Пассивный дом - тепло под замком

Затраты на отопление и электричество составляют основную статью расходов владельцев загородной недвижимости. Можно ли их уменьшить? Да, если еще на этапе проектирования постараться максимально приблизить строение к стандарту энергоэффективного дома (passive house). Разберемся в основных принципах пассивных зданий.

Возведение относительного нового для нас пассивного дома не регулируется СНиП и тем более не осуществляется по единому утвержденному проекту. На сегодняшний день все разработки в этом направлении — попытка соединить в строительстве известные тепло-и энергосберегающие технологии.

При проектировании прежде всего стараются снизить энергозатраты на обогрев дома, которые напрямую связаны с теплопотерями через его ограждающие конструкции: стены, крышу, фундамент, пол, перекрытия, окна и т.д. Так, в среднем через фундамент уходит до 20 % тепла, через стены — около 35-45 %, через окна — до 20-25 % и чуть меньше, около 12-15 %, — через вентиляцию и дымоход. Мостики холода и не изолированные участки добавляют еще 7-10 % теплопотерь. Расход электроэнергии в таком доме на обогрев 1кв. м/год может доходить до 350-400 кВт-ч. Для пассивного дома это значение не должно превышать 15 кВт-ч (по регламенту строительных норм в Германии и Финляндии).

СТАНДАРТ XXI ВЕКА

Теплопотери дома можно снизить, только качественно утеплив его. К сожалению, универсальной теплоизоляции еще не придумали, поэтому различные конструктивные элементы строения рекомендуется утеплять специально предназначенными материалами (для фундамента, кровли, стен и т.д.).

Следует учитывать, что функции теплоизоляции выполняет не только утеплитель, но и сама конструкция загородного дома. Чем больше отношение площади ограждающей поверхности к суммарному объему помещений, тем меньше тепловые потери. Иными словами, балконы, террасы, свисающие карнизы и прочие геометрические формы контура дома не способствуют повышению энергоэффективности строения.

При расчете тепловых потерь следует учитывать и материал возведения стен. С позиции энергозатрат в процессе эксплуатации деревянное домостроение более выгодно, чем кирпичное. Прочность и долговечность кирпичных домов сомнений не вызывают, но по теплозащитным показателям кирпич уступает многим материалам. В качестве альтернативы можно использовать керамические многощелевые блоки (на основе керамзита с последующим обжигом натуральной глины) и крупноформатный поризованный кирпич. Возведенные из них стеновые конструкции не нуждаются во внешней отделке, и теплопотери будут невысокими, но цена такого дома может оказаться заметно выше, чем кирпичного.

Среди различных видов деревянного строительства некоторое преимущество имеет клееный брус. Плотная подгонка склеенных элементов обеспечивает необходимую герметизацию стен, что положительно сказывается на теплоизоляции ограждающих конструкций. Разнообразные каркасные и каркасно-щитовые дома также отличаются хорошими показателями потеплосбереже-нию, поскольку представляют собой дом-термос, то есть герметичный замкнутый контур, но они должны быть оборудованы хорошей системой вентиляции.

ДОСТАТЬ СЧЕТА И ПЛАКАТЬ

Важный момент в плане сохранения тепла — расположение и спецификация элементов остекления дома и оконных конструкций. Окна позволяют использовать тепло солнечной радиации, по этому увеличение размеров проемов с южной и юго-западных сторон, а также остекление отдельных участков крыши помогут сэкономить на энергоносителях за счет поступления бесплатной солнечной энергии. Но вместе с тем утечки тепла через окна могут составлять до 50 % всех теплопотерь дома из-за высокой энергопроницаемости материала.

Зависимость тут прямая — чем больше площадь остекления, тем больше теплопотери. Поэтому для пассивного дома используют стеклопакеты с тройным остеклением, низкоэмиссионным покрытием и специальной конструкцией соединения стеклопакета с профилем, исключающей мостики холода. В качестве дополнительной меры по утеплению окна устанавливают теплоотражающую пленку между стеклами или оклеивают внешнее стекло пленкой с металлическим напылением. Она отражает тепловое (инфракрасное) излучение, что позволяет уменьшить теплопотери.

ЖИЗНЬ НА АВТОМАТЕ

Комфортность проживания в современном доме обеспечивается большим количеством различных инженерных систем. При этом такие элементы загородного жизнеобеспечения, как водоснабжением канализация, отопление и энергоснабжение, вентиляция и кондиционирование, нередко проектируют независимо друг от друга. В пассивном доме все инженерные системы должны работать в унисон. Чтобы снять бремя контроля с плеч домовладельцев, требуется некая управляющая «надсистема».

В настоящее время такая структура существует: комплекс программных и аппаратных средств, называемый системой «умный дом», которая интегрирует все инженерные коммуникации и оборудование в единое целое. Она обеспечивает прежде всего наиболее рациональную работу отопительного оборудования и электроприборов, что, соответственно, гарантирует снижение затрат на электроэнергию и отопление. Тем не менее на сегодняшний день в Беларуси основным критерием внедрения этой технологии является повышение уровня комфорта и безопасности: хозяева дома не хотят заниматься настройкой работы котла или, к примеру, регулировкой термостатов в ванной, а устанавливