Строительство энергоэффективного дома

Строительство энергоэффективного дома

Миф о «пассивном доме»

«Пассивный дом» — модный термин на рынке малоэтажного домостроения. Что за ним стоит: маркетинговые технологии или реальный способ снизить теплопотери зданий?

В нашей стране словосочетание «пассивный дом» вошло в обиход недавно. Под ним понимают здания, в которых расходы на отопление сведены к минимуму, то есть уменьшены примерно в десять раз по сравнению с теми тратами, которые сегодня несет среднестатистический домовладелец.

Термином пользуются в основном производители стройматериалов, которые обещают воплотить этот принцип в жизнь. Тема особенно близка компаниям, выпускающим теплоизоляцию.

От качества именно этого конструктивного элемента, по их мнению, зависит экономичность эксплуатации здания. Компании URSA, ROCKWOOL, IZOVER и другие заявляют, что в их арсенале есть конкретные решения. Впрочем, реализованных проектов даже в Европе пока не так много.

Идеальное тепло

В середине 1990-х в немецком городе Дармштадт был основан Институт пассивного дома. Его экспертам принадлежат основные разработки в сфере строительства энергоэффективных зданий. Они же определили стандарт, согласно которому теплопотери на таких объектах не должны превышать 15-25 кВт/час на 1 кв.м отапливаемой площади в год. Например, для обычного кирпичного дома нормой считается 200-300 кВт/час на «квадрат».

Главным двигателем идеи стала забота об экономии энергоресурсов. Позже к числу ее сторонников присоединились экологи, приветствующие сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу.

В теории «пассивный дом» отличается от обычного не только качеством теплоизоляции. Особые требования предъявляются к его конструктивным особенностям, качеству окон и дверей, инженерному оснащению.

Вместо традиционных источников энергоснабжения предлагается использовать альтернативные, например солнечные батареи или же системы, которые черпают тепло из недр земли. Есть немало экспериментальных проектов, в которых в той или иной степени реализованы эти идеи.

Например, в Хельсинки построен экологический многофункциональный комплекс VIKKI, при сооружении которого использовались системы рекуперации тепла (теплый воздух не просто уходит через систему вентиляции на улицу, а используется для подогрева вновь поступающего), солнечные коллекторы, эффективная теплоизоляция и т.д.

Впрочем, по мнению многих экспертов, на практике добиться желаемых результатов почти никогда не удается. Например, специалисты петербургского проектного института СПбЗНИиПИ рассказывают, как датская компания Rockwool, ориентируясь на стандарты «пассивного дома», построила исследовательский центр в Хедекусене. Чтобы сократить потребление энергии по сравнению с действующими нормативами почти в четыре раза, она решила не экономить на изоляции: толщина применяемых на стенах и крыше утеплителей варьировалась от 25 до 50 см.

Кроме того, были использованы энергоэффективные оконные конструкции, и даже само здание расположено таким образом, чтобы все большие окна находились с южной стороны. Несмотря на все усилия инженеров теплопотери здания оказались в несколько раз выше расчетных. Не учитывалось наличие мостиков холода, а также потери тепла посредством естественной вентиляции.

Трудности перевода

Само понятие «пассивный дом» весьма условно. В нынешних российских нормативах нет требований к теплопотерям с 1 кв.м. Есть, например, допустимый коэффициент термического сопротивления ограждающих конструкций, определяемый для каждого региона. Но насколько здание в целом окажется экономичным (с учетом вентиляции, площади остекления и т.д.), никто не просчитывает.

Показателен опыт наших финских соседей. Они систематизировали требования к энергоэффективности зданий. Чтобы дом отвечал стандартам «пассивного», он должен соответствовать определенным критериям теплопроводности стен, перекрытий, окон, дверей, кровли и т.д.

Финское правительство ужесточает эти требования, но даже в этой стране до массового строительства «пассивных зданий» еще далеко. «Пока мы переходим к возведению домов с низким энергопотреблением (low energy houses), — говорит Янне Йормалайнен, заместитель исполнительного директора финской компании SPU. — К ним предъявляются менее жесткие требования, чем к «пассивным домам» (допускаются теплопотери 40-45 кВт/кв.м в год). С 2010 года финские строители вынуждены будут работать по этим нормам».

В России термин «пассивный дом» чаще всего применяется в отношении малоэтажной застройки. Например, им любят пользоваться компании, предлагающие многослойные стеновые конструкции с использованием эффективных утеплителей. «Но ограничиваясь только усиленной изоляцией, нельзя позиционировать свой дом как «пассивный», — замечает г-н Йормалайнен.

Впереди планеты всей

Тем временем в Петербурге нашлись специалисты, утверждающие, что уже построили несколько «пассивных домов» близ Северной столицы и что вскоре в Ленобласти появится целый коттеджный поселок «Киссолово», при застройке которого будут использованы эти технологии. Подрядчиком на объекте выступает компания «Пассив Хаус». Во всех зданиях она делает усиленную теплоизоляцию, монтирует дорогую систему вентиляции, обещая, что теплопотери составят не более 15-25 кВт/час на 1 кв.м отапливаемой площади в год.

Стена в разрезе выглядит так: 250 мм газобетона, 150—пенополистирола Knauf, плюс облицовочный кирпич.

Кроме того, тщательно утепляются подвал и кровля, в доме монтируют систему искусственной вентиляции с рекуператором тепла, а также систему подземных воздуховодов (использует тепло земли для дополнительного обогрева дома).

«Мы тесно сотрудничаем с немецким институтом и уже реализовали несколько проектов в Ленобласти, — говорит Юрий Гоняев, представитель ООО «Пассив Хаус». — У нас есть расчеты для всех конструкций, но мы их не афишируем. Это технологический секрет, который нас кормит. Покупателям даем гарантийный сертификат, что теплопотери с квадратного метра не превысят 25 кВт в год».

Опрошенные «НП» эксперты скептически отнеслись к таким заявлениям: пока они документально не подтверждены, то и обсуждать особо нечего. «Мы не собираемся ничего доказывать теоретикам, — парирует г-н Гоняев. — Ведь каждый покупатель сам почувствует комфорт и реальную экономию. Для отопления комнаты площадью 40 кв.м требуется всего два конвектора мощностью 600 ватт каждый. Они позволяют даже в сильный мороз поддерживать температуру 22-24 градуса, идеальную для человека».

Стоимость строительства «пассивного дома» площадью около 120 кв.м в компании оценивают в 3,6 млн рублей. Но вычленить из этой суммы переплату за усиленную теплоизоляцию и «прокачанную» инженерию они не берутся.

«Могу лишь сказать, что эти затраты окупятся очень быстро. Например, рекуператор тепла стоит недешево — около $2500, а вместо одного слоя теплоизоляции мы прокладываем три, зато в таком доме не нужен дорогостоящий котел, не придется тратиться на газ или дизельное топливо», — констатирует Юрий Гоняев.

Примечательно, что даже специалисты компаний, выпускающих изоляционные материалы, сомневаются, чтореальные теплопотери могут составить 15 кВт/кв.м в год.

«Таких домов в России пока нет», — говорит Татьяна Смирнова, технический специалист компании Rockwool.

В дальнейших прогнозах эксперты осторожничают. Ведь энергоносители у нас стоят меньше, чем в Европе, да и консерватизм сказывается: многие покупатели просто не верят, что без котла можно протопить большой особняк.

«Впрочем, частично технологии «пассивного дома» могут быть выгодны уже сегодня», — говорит Александр Буянов, руководитель учебных центров компании «УРСА Евразия». По его словам, из всех альтернативных способов экономии теплоизоляция является самым выгодным. Есть конкретные исследования европейской фирмы Ecofys, показывающие окупаемость такого проекта. Например, крыша частного дома на одну семью изолирована за 30 евро/кв.м (у нас их порой вовсе не утепляют. — «НП»).

Благодаря этому экономия энергии при индивидуальном отоплении составляет 7,5 евро/кв.м в год, то есть вложения окупятся через четыре года. «Конечно, в России расходы на отопление не столь высоки, однако не стоит забывать, что цены на энергоносители растут и в скором времени эта формула станет справедливой для отечественного рынка», — считают эксперты «УРСА Евразия».

Мнения экспертов

Александр ГОРШКОВ,

руководитель лаборатории технологических исследований ООО «НТЦ «Технологии XXI века»:

– «Пассивный дом» — это удачный маркетинговый ход компаний, продвигающих определенный вид продукции. Это идеализированное представление о качестве жизни, пока еще далекое от реальности. В действительности теплопотери будут в два-три раза выше расчетных. Это связано с целым рядом объективных факторов, как, например, высокая неточность расчетных методов, неучтенные теплопроводные включения, качество работ. К тому же компании, продвигающие этот рекламный продукт, не говорят о затратах на содержание дома, а также инженерных систем (их наладку, ремонт, диагностику и т.д.).

Александр БУЯНОВ,

руководитель учебных центров компании «УРСА Евразия»:

– Несколько небольших строительных фирм заявляли о реализации в России проектов «пассивного дома», но я их пока не видел. Думаю, что у нас нет построек, полностью соответствующих немецким требованиям. Прежде всего, эти технологии актуальны для малоэтажного строительства, особенно для домов на одну семью. Однако и при многоквартирной застройке можно следовать принципам «пассивного дома».

Другой вопрос, что полностью воплотить эту идею в России довольно сложно. Дело в высокой стоимости независимых энергоустановок (солнечных батарей, ветряков) и в отсутствии экономического стимулирования со стороны государства.

Юрий ГОНЯЕВ,

представитель ООО «Пассив Хаус»:

– Мы на практике доказали, что строить «пассивные дома» можно. Хотя, даже если мы покажем расчеты, многие в них усомнятся.

Татьяна СМИРНОВА,

технический специалист компании Rockwool:

– У нас нет информации о построенных в России «пассивных домах». Даже просто энергоэкономичных не так много: сказывается отсутствие механизмов стимулирования и проработанных концепций энергосбережения. Но все же есть факторы, способствующие развитию этих технологий: растет количество частных домовладельцев, заинтересованных в экономии, стал доступным западный опыт в этой сфере, появляются новые энергосберегающие технологии и материалы, увеличиваются тарифы на отопление.

С появлением городских территорий Главной задачей человечества было создание качественной среды своего обитания. Поэтому города должны высоким, экологически обоснованным качеством жизни. Но не стоит забывать, что любые сооружения прежде всего являются чужеродным элементом, поэтому степень их уязвимости от природных воздействий весьма высокая. Отношения «город — природная среда» характеризуются сложным набором связей, проявляющихся во взаиморазрушающих процессах, значительно снижающих надежность существования самого города, а также природной среды.

Также особым вопросом являются топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) так необходимые для жизни современного общества. Учитывая небольшое количество запасов ТЭР, при огромном объеме его потребления, большой проблемой является возможность возникновения их дефицита.

Именно поэтому экологизация городской среды является в настоящее время значительной потребностью человечества. В структуре общей экологической проблемы энергетические аспекты проектно-строительной и эксплуатационной деятельности являются одним из важнейших факторов, определяющих направление развития современной архитектуры и строительства. Улучшение энергоэффективности зданий рассматривается как одно из решений проблем рационального использования ресурсов, снижения энергопотребления и, в конечном счете, сохранения окружающей среды.

Строительная экология разрабатывает вопросы появления экологичных зданий и инженерных сооружений, способных создавать здоровую и красивую внутреннюю и внешнюю архитектурную среду. Одним из актуальных направлений экологизации городов стало создание энергоэффективных зданий.

Энергоэффективные давно появились в отечественной и зарубежной строительной

практике. На протяжении всего времени их реализации интерес к таким зданиям не только не падает, но и увеличивается, ведь проблема обеспечения энергетической эффективности является сейчас наиболее актуальной.

Термин «энергоэффективность» введён СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий», сменивший СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника». Нормы данного СНиПа рассматривают введение нового показателя энергоэффективности зданий, а именно удельную потребность в тепловой энергии на отопление, а также вводят классы энергоэффективности зданий, показатели энергоэффективности и их правила оценки как при проектировании и строительстве, так и при эксплуатации.

СНиП, СП и другие нормативно-правовые акты утвердили нормативные требования к зданиям по теплопроводности, в их основе нормируется удельная потребность в тепловой энергии на отопление, охлаждение и вентиляцию здания. Объекты, удовлетворяющие данным нормам и требованиям, принято называть энергоэффективными.

Со временем понятие «энергоэффективное здание» включило в себя ряд новых требований. Сейчас сходятся во мнении, что энергоэффективность – максимально продуктивное использование не только тепловой энергии, но и других видов энергии и энергетических ресурсов.

Наиболее развернуто можно сказать, что энергоэффективное здание — совокупность архитектурных и инженерных решений, лучшим образом отвечающих целям уменьшения расходования энергии на обеспечение микроклимата в помещениях здания, то есть результат выбора определенными научными методами совокупности технических решений, лучшим образом отвечающих поставленной цели.

Энергоэффективные здания появились после мирового энергетического кризиса 70-х годов XX в. Это направление архитектуры сформировалось после критики специалистов Международной энергетической конференции (МИРЭК), говоривших о недостаточном использовании тепловой эффективности при огромных возможностях экономии ресурсов. В этот период была высказана идея экономии ресурсов: энергоресурсы должны использоваться эффективнее путем применения жестких мер, осуществимых технически, обоснованных экономически, а также приемлимых с экологической и социальной сторон проблемы.Учёные и политики во всем мире признали связь между экономическими, экологическими, техническими и социальными мерами по достижению обозначенных принципов. С этого момента началась всемирная научно-исследовательская работа по повышению энергоэффективности как строительных объектов, так и организации и технологии строительного производства.

Первые энергоэффективные здания являлись демонстрационными, пилотными проектами, объединяющими архитектурно-планировочные и инженерные решения, направленные на достижение одной цели – экономии энергетических ресурсов на их отопление, вентиляцию и поддержание комфортного микроклимата.

П

Рисунок 1 Первое энергоэффективное здание в мире

ервое зарубежное энергоэффективное здание было построено в США в штате Нью-Хэмпшир в 1972 году . Это административное здание площадью 15600 кв.м.

Энергоэффективность этого здания была обусловлена следующими факторами: минимальная площадь поверхности здания (куб); небольшая площадь остекления (10%); светлая крыша (низкий коэффициент поглощения солнечной радиации); неостеклённая северная сторона; вертикальные и горизонтальные солнцезащитные устройства для окон.

Затраты на электроэнергию для вентиляции здания компенсируются уменьшением объема потребления наружного воздуха. Это достигается грамотной планировкой и оптимизацией распределения воздуха, а также заменой внешнего воздуха на очищенный рециркуляционный. Затраты на электроэнергию для вентиляции здания компенсируются уменьшением объема потребления от наружного воздуха. Это достигается грамотной компоновкой и оптимизацией распределения воздуха, а также заменой внешнего воздуха. Рекуператоры тепла позволяют снизить на 60-75% расходы на энергию для охлаждения и обогрева приточного воздуха. Система управления искусственным освещением, которая регулирует интенсивность света, на изменение уровня естественного света, позволяет экономить электроэнергию.

Первый проект энергоэффективного здания в России — демонстрационное многоэтажное жилое здание, построенное в 2002 году в МКР Никулино-2 в Москве.

Основная задача проекта заключалась в создании и последующей реализации новейших технологий и оборудования, вдвое снижающих энергозатраты.

Э

Рис. 2 Первое энергоэффективное здание в России

нергоэффективные мероприятия при проектировании жилого дома:

— теплонасосная установка для горячего водоснабжения, использующая тепло грунта и утилизацию тепла удаляемого вентиляционною воздуха;

— система вентиляции с механической вытяжкой и естественным притоком через авторегулируемые воздухозаборные устройства в оконных переплетах, обеспечивающая нормативный воздухообмен при установке герметичных окон;

— утилизация теплоты удаляемого вентиляционного воздуха;

— двухтрубная горизонтальная поквартирная система отопления;

— наружные ограждающие конструкции с повышенной теплозащитой.

Необходимо отметить, что первые успешные пилотные проекты энергоэффективных зданий были успешно реализованы в основном, в странах с холодным климатом, где вопрос отопления зданий, сохранения накопленного тепла стоит остро в течение длительного отапливаемого периода.

Г

Рис. 3 Основные пути экономии энергии

лавный принцип при создании энергоэффективного здания — это использование любых возможностей для сохранения ресурсов и применение альтернативных источников энергии.

В данный момент разработано множество конструктивных и инженерных решений, позволяющих понижать уровень энергопотребления. Основное решение проблемы экономии энергии являются повышение тепловой эффективности строительных конструкций, архитектурно-планировочных решений, инженерных систем, использование нетрадиционных видов энергии.

В частности за счет выбора формы здания, расположения и площади заполнения световых проемов, регулирования фильтрационных потоков можно оптимизировать тепловой баланс здания. При решении энергоэффективности в формировании обитаемой среды придерживаются двух подходов – техноцентрического и экологического.

При техноцентрическом (традиционный) подходе проектирования, здание рассматривается как замкнутая система, выбирается путь усиления изоляционных свойств ограждений, а именно используютя инженерно-технические средства повышения энергоэффективности здания.

Экологический подход связывает в систему внешнюю среду и объект. Главной задачей становится эффективная организация обменных процессов внутри объема с внешней средой.

В проектировании энергоэффективных объектов финансовые и общеэкономические факторы, при нарастающей остроте энергетических проблем, предопределили вектор предпринимаемых действий.

Помимо экономии энергии, прогнозы дефицита основных ресурсов энергии продиктовали еще и привлечение возобновляемых источников. В энергоэффективных зданиях природно-климатические факторы эффективно используются в полном объеме для дополнительного энергообеспечения.

Кроме этого, энергоэффективные здания — биопозитивны. Означает, что соседствуя с окружающей средой способны не разрушать и не загрязнять ее. Сюда же включаются и экономия ресурсов и неиспользование необратимых. Биопозитивность исключает экологический и энергетический дисбаланс.

Энергоэффективные здания – один из множества путей в концепций экологизации архитектуры. Тема энергоэффективности не теряет своей актуальности, с расширением объема строительства новых зданий она приобретает новые рамки и ставит цели для следующих научных исследований. С увеличением опыта проектирования энергоэффективных зданий развивается методология научного познания процессов и их жизненного цикла.

Список литературы

1. Тетиор А.Н. Архитектурно-строительная экология — новая наука // Архитектура и строительство Москвы. 2010.

Бартошевская В.В., Иванченко В.Т., Мирсоянов В.Н. «Архитектурная и градостроительная экология»: Учебное пособие. Краснодар: Изд-во ГО УВПО

3. Смирнова, С. Н. Энергоэффективные здания в контексте архитектурно-строительной экологии 2008

4. Смирнова, С. Н. Влияние формы и ориентации здания на энергоэффективность. – Н.Новгород: ННГАСУ, 2007.

5. Габриель И., Ладенер Х. Реконструкция зданий по стандартам энергоэффективного дома / пер. с нем. СПб.: БХВ-Пе-тербург, 2011.

Проектирование пассивных домов

Но это в идеале, на практике все немного сложнее и трудозатратней. Хотя существующие разработки позволяют добиться высокой эффективности энергосбережения, однако до полного самообеспечения еще далеко. Самый первый пассивный дом был построен в Германии, в Дармштадте, в 90-е годы минувшего века.

Ярким примером такого дома может послужить красочная иллюстрация, где с южной стороны имеется большая площадь покрытая стеклом и солнечными батареями на крыше. Батареи воспроизводят энергию для хозяйственных нужд жильцов. Так как люди столкнулись с существенной проблемой поиска замены углеводородам, поскольку их запасы не возобновляются, задача энергосбережения ресурсов принимает общегосударственный оборот. Поэтому самым эффективным вариантом добиться положительных результатов, является внедрение энергосберегающих систем в домах.
Основные критерии экодома установлены немецким «Институтом пассивного дома» в городе Дармштадт и его основателем, профессором Файстом.

Согласно этим показателям, дом должен соответствовать следующим требованиям:

• низкий коэффициент теплопередачи;
• изоляция мостов холода;
• компактность сооружения.
• применение солнечной энергии с южной стороны.
• многокамерные стеклопакеты;
• особая герметичность здания;
• возврат тепла более чем на 75%.

При строительстве пассивного дома в Москве и по всей России, указанные параметры не должны изменяться, так как уменьшение или отсутствие одного из показателей, повлечет за собой существенное охлаждение всего строения и не будет эффективным при эксплуатации дома.

Многие риелторы используют термин «пассивный дом» с целью увеличения количества продаж и завышения цен на недвижимость. Поэтому, покупатель при выборе недвижимости, должен реально понимать, что ему предлагается и какой смысл вкладывается в понятие «энергосберегающие технологии». Также, при приобретении дома, следует ознакомиться с проектом строительства, из которого можно узнать о применении энергосберегающих материалов и технологий.

Фундамент для дома

Основой любого строения является фундамент. Это правило относится и к строительству экодома, но в отличие от обычного строительства, он здесь должен быть намного теплее и практичней. Для этого используются современные материалы — пеностекло или экструдированный полистирол с особой прочностью при сжатии. Теплопередача конструкции фундамента должна быть минимальной, поэтому вместо ленточного фундамента следует применять фундаментную плиту. Под такой плитой укладываются теплоизоляционные материалы.

В холодный период времени промерзание грунта колеблется от 0,8 до 1.2 м. Поэтому выборка земли должна соответствовать этим размерам, с последующей укладкой геотекстиля на дно.

Следующим слоем будет укладка морозостойкого материала: щебня, либо ему подобных сыпучих компонентов. Здесь — же располагаются канализационные и иные трубы, а также электрокабеля и телефонная связь.

Далее алгоритм действий таков — выровненный слой покрывается полиэтиленовой пленкой, на которую укладывают изоляцию с особой прочностью. Изоляционный слой должен достигать 15 см. Заканчиваются подготовительные работы армированием фундаментной плиты в соответствии с предварительными расчетами проектировщиков. Следует не забывать об опалубке, которая устанавливается по краям фундамента, и послужит в дальнейшем основанием для изоляции цоколя. Бетонирование позволяет обеспечить пассивный дом защищенным от холода основанием и теплой конструкцией.

Дополнительные источники теплосбережения

Чтобы уменьшит расходную часть потерь энергии на вентиляцию, при строительстве следует применять механические вентиляционные установки, оснащенные специальными устройствами для рекуперации тепловой энергии.

Современная система вентиляции способна не только проветривать жилые помещения, но и заводить свежий воздух из — вне. Посредством дополнительного вентилятора и системы вентиляционных рукавов, фильтруя его через грунтовой теплообменник, данный метод позволяет обеспечить пассивный дом чистым воздухом и значительно сократить потери энергии.

