необходимой мощности для отопления помещения. Для этого, в качестве справочного параметра, можно использовать данные приведенные в таблице, заменив значение Вт.ч/(м 2 . o C.сут) на значение Вт/кв. метр. Для климатической зоны средней Европы и центральной России такой подход уместен, хотя и приблизителен.

Общие требования к пассивному дому

В настоящее время в Европе уровень энергоэффективности, на который сориентировано строительство и реконструкция домов, соответствует понятию "пассивный дом". Это такой дом, удельный расход тепловой энергии на отопление у которого не должен превышать 15 кВт∙ч/(м 2 год). Это приблизительно соответствует расчетной мощности подогрева 7-10 Вт на квадратный метр, что составляет 10% от уровня расчетной мощности отопительных систем обычных домов. Общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (отопление, горячая вода и электрическая энергия), не должно превышать 120 кВт∙ч/(м 2 год). На практике это означает, что такой дом можно дополнительно не отапливать, все необходимое тепло может быть обеспечено за счет жизнедеятельности человека.

Пассивные дома - уже не единичное явление в Европе. Таких домов зарегистрировано более 4000. В основном это небольшие жилые дома коттеджного типа. Но среди них есть и немало немало многоквартирных домов на 4-10 квартир.

Расчеты показывают: чтобы сделать дом "пассивным", необходимо снизить тепловые потери дома на 90%. Для этого необходимо обеспечить ряд требований к тепловой защите здания и некоторым элементам конструкции:

Конструктивно дом должен быть не только хорошо утеплен и герметизирован. Дом в большей степени должен быть остеклен с южной стороны и представлять из себя "тепловую ловушку".

Если сравнить возможности по сохранению тепла обычного добротного кирпичного дома с толщиной стен в 2 кирпича и "пассивного дома", то при внешней температуре -26 градусов мороза и отключении источников тепла температура в обычном доме за сутки снизится до +2-3 градусов, в пассивном доме до + 16 градусов по Цельсию. Поэтому так и получается, что даже в сильный мороз за счет тепла от приготовления пищи, работы бытовой техники и освещения в доме поддерживается нормальный микроклимат.

Как построить пассивный дом?

Как уже отмечалось, пассивный дом - это отличная теплоизоляция, герметичность, возврат тепла вытяжной вентиляции в дом с притоком свежего воздуха, энергоэффективная бытовая техника.

Для того, что бы определиться с необходимыми конструктивными решениями, нужно составить энергетический баланс дома. Обычно приход-расход тепла имеет следующий вид:

Из приведенных данных видно, что около 70% утечек тепла приходится на конструкцию здания, 30% - на результат жизнедеятельности человека: вентиляцию и стоки. Значит основное внимание необходимо уделять теплоизоляции.

Повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций и сокращение утечек тепла

В понятие ограждающих конструкций входят стены, крыша, окна, входные двери, пол первого этажа, фундамент.

Приведем основные принципы, которые должны соблюдаться при повышении теплового сопротивления ограждающих конструкций:

• Разделение функций строительных материалов в конструкциях. Конструкционные и крепежные элементы должны обеспечивать прочность, утеплители должны обеспечивать тепловую изоляцию, декоративно-отделочные материалы - внешний вид. При таком подходе удается сократить количество "тепловых мостов", по которым тепло из дома может выходить наружу.
• Теплоизоляция должна располагаться равномерно и непрерывно по всему контуру здания.
• Мостики холода должны максимально исключаться и при необходимости иметь дополнительную теплоизоляцию.
• По всему контуру здания должна быть проложена воздухонепроницаемая оболочка, обеспечивающая герметизацию здания.

Бытует мнение, что стоимость дополнительной теплоизоляции значительно увеличивает стоимость строительства. Это неправда. При реализации вышеизложенных принципов стоимость кирпичной стены, обеспечивающей необходимое тепловое сопротивление в несколько раз выше каркасной стены с облицовкой. Это видно из сопоставления толщин стен различных конструкций одинаковой теплопроводности, обеспечивающих тепловое ограждение для разницы температур -26 градусов снаружи, +18 градусов внутри:

• теплоизолированная каркасная конструкция с облицовкой кирпичом - 290 мм;
• деревянный брус - 360 мм;
• монолитная кирпичная стена - 1290 мм.

Наиболее проблемные места для теплозащиты здания:

• места сочленения крыши и стен;
• места примыкания перекрытий и стен;
• контуры установки оконных коробок и примыкания фрамуг;
• места примыкания стен к фундаменту.

Как правило, места примыкания стараются делать с применением термовкладок из конструкционных материалов с низкой теплопроводностью. Например, блоки из ячеистого бетона, специальных видов кирпича и т.д. Места сочленений дополнительно герметизируют различными видами герметиков, пластичными строительными растворами.

Теплопотери через фундамент сокращают:

• теплоизоляцией фундамента снаружи по всей высоте;
• установкой горизонтальной наружной теплоизоляции по периметру дома у нижней кромки опоры фундамента;
• установкой фундаментных блоков на песчанную подушку;
• применением схемы укладки плиты первого этажа на грунт через сэндвич: песчанная подушка, гидроизоляция, толстый утеплитель;
• фундаментные блоки над поверхностью должны иметь теплоизоляцию снаружи и изнутри.

При такой схеме зона промерзания грунта будет находиться на значительном расстоянии от дома и утечки тепла через подпол будут несущественны. Аналогичным образом решаются проблемы сокращения теплопотерь при обустройстве подземных помещений.

Энергосберегающие окна

Обязательный элемент пассивного дома - окна с высоким тепловым сопротивлением R0 не менее 1,2 (м2 о C)/Вт. Таким требованиям отвечают следующие технические решения:

• стеклопакет в окне с тройным остеклением и с наполнением стеклопакета инертным газом;
• стекла в окне должны иметь низкоэмиссионное покрытие с внутренних сторон межстекольного пространства, снижающее теплообмен внутри стеклопакета;
• профиль окна должен иметь высокое тепловое сопротивление. Таким требованиям отвечает часть профилей ПХВ, специально обработанные деревянные профили;
• при установке оконного блока должна быть обеспечена герметичность стыка с конструктивными элементами здания. Элементы крепления оконного блока не должны создавать тепловых мостов;
• при установке окна используются вспомогательные материалы для монтажа окон без тепловых мостов и материалы, обеспечивающие герметичность.

Энергосберегающие двери

Внешние двери должны быть теплоизолированы. При входе в дом должен быть тепловой тамбур и вторая дверь. Требования к уплотнению притвора дверей и стыка дверной коробки с конструктивными элементами здания такие же, как для окон.
Пример конструктивного исполнения дверного полотна для пассивного дома:Дверное полотно состоит из теплоизоляционного слоя из пробки толщиной 64 мм. Этот слой обшит с двух сторон березовой фанерой толщиной 12 мм. В теплоизоляционном слое расположены поперечные прокладки из фанеры через каждые 25 см. Площадь прокладок из фанеры составляет только 5% от общей площади, их толщина составляет 12,5 мм. Наружный слой состоит из шпона толщиной 1,4 мм, фанеры из бука толщиной 4 мм и алюминиевой пластины толщиной 1,2 мм в качестве паронепроницаемого слоя, приклеенной с помощью фенольного клея. Общая толщина двери составляет 100 мм.

Энергосберегающая вентиляция

В пассивных домах не применяется вентиляция посредством открывания форточек. Это крайне расточительно с точки зрения теплопотерь и неэффективно с позиции удаления загрязненного воздуха. Для того, что бы обеспечить необходимую для здоровья активность обмена воздуха при помощи окон нужно открывать их полностью на 10-15 минут каждые 3 часа. Приточно-вытяжная вентиляция в пассивном доме организована следующим образом:

• воздух из кухни, ванной, туалета не участвует в рециркуляции и удаляется из помещений наружу;
• в жилые помещения подается только чистый воздух;
• отводимый из дома (из кухни и санузла) воздух проходит через теплообменник (рекуператор) и нагревает поступающий в помещения воздух. Эффективность современных рекуператоров 75-95%. Возможно применение специальных электродвигателей с высоким КПД в вентиляции. Затраты энергии на работу двигателя в 8-15 раз меньше сберегаемого с его помощью тепла;
• часто для предварительного подогрева наружный воздух предварительно пропускают через грунт под домом. Тепло грунта подогревает воздух и обеспечивает более эффективную работу теплообменника - рекуператора;
• чистый воздух сначала поступает в жилые помещения. Из жилых помещений в коридоры и лестничные переходы, затем в кухню, туалет, ванную. Такая схема обеспечивает поддержание в помещении необходимой влажности и надежное удаление загрязненного воздуха.