Для полного самообеспечения, пассивный дом снабжается альтернативными источниками тепла, такими как, солнечные батареи, или коллекторы. Когда здание больших размеров, или строительство произведено в ненадлежащей климатической зоне, его необходимо оборудовать дополнительной системой обогрева: каминами либо использовать тепловые насосы.

Камины на полетах обеспечат не только теплом, но и могут быть использованы непосредственно для бытовых нужд, таких, как подогрев воды. Использование пеллетного топлива происходит совершенно безвредно для окружающей среды, но в достаточной мере обогревает пассивный дом. В проекте нужно предусматривать установку дополнительных источников обогрева, чтобы ни превысить расчетные параметры.

Тестовые испытания

Обязательное требование, которое возникает после строительства дома и которое непременно следует выполнить, это провести тестирование всего строительства. Только при помощи тестов можно убедиться в том, что пассивный дом герметичен и соответствует проекту. Важным фактором при соблюдении стандартов строительства, является герметичность, проверить которую можно посредством нагнетания воздуха через дверной проем.

Путем проведения данного теста определяется способность вентиляционной системы работать должным образом, а также обнаружение щелей и трещин в обшивке дома. При проведении тестовых испытаний устанавливаются параметры для воздухообмена отапливаемой площади помещения при соответствующем давлении.

В случае если проектировщиком или застройщиком допущены конструктивные просчеты, пассивный дом не сможет выполнять возложенные на него функции и отвечать минимальным требованиям герметичности. То есть, дом будет не в состоянии предоставить своим жильцам нужное количество тепла и обеспечить их комфортными условиями проживания.

Квалификация строителей

Строительство таких домов любой конструкции и сложности объекта, предъявляет совершенно иные требования к исполнителям, чем при строительстве традиционных домов. Необходимый уровень квалификации является непременным условием при подборе кандидатур на строительство такого здания. Строители должны представлять, что делают и работать одной командой, чтобы не допустить даже самых незначительных просчетов, которые в дальнейшем могут свести на нет всю проделанную работу!

Результатом работы Архитектурной студии Pollio стал типовой проект пассивного дома P1. Наша компания и дальше планирует работать в сфере пассивных домов.

Эта статья посвящена энергосбережению, статья будет длинной, поэтому приготовьтесь потратить немного времени, но получить много ответов на вопросы, о которых вы скорее всего не задумывались.

Давайте сначала ответим на вопрос, что такое энергоэффективный дом? В условиях Европы — это дом который мало, либо совсем не потребляет энергию при сжигании ресурсов ввиду высоких цен на энергоносители, например, газ.

В условиях России — это максимально теплоэффективные конструкции на «вложенный» рубль, т.е. потратив к примеру, на дом 2 млн рублей вы получаете максимально эффективный «тепловой контур», что собственно мы вам и предлагаем.

В большинстве строительных фирм, если вы зададите вопрос «а сколько денег понадобится для отопления дома?» — приведет менеджера в ступор, из-за того, что у нас нет развитой культуры строительства, что соответственно приводит к тому, что, человек, отвечающий за ваш дом, обычно «слышал звон, да не знает, где он» — вам максимум скажет он «теплый», это приводит к тому, что там, где надо и не надо используются более «холодные» материалы «покрепче», что увеличивает теплопотери вашего дома, а реальную прочность нет.
Приведу пример, газобетон D600, вместо D400 – аргумент у строителя, что D400 «хрупкий» и его не волнует, что этот блок проходит с 2-3-4-х кратным запасом по прочности, просто ему так проще, не он же потом будет платить за отопление этого дома, а будет «холодно», то еще и заработает на дополнительном утеплении впоследствии.
Кстати на счет «тепло-холодно» — честно говоря таких параметров не существует, если вам проектировщик говорит, что будет тепло, но не говорит какие будут теплопотери в цифрах, то стоит задуматься, потому, что как ни странно, но можно и палатку на северном полюсе отопить так, что можно будет «ходить в трусах», другое дело сколько вы на это затратите денежных средств.

Мы провели несколько расчетов и исследований, для того, чтобы показать сколько реально вы потратите денег на отопление за дом и как быстро растет стоимость энергоресурсов в Санкт-Петербурге.

Сначала мы рассмотрим затраты на отопление при нынешних ценах, мы взяли 4 типа дома, вот что у нас получилось:

1) Кирпичный дом – фундамент лента с полами по грунту, стены толщиной 1,5 щелевого кирпича,полы по грунту, утепленная крыша 100 мм, 2х камерные стеклопакеты(площадь 10% от стен).

2) Газобетонный дом – утепленная плита(минимум), стены из «правильного» газобетона 300-400мм, утепленная крыша 200мм, 2х камерные стеклопакеты (площадь 10% от стен).

3) Пассивный дом – УШП (максимальное утепление), монолитный каркас с заполнением «правильным» газобетоном и утеплением от 500мм, утепленная крыша от 400мм, 2х камерные стеклопакеты (площадь 10% от стен).

4) Каркасный дом – УШП (максимальное утепление), каркас из сухой доски с утеплением 200мм, утепленная крыша 400мм, 2х камерные стеклопакеты (площадь 10% от стен).

Вы можете возразить сказав, что кирпичный дом практически не утеплен, на это мы можем ответить, что специально привели коэффициент, который показывает минимальную стоимость коробок по отношению друг к другу, т.е. проще говоря, если дополнительно утеплим кирпичный дом, то коэффициент у данного дома увеличится.

О чем нам говорит эта таблица? (стоимость электроэнергии указана по тарифам Санкт-Петербурга)

1)Дом из кирпича самый холодный.
2)Самый теплый дом за самую низкую цену – каркасный.
3)Разница по теплопотерям между каркасным и газобетонным домом – незначительная.
4)Разница между теплопотерями между каркасным домом и пассивным тоже незначительная, но это только на первый взгляд, мы еще вернемся к этому вопросу.
5)Нельзя считать только теплопотери дома отдельно от ГВС, надо учитывать все затраты, т.к. нагрев воды привязан к типу отопления, либо вы будете использовать самый дорогой источник – бойлер с прямым нагревом электричеством.

Как мы видим из таблицы – газ в большинстве случаев выигрывает, тут важно понимать, что стоимость подключения участка к газу у всех разная, у кого-то будет труба рядом с участком и вы потратите относительно небольшие деньги, у пенсионеров может быть льгота на подключение, а кому-то придется заплатить от 500т.р. только за то, чтобы подвести газ к участку, в таком случае есть смысл задуматься о тепловом насосе до начала строительства.

Каркасные дома мы не строим и на это есть свои причины, можем лишь сказать, что не бывает плохих материалов и все дома хороши, если построены с соблюдением технологий.

Мы пошли дальше и решили вас попугать будущими затратами…
Проведя поиски по старым тарифам на электричество и газ мы свели данные в эти таблицы:

И что мы снова видим?

За последние 10 лет цены на энергоносители значительно выросли и не видно, чтобы были какие-то изменения в уменьшении скорости роста в ближайшее десятилетие, конечно, в случае смены власти или изменения направления экономического развития все может измениться как в лучшую, так и худшую сторону, но пока так.

Какие выводы можно сделать?
Если вы не стремитесь к низким расходам в будущем, если вы уверены, что через 10-20-Х лет ваши доходы вырастут пропорционально расходам и на данный момент вам важны относительно небольшие платежи здесь и сейчас, то нет смысла переплачивать за лишнее утепление и можно смело строить правильный дом из газобетона, если же вы не уверены, что доходы вырастут пропорционально тратам, что газ не станет стоить как в Европе и готовы инвестировать в будущие низкие расходы, то ваш вариант – пассивный дом.

Для чего эта статья? Показать вам как важно строить изначально «правильный» дом и не надеяться на «специалистов», которые «всегда так строили», что о будущих тратах нужно думать заранее, а не подбирать котел в уже готовую «коробку».

Остались вопросы? Жмите, это бесплатно!

Практичный дом должен быть удобным, комфортным и экономичным как при строительстве, так и при последующей эксплуатации. Добиться этого позволят новейшие технологии.

Выбор технологии строительства

Современное жилище должно быть энергоэффективным. Так как основные энергозатраты в нашем регионе идут на обогрев, то дом должен быть, прежде всего, теплосберегающим. Как минимум необходимо добиться выполнения требований СНиП по теплопотерям. Ни один традиционный строительный материал (брус, пено- и газобетон, кирпич, бревно и т. п.) без дополнительного утепления не соответствует этим требованиям. Только сэндвич-панели с утеплителем из пенополистирола или минеральной ваты могут удовлетворить современным требованиям по теплосбережению при приемлемой толщине стен и перекрытий, а следовательно, при приемлемых затратах на их возведение.

Также важным фактором энергоэффективности является влагостойкость материала. Впитываемая влага может значительно ухудшить теплосберегающие характеристики утеплителя. Материалы с закрытой системой пор (воздушных пузырьков), такие как пенополистирол, значительно лучше сохраняют свои теплосберегающие свойства во влажном климате. Каркасно-панельные технологии строительства с утеплителем из пенополистирола, такие как технология СИП (Структурных Изоляционных Панелей), являются безусловным лидером по соотношению цена/энергоэффективность.

Динамичность нашего времени диктует и более короткие сроки строительства, следовательно, современный дом должен быть быстровозводимым, для чего используют достаточно крупные сборные элементы (панели) заводского изготовления. Использование готовых панелей не только увеличивает скорость строительства, но и повышает точность и прочность возводимого дома. Современные технологии каркасно-панельного домостроения полностью удовлетворяют этому требованию.

При практичной энергоэффективной основе, внешне такой дом может выглядеть по-разному за счёт применения различных отделочных материалов. Наряду с недорогим и практичным виниловым сайдингом, существуют варианты отделки под дерево, кирпич, натуральный камень, металл, штукатурку и другие фактуры, которые визуально вы не отличите от натуральных материалов.

Практичный дом должен быть достаточно прочным и лёгким, с минимальной материалоёмкостью. В наш век высоких технологий дома морально устаревают быстрее, чем физически! Вспомните про кирпичные замки 90-х, прошло менее 20-ти лет, а они уже никому не нужны потому, что устарели морально, некомфортны и дороги в эксплуатации. Эти «крепости» могут простоять ещё долго, а снести или перестроить их непросто и дорого. Возможность быстро строить и легко разобрать или перестроить — это преимущество современных строительных технологий.

Проект

Практично использовать стандартный проект. Стандартный дом способен удовлетворить потребности большинства людей, кроме того, его легче оценить, а, следовательно, проще продать или купить. Строительство по типовому проекту, как правило, дешевле, чем по индивидуальному, но при этом даже стандартный вариант допускает определённую степень модификации как снаружи, так и внутри дома. Визуально (за счёт отделки, пристроек, террас, балконов и т. п.) дома будут выглядеть по-разному, внутренняя планировка также может несколько различаться.

Наиболее энергоэффективна форма шара, она имеет наименьшую площадь стен (излучающих тепло вовне) при том же внутреннем объёме.

Но шар не технологичен и не удобен при использовании. Ближайшая к шару технологичная форма — куб. Чем ближе форма вашего дома к кубу, тем он будет энергоэффективнее.
Простые формы крыши и стен с минимальным количеством изломов упрощают и удешевляют строительство, делают дом надёжнее в эксплуатации. Можно себе позволить некоторые «архитектурные излишества», но лучше их применять умеренно и обоснованно.