Дом пассивный. А что дальше?

В общем смысле основная задача пассивного дома - обеспечение тепловой эффективности, достаточной для отказа от дополнительного отопления. Но в концепции энергоэффективного дома ограничено общее потребление энергии, тепла, горячей и холодной воды, газа из сторонних источников уровнем 120 кВт∙ч/(м 2 год). Реальное совокупное энергопотребление среднего дома со средней семьей в несколько раз превышает указанную цифру. То есть энергосбережение во всех точках приложения энергии - необходимое условие для отнесения жилища к этой категории.

Что заставляет людей стремиться к самограничению? Конечно, очень высокие цены на коммунальные услуги и энергоносители. Но в не меньшей степени и новая философия жизни, в которой нет снижения уровня комфорта, но есть желание жить в гармонии с внешней средой, не нанося ей ущерб. Современные технологии предоставляют для этого необходимые возможности:

• применение солнечных коллекторов позволяет полностью отказаться от использования газа и электрической энергии для подогрева воды и помещения;
• применение солнечных батарей и ветрогенераторов совместно с аккумуляторными батареями позволяет полностью отказаться от электроснабжения;
• применение контроллеров для управления электрическими устройствами и системой теплообеспечения позволяет оптимизировать микроклимат в помещении, согласовать работу устройств с наличием людей в доме;
• применение функционально насыщенной экономичной бытовой техники;
• возможность использования тепловых насосов для исключения сброса тепла и использования аккумулированной тепловой энергии;
• возможность использования биогаза, полученного при брожении и газогенерации взамен магистрального природного газа.

Этот перечень можно существенно продолжить. В настоящее время мы, в основном, используем запасенную энергию Земли и крайне мало используем энергию из возобновляемых источников энергии моря, рек, водоемов, солнца, ветра.

Пассивные дома совсем недавно казались малопонятной экзотикой. Сегодня это вполне достижимая реальность, предмет для широкого внедрения и преференций со стороны государства.

Умные энергонезависимые дома пока тоже экзотика. Но количество таких домов увеличивается, технологии настраиваются на предложение доступных по цене и качеству устройств и материалов для обеспечения такого строительства. Во Франции несколько лет функционирует 10 этажное офисное здание с энергоснабжением от солнечных батарей. Количество вырабатываемой энергии превышает собственные нужды здания. В Китае открывается самое большое в мире здание общей площадью 75 тысяч квадратных метров с энергоснабжением от солнечных батарей. Значит появится опыт эксплуатации, стандарты исполнения и доступные цены. Это всего лишь вопрос времени. Такое строительство уже не дань моде и не эксперименты. Высокие цены на энергию и энергоносители делают выгодными вложения в энергонезависимые объекты.

В статье приведена классификация зданий по их уровню энергопотребления, рассматриваются основные принципы проектирования и строительства пассивных домов.

Классификация зданий по их уровню энергопотребления

Для того чтобы понять, как различные строения отличаются между собой по их уровню энергоэффективности (или отсутствия такового), рассмотрим для начала европейскую классификацию зданий в зависимости от уровня энергопотребления во время их эксплуатации:

• Старые здания (здания построенные до 1970-х годов) —требуют для своего функционирования (отопления и охлаждения) около 300 кВт-час/м² в год. Этот стандарт, к сожалению, до сих пор отвечает и обычному зданию, которое строится в Украине.
• Новые здания (которые строились в Европе с 1970-х до 2002 года) — 150 кВтh/(м²a).
• Дома низкого потребления энергии (с 2002 года в Европе не разрешено строительство домов с большим энергопотреблением!) — 60 кВт-час/м² в год.
• Пассивный дом (принят Закон, согласно которому с 2019 года в Европе нельзя строить дома по стандартам ниже, чем пассивный дом) — 15 кВт-час/м² в год.
• Дом нулевой энергии (здание, архитектурно имеющее тот же стандарт, что и пассивный дом, но инженерно оснащенное так, чтобы потреблять исключительно только ту энергию, которую само и вырабатывает) — 0 кВт-час/м² в год.
• Дом плюс энергии (здание, которое с помощью установленного на нем инженерного оборудования: солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров и т.п. вырабатывает больше энергии, чем само потребляет).

С 2019 года в Европе можно будет строить дома не ниже стандарта пассивного. При этом, дома нулевой или плюс энергии не отличаются от пассивного стандарта своими архитектурно-планировочными решениями и принципами строительства. В них увеличивается только объем и мощность инженерного оборудования на основе альтернативных источников энергии.

Таким образом, пассивный дом — это стандарт, к которому сейчас cтремится прогрессивное европейское сообщество. Считается, что концепция пассивного дома предлагает застройщику рациональное соотношение цены и получаемого качества в проектировании и строительстве. В зависимости от желания и финансовых возможностей заказчика, пассивный дом может потребовать увеличения затрат при строительстве от 3% до 30% по сравнению со стоимостью возведения обычного украинского дома. Но, при этом, на эксплуатационных расходах в этом доме будет экономится от 70% до 99%, что, к сожалению, у нас в Украине еще не очень актуально, так как цены на энергоносители далеки от европейских.

И все же, если только с помощью рационального проектирования можно значительно уменьшить затраты на эксплуатацию здания, то почему бы и нет?

Первое, что нужно понимать, когда речь заходит о пассивном доме: для того чтобы строить энерговыгодно средств нужно не на много (на 3-7%) больше, чем для обычного строительства. Ведь пассивный дом называется «пассивным» именно потому, что он уже за счет своей архитектуры — то есть не активно (с помощью инженерного оборудования), а пассивно (с помощью планировочного решения) — поглощает, аккумулирует и сохраняет для своих жильцов максимальное количество энергии из окружающей среды. Это достигается именно с помощью архитектурно-планировочного решения, которое основывается на обеспечении попадания внутрь здания максимального количества энергии от низкого зимнего солнца и максимально долгого ее сохранения с помощью качественной теплоизоляции, соответствующего пространственно-планировочного решения, а также почти полного отсутствия теплопотерь через вентиляцию.

Основные принципы проектирования пассивных домов

Суть пассивного дома заключается в экономии уже 80% энергии на эксплуатационных расходах только с помощью соответственного архитектурного проектирования, а также использования системы контролируемой приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией. Основные принципы проектирования пассивного дома можно разбить на следующие подразделы:

Ландшафтно-планировочные принципы

Правильная ориентация здания по сторонам света, основные принципы "правильности" описаны ниже:

Ветрозащита северной глухой стороны здания, закрытость этой стороны: зеленые насаждения, лес, другое здание и т.п.;

Открытость объема здания с юга, отсутствие затенения южного фасада.

Рис 1.Пример применения основных ландшафтно-планировочных и некоторых объемно-планировочных принципов

На рисунке 1 видно, как применены эти принципы, на примере пассивного дома под Черниговом (арх. Т.Эрнст). План дома компактный. С южной стороны выполнено полное остекление Северный фасад глухой, без окон, со стороны северного фасада внутри дома расположены буферные зоны. С севера дом защищен дерерьями, с юга- полностью открыт.

Объемно-планировочные принципы

• максимальная компактность здания. Компактность — это соотношение площади ограждающих конструкций (оболочки здания ) и всего объема здания (его полезной площади). Чем меньше площадь ограждающих конструкций по отношению к полезной площади здания, тем компактнее оно;
• по возможности полное отсутствие эркеров, внутренних углов, балконов и т.п. Идеальной считается максимальная приближенность формы здания к самой компактной: полушару, стоящему срезом на земле;
• зонирование: разделение на буферные и жилые зоны;
• расположение вспомогательных помещений с севера в качестве буферных зон;
• расположение жилой зоны на юго-востоке;
• расположение зимних садов с южной стороны;
• наличие наружной летней солнцезащиты в виде выступающих архитектурных элементов: эркеров, карнизов, балконов, террас, затеняющих светопрозрачные конструкции и не дающие попадать лучам высокого летнего солнца в здание.

Примечание: этот пункт не должен вступать в противоречие с требованием к компактности плана (то есть, компактности именно "теплого" объема здания). Защита от солнца- это архитектурные элементы, а не "вычурность" плана дома. Солнцезащитные элементы имеют, как правило, свою собственную несущую конструкцию и отдельный фундамент, так как являются "холодными" (не утепленными) и находятся снаружи от утепленной оболочки здания.

На рисунке 2 показано, как применены объемно- планировочные принципы, на примере типового пассивного дома (арх.Т.Эрнст). Видно, как проникают в дом лучи низкого зимнего солнца, при этом выполнена защита от летнего перегрева (с помощью свеса кровли, а также навеса террасы). Также видно, что буферные помещения дома расположены с северной строны.

Фасадные (правильное остекление здания)

• отсутствие светопрозрачных частей, через которые тепло покидало бы здание, на его северной стороне;
• расположение с юга максимального количества светопрозрачных конструкций, которые пропускали бы глубоко в здание лучи низкого зимнего солнца;
• окна и другие светопрозрачные конструкции должны располагаться на фасаде в таком соотношении: 70-80% всех окон с южной стороны, 20-30% с восточной, 0-10% с западной и полное их отсутствие с северной.

Аккумулирующие элементы

• наличие массивных аккумулирующих элементов внутри помещений для обеспечения приема, сохранения и отдачи ими энергии в местах, куда попадают прямые солнечные лучи от низкого зимнего солнца. Массивными аккумулирующими элементами в этом случае могут служить стены из полнотелого кирпича или бетона, желательно, отделанные изнутри глиняной штукатуркой. Если стены изнутри отделаны гипсокартоном - то массива уже нет. Если стены выполнены из пустотелого кирпича, пено или газоблока, или дерева - то массива тоже нет;
• использование тромб-стен .

Примечание: тромб стены предназначены для улавливания и аккумулировании солнечного излучения, используемого для нагревания воздуха внутри отапливаемого здания. Циркуляция воздуха в пространстве между остеклением и лучепоглощающей поверхностью — естественная, при этом воздух из каждого помещения выходит через отверстие в нижней части стены, проходит между стеной и остеклением наверх, и уже нагретый воздух возвращается в помещение через отверстия в верхней части теплоаккумулирующей стены.

• планирование неглубоких помещений, в которых низкое зимнее солнце попадало бы на заднюю массивную (желательно темную) стену, прогревая ее;
• массивные элементы внутри здания (простенки, внутренние части утепленных наружных стен) также способствуют пассивному накоплению в здании ночного холода в летний зной;
• улавливание аккумулирующими элементами энергии «внутренних источников тепла» (бытовых приборов, тела человека, лампочек, компьютеров и т.п.).

Инженерные решения

• система контролируемой приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией ;
• использование подземных каналов (грунтовых теплообменников ) для пассивного предварительного подогрева (или охлаждения) воздуха или воды.

Рис 9. Пример грунтового теплообменника

Выводы

За счет вышеперечисленных приемов, пассивным способом, экономится огромное количество энергии. В результате — мы получаем пассивный дом, который на эксплуатацию (отопление и охлаждение) требует не более 20% от обычного дома. Причем это не стоит застройщику почти никаких дополнительных инвестиций при строительстве. Все что нужно сделать — это создать правильный архитектурный проект будущего здания и качественно воплотить его в жизнь. Дополнительные расходы на увеличение толщины утеплителя, как правило, нивелируются компактностью здания. А система приточно-вытяжной вентиляции является, по большому счету, обязательной абсолютно для любого типа здания, а не только для энерговыгодных домов. Ведь контролируемая вентиляция — это единственный метод, который обеспечивает 100% качество воздуха постоянно.

Дополнительную же энергию на обслуживание дома можно экономить уже активно: с помощью соответствующего инженерного оборудования (тепловые насосы, солнечные коллекторы, солнечные батареи, ветряки и т.п.), работающего от альтернативных источников энергии (тепла земли и солнца, силы ветров и т.п.). Подобная инженерия в пассивном доме является не обязательной, а только опциональной. Она может значительно (на 10-30%) повысить сметную стоимость здания, но с ее помощью можно свести затраты по эксплуатации дома и его вредное воздействие на окружающую среду практически к нулю, получив, так называемый дом «нулевой энергии», а при желании и наличии средств, даже дом «плюс энергии».

Неконтролируемое использование полезных ископаемых, которые служат основными , неминуемо приведет к истощению мировых запасов. И это не единственная острая проблема для всего человечества: стоит лишь вспомнить, сколько загрязняющих веществ попадает в атмосферу вследствие нашей деятельности.

Одно из направлений, где можно минимизировать расход энергии, а, соответственно, – и использование топлива, и вредные выбросы – это строительство.

В этом плане уже достигнуты большие успехи – по всему миру внедряются принципы зеленого строительства, построены пассивные (с низким уровнем энергопотребления) и активные (которые производят энергии больше, чем потребляют) дома.

Особое место в данной линейке занимают дома с нулевым потреблением энергии.

Главная идея отражена в названии: она заключается в отсутствии потребности приобретать энергию. Здание способно вырабатывать ее самостоятельно – из возобновляемых источников.

Кстати, если энергии вырабатывается чуть меньше, чем нужно, такой дом называется «с почти нулевым энергопотреблением».

На практике это выглядит так: для обслуживания здания берется электроэнергия из автономных источников, и ее как раз хватает для обеспечения всех нужд. может отсутствовать вовсе.

Или еще один вариант: из общей сети берется энергия, которая тратится на , нагрев воды, и в эту же сеть подается энергия, выработанная установленными солнечными батареями, ветрогенераторами, тепловыми насосами.

Показатели берутся за год: и если полученный объем таков же, как отправленный в сеть, потребление считается нулевым.

Площадь для решения поставленных задач не имеет первостепенного значения: это не должно быть обязательно маленькое строение для одной семьи – успешно эксплуатируются и большие здания.

Здесь наиболее важны два момента. Во-первых, это энергоэффективность. То есть, доскональное соответствие сооружения всем канонам энергоэффективного строительства. Хотя дом может быть и обычным, традиционным – тогда , меняют окна и проводят остальные операции по обеспечению герметичности и недопущению .

Применяемые технологии производства энергии зависят от климатических условий местности.

Важную роль в таких домах играют системы управления микроклиматом, которые создают комфортные условия для жильцов, в то же время сокращая расходы на электричество, отопление и кондиционирование.

В подобном жилье также может использоваться биотопливо – из растительного и животного сырья.

Второй момент, имеющий большое значение, это экограмотность жильцов и их желание достичь энергоэффективности, в том числе путем снижения энергозатрат. К примеру, хорошим вариантом будет использование потолочного вентилятора вместо кондиционера, – чтобы не держать постоянно подогретой большую массу воды в обычном водонагревателе подобные мелочи, которые в итоге выливаются в значительную экономию.

Неминуемое изменение климата вследствие необдуманной деятельности человека пугающе приближается. Состав атмосферы меняется очень быстро, каждую секунду при сжигании полезных ископаемых выделяется углекислый газ.

И даже один дом, который не вносит свой вклад в загрязнение окружающей среды – это уже прогресс; именно в сфере строительства есть возможность резко снизить потребление топлива и, соответственно, СО 2 . Осталось только осуществить переход к уже четко определенным стандартам, а дело это небыстрое, так как существует множество проблем.

Спектр препятствий на пути , которые потребляют энергии столько же, сколько и производят, очень широк. Обозначим лишь некоторые из них.

Первое, это невозможность достичь стабильности альтернативных источников энергии.

Помимо того, что солнечная инсоляция, как и скорость ветра, меняется изо дня в день, мы сталкиваемся с такой проблемой, как смена времен года. К примеру, в зимний и летний период в одном и том же месте эффективность солнечных батарей будет разной.

Также есть проблема сохранения произведенной энергии, проблема производства и, конечно же, финансовый аспект. Экономическая эффективность – в долгосрочной перспективе, в то же время затраты на строительство велики, значительных вложений требуют и системы, производящие энергию. Скажем прямо, в нынешних реалиях такое жилье окупает себя очень долго.

Несмотря на эти и другие трудности, снижение энергозатрат в жилом секторе – актуальное и перспективное направление. И домов с нулевым потреблением энергии, как и с положительным энергобалансом, а также пассивных (с малым энергопотреблением) становится все больше.

Повышение тарифов на воду, газ и электроэнергию заставляют домовладельцев оптимизировать использование энергоресурсов. Они качественно утепляют дома, совершенствуют систему отопления и горячего водоснабжения, устанавливают энергосберегающее освещение и другое. Такие меры гарантируют не только долгосрочную экономию средств, но и сохранение природных ресурсов.

Дом, полностью обеспеченный теплом, электричеством и водой, но при этом потребляющий меньше ресурсов, чем другие – называют нулевым, а еще энергосберегающим, пассивным. В таком доме улучшенная система отопления, электроснабжения т.д.

Потребление энергии пассивного дома составляет порядка 10% от удельной энергии на единицу объема, которая потребляется львиной долей современных домов. В идеальных условиях нулевой дом должен быть энергетически независимым. Такое возможно, благодаря комплексной оптимизации всех систем в доме, использованию естественных возможностей сохранения тепла, а не привычных систем отопления, вентиляции и водоснабжения. Естественным образом пассивный дом обогревают живущие в нем люди, используемые ими бытовые устройства и альтернативные источники энергии, а горячую воду обеспечивают солнечные батареи, термовихревые установки и тепловой насос.

Комплексным улучшением энергоэффективности дома занимаются специализированные компании. Специалисты, разработавшие проект «нулевой дом», отмечают тенденцию стремления к снижению энергопотребления дома во всем мире, причем во многих странах – даже на государственном уровне. Теплопотери нулевого дома практически нулевые, тогда как обычные не утепленные дома (и квартиры) отапливают улицу. Кстати, в многоэтажных домах квартиры, как и частные дома, утепляют с помощью замены окон и утепления внешних стен. Но те, кто сегодня только начинает строительство своего дома, продумывают все на этапе проектирования. На энергоэффективность дома влияет его конструкция, используемые строительные материалы и альтернативные источники энергии и тепла. Например, в нулевом доме используется деревянный каркас, деревянные оконные рамы, теплоизоляция частично из вторичных материалов, таких как пеностекло, и минимальное использование продуктов нефтехимии.

Важную роль в современных технологиях теплоизоляции играет, так называемая, напыляемая теплоизоляция. Например, напыляемая изоляция, позволяет привести в норму показатели влажности и температуры внутри помещения. А сама по себе напыляемая теплоизоляция представляет собой особый материал на базе полиуретана.

В результате смешивания необходимой субстанции образовывается густая пена особого типа с достаточно плотной основой. Такая пена прочно укладывается на поверхность, а для ее высыхания нужно всего несколько минут. Объем используемого материала определяется в зависимости от типа теплоизоляции и требований будущего домовладельца.

Среди преимуществ напыляемой теплоизоляции стоит отметить отсутствие привязки работ к сезонным факторам. Такую теплоизоляцию можно использовать в температурном диапазоне от 10 до 40 градусов по Цельсию. Конкретные типы напыляемой теплоизоляции могут отличаться друг от друга по степени жесткости и другим параметрам. Принимаются во внимание также удельная масса вещества, показатели теплопроводности и прочее.

Еще одно важное преимущество напыляемой теплоизоляции — предотвращения образования коррозии. В результате поверхности с таким утеплителем служат очень долго и не портятся. Кроме того, напыляемый утеплитель относительно прост в использовании. Считается, что бригада рабочих может выполнить работу по утеплению на площади в 1000 кв. метров всего за одну смену.

Характерное для напыляемой теплоизоляции свойство — адгезия к древесине, штукатурке, бумаге и металлическим поверхностям. В результате их очень часто используют для утепления стен из дерева, штукатурки, бумаги и других материалов, в том числе, зданий невысокой этажности и частных владений. Также ее часто применяют в ходе различных работ по реконструкции, реставрации и ремонту.

Способы комплексного повышения энергоэффективности дома:

1. Строительство нулевого дома.
2. Система отопления: установка тепловых насосов, солнечных коллекторов, вихревого термогенератора, отопительных и твердотопливных котлов или электроконвекторов).
3. Электроснабжение: использование ветрогенераторов малой мощности, солнечных батарей, гибридных систем, систем бесперебойного электроснабжения).
4. Энергосбережение (система рекуперации тепла, умный дом и энергосберегающие системы освещения).
5. Для готовых домов: утепление.

Затраты на отопление снижает также использование системы кондиционирования воздуха с регенерацией тепла. Специальная система вентиляции заводит в дом воздух комнатной температуры, который не нужно дополнительно нагревать или охлаждать. Для выработки электричества и тепла, на крыши пассивных домов устанавливают солнечные батареи или коллекторы. А во время проектирования используют принципы солнечной архитектуры, максимально адаптированной под природные условия (много остекления с юга и минимум окон с северной стороны). Разумеется, теплоизоляция защищает весь дом от холода: стены, полы и крышу, поэтому она – необходимая часть нулевого дома. И, наконец, пассивные дома поддерживают атмосферу, оптимальную для жизнедеятельности человека – с комфортной температурой и влажностью воздуха.

По сути, нулевые дома – это строительное «завтра», будущее частных домостроений, выгодное и удобное не только для человека, но и для сохранения природы вокруг нас. В развитых странах энергосберегающие частные дома пользуются большой популярностью. Они очень распространены там и являются перспективным направлением в строительстве в нашей стране.