Рациональность предполагает двухэтажную компоновку дома с минимальным количеством проходных неиспользуемых помещений (коридоров, проходов и т. п.). На первом этаже — общественная зона (кухня-гостиная, санузел, гостевая спальня, тамбур-прихожая), на втором этаже — приватная зона (спальни, санузел). Желательны достаточно просторные общие помещения, где происходит общение всех домочадцев, но, в то же время, каждому члену семьи надо выделить хотя бы небольшое личное пространство. Планировку «влажных» помещений (санузел, кухня, сауна и т. п.) лучше проводить так, чтобы они имели общие стены, это позволит подключаться к одному стояку воды и канализации. Гараж лучше вынести в пристройку или заменить навесом.

Не планируйте слишком большой дом — каждый лишний квадратный метр площади стоит денег и при строительстве, и при дальнейшей эксплуатации. К выбору размеров строения надо подходить из принципов разумной достаточности. Лучше выбрать технологию строительства и проект, допускающий модульную достройку дома при необходимости расширения площади. Технология строительства СИП это позволяет как никакая другая.

Ориентация дома на участке желательна с максимальным остеклением на юг — так можно сэкономить на отоплении. Но тут надо принимать во внимание также местную архитектуру, вид из окон и другие факторы.

Отопление

В северном климате системе отопления следует уделить особое внимание. Её надо установить так, чтобы даже в случае аварии в сети можно было перейти на резервный источник отопления. Также надо учитывать экономические факторы: стоимость установки системы и расходы на эксплуатацию, наличие определённых видов энергоресурсов на данной территории.

В теплосберегающих домах хорошо себя зарекомендовали следующие сочетания систем отопления:

— электрическое отопление с прямым преобразованием (электроконвекторы, тёплые полы, инфракрасные излучатели) с автоматическим индивидуальным управлением (терморегулировкой) в сочетании с дровяным кассетным камином или печью-камином. Электрическая система отопления — самая недорогая в установке (в несколько раз дешевле газовой или любой другой на основе водяного котла) и в теплосберегающем доме достаточно умеренна по затратам на эксплуатацию. Печь-камин позволяет экономить электричество (при её топке электрическая система автоматически отключается), а также резервирует систему на случай аварии. Электрическая система отопления может быть дополнена электрическим накопительным водонагревателем для ГВС и экономичной (индукционной) электроплитой;

— отопление и нагрев воды на основе газового двухконтурного водяного котла. Так как современные котлы, как правило, являются электрозависимыми (требуют электропитания для насосов и автоматики), то линию электропитания котла следует зарезервировать аккумуляторной системой или автоматически подключаемым мотор-генератором. На случай аварии на газопроводе лучше иметь ещё и дровяную печь или электрообогреватели, тогда ваш дом будет наиболее автономен. Нагрев воды для ГВС будет осуществляться тем же котлом (второй контур), а в кухне можно установить газовую плиту.

Совет

При расчёте стоимости эксплуатации дома необходимо, в первую очередь, обратить внимание на отопление — по статистике на него приходится до 90% от ежемесячных расходов. Для правильной оценки нужно учесть стоимость эксплуатации и первоначальные затраты на приобретение оборудования и монтаж.
Система отопления тесно связана с системой вентиляции. При использовании инфракрасного отопления отпадает необходимость в применении дорогостоящих рекуператоров, поскольку, в большинстве случаев, естественной вентиляции бывает достаточно даже, если установлены стеклопакеты.

Компания «Экоград»

Газовая система отопления дороже в установке, но дешевле в эксплуатации, чем электрическая. На практике, учитывая стоимость установки, в теплосберегающем доме среднего размера при нынешнем уровне цен вы начнёте экономить за счёт газового отопления по сравнению с электрическим через 5–7 лет от начала эксплуатации. Система на основе жидкотопливного котла (на солярке) примерно равна по затратам электрической. Использование твёрдотопливного котла несколько дешевле, но он не оснащён функцией автоматической работы, что неудобно в эксплуатации. Для котлов и каминов лучше использовать модульные утеплённые дымоходы из нержавеющей стали.

Пассивный дом

Возведение энергоэффективного дома позволит продвинуться в решении вопроса создания полностью автономного «пассивного» дома, который (в среднем за год) не потребляет энергии извне. Это будущее домостроения. Для него характерна ещё большая энергоэффективность и экономичность, в частности использование новейших технологий отопления, таких как «тепловой насос».

Предполагается, что «пассивный» дом должен генерировать энергию с использованием возобновляемых природных источников: ветра, солнца, тепла земли. Такие генераторы уже доступны на рынке, стоимость их пока высока, но с массовым внедрением они, безусловно, будут более доступны!

Внедрение энергоэффективных строительных технологий позволяет улучшать качество жизни! С внедрением таких технологий мы просто будем меньше тратить денег на отопление «улицы» и направим их на другие цели, при этом уменьшив загрязнение окружающей среды! При массовом внедрении синергетический эффект значительно превзойдёт затраты и позволит сэкономить ресурсы. Кроме того, при глобальном истощении углеводородных энергетических ресурсов у нас просто нет другого выхода…

Текст: Сергей Шведов, генеральный директор ООО «СИПтех»
«Загородное строительство» № 7–8, июль-август 2009 г.

На носу отопительный сезон – затратная пора для владельцев частных домов, лишенных возможности подключения к тепловым магистралям. Отапливать жилье им придется самостоятельно. Впрочем, стоит ли «частникам» завидовать жильцам многоквартирных домов? Далеко не факт, ведь современные системы автономного отопления позволяют обогревать индивидуальное жилище экономно и эффективно.

Итак, в систему отопления частного жилого дома входят три основных компонента: генератор тепла – котел, приборы отопления – радиаторы и трубопроводы. Все они влияют на энергоэффективность системы отопления в целом. При грамотном подходе домовладелец может добиться максимальной экономичности каждой из составляющих частей системы и значительно снизить расходы на отопление дома. Для этого необходимо, в первую очередь, рассчитать теплопотери здания, а затем правильно подобрать и установить оборудование.

Радиаторы или теплый пол?

Обогревательный котел – главный элемент системы отопления дома. Выбирая его, необходимо ориентироваться на мощность и коэффициент полезного действия (КПД). Чтобы правильно рассчитать эти показатели, надо учитывать индивидуальные характеристики строения – высоту и площадь помещений, толщину стен и перекрытий, материал утеплителя, площадь остекления, количество дверных проемов. Если заранее принять во внимание, что дом хорошо утеплен и обладает низкими теплопотерями, то мощность котла рассчитывается следующим образом: 1 кВт тепловой энергии на 10 кв.м.

Следующий этап – подбор и монтаж приборов отопления. Сразу хотелось бы отметить, что в европейской части страны все большее распространение получают так называемые теплые водяные полы. Преимуществом такой системы обогрева перед традиционной радиаторной является то, что она создает максимально комфортную температуру в доме при сохранении минимально возможной температуры теплоносителя (воды в трубопроводах). Проще говоря, такая система более экономична – примерно на 30% экономнее радиаторной. Плюс к тому, она более эстетична, поскольку приборы отопления и трубы не монтируются на стенах помещения, а спрятаны в перекрытиях. Однако стоит учитывать, что конструкция такой системы отопления достаточно сложна и поэтому дорога. Кроме того, в нашем суровом климате она может быть малоэффективна – мощности теплого водяного пола может попросту не хватить для обогрева здания, особенно, при большом количестве оконных и дверных проемов. Поэтому специалисты считают, что лучше все-таки отдать предпочтение «старым добрым» радиаторам. Идеальный же вариант – сочетание теплых полов и радиаторного отопления. Однако тут придется серьезно раскошелиться.

Чем тоньше трубы – тем теплее в доме

Подбор радиаторов, пожалуй, самый простой этап создания системы отопления. Сегодня они выпускаются на любой вкус и цвет, и тут все зависит от пожеланий домовладельца. Главный практический показатель радиатора – энергоэффективность, иначе говоря, то, насколько быстро он нагревается и отдает тепло. Однако этот показатель зависит в основном не от самого радиатора, а от характеристик трубопровода и способа циркуляции теплоносителя в трубах. И вот тут домовладельцу стоит крепко задуматься.

Так, выбирая трубы, надо в первую очередь учитывать их диаметр. В трубах меньшего диаметра циркулирует меньшее количество теплоносителя, соответственно, потери тепла через поверхность труб тоже уменьшаются. Наряду с этим теплоноситель в трубах малого диаметра нагревается и циркулирует быстрее. Вывод: чем меньше диаметр труб, тем эффективнее работа всей системы отопления и ниже затраты на ее содержание.

Материал труб не столь важен с позиции энергоэффективности, однако и здесь нужно учитывать ряд моментов. Например, стальные трубы ржавеют и дороги в монтаже. Медные, напротив, не ржавеют и удобны в установке. Однако они дороги сами по себе и использовать их в системе отопления нецелесообразно. Многие считают идеальным вариантом полимерные трубы. Они сравнительно дешевы, просты в монтаже, не подвержены коррозии, обладают малым весом и низким коэффициентом сопротивления.

Насколько экономична будет система отопления, напрямую зависит и от того, каким способом циркулирует в ней теплоноситель – естественным или принудительным. Не вдаваясь в технические подробности, отметим, что принудительная система однозначно эффективнее. Теплоноситель в ней движется не за счет естественной разницы температур, а под давлением циркулярного насоса.

Он обеспечивает одинаковую скорость циркуляции теплоносителя и равномерный нагрев радиаторов. Кроме того, он позволяет использовать трубы меньшего диаметра, о достоинствах которых уже говорилось.

Наконец, важен тип самого теплоносителя. В этом качестве могут выступать вода или специальный антифриз для систем отопления. В большинстве отопительных систем традиционно используется вода. Она прекрасно справляется с функцией теплоносителя, однако обладает некоторыми недостатками, о которых нужно знать владельцу частного дома. Самые главные из них – коррозионная активность и солевые примеси, которые откладываются на стенках труб и оборудовании. Кроме того, она замерзает, и это ее главный минус при использовании в системах отопления. Скажем, если зимой нагревательный котел по какой-то причине остановится, и вода в системе замерзнет, это может привести к выходу из строя всего отопительного оборудования. Так что, если такая вероятность существует, лучше в качестве теплоносителя выбрать антифриз.

Как не достичь обратного эффекта

В идеале, систему отопления нужно проектировать еще на этапе проектирования самого дома. Это даст наибольший эффект и экономию средств. При всем этом, сегодняшние технологии монтажа таковы, что позволяют встроить отопительную систему в строящееся или уже построенное здание.

Однако, как уже говорилось вначале, прежде чем приступать к проектированию и монтажу системы отопления, необходимо досконально рассчитать теплопотери дома, то есть провести его энергоаудит. Эту процедуру лучше заказать специалистам.

Очень часто бывает, что дом недостаточно утеплен, особенно, если постройка старая. В нем могут оказаться промерзающие стены, негерметичные оконные проемы, щели и трещины между перекрытиями и прочие источники теплопотерь. В этом случае необходимо предварительно утеплить дом, устранить все тепловые дефекты, и только после этого приступать к модернизации или созданию системы отопления. В противном случае вместо экономии и энергосбережения домовладелец рискует достичь обратного эффекта – пустой траты средств.

Вячеслав Немировский

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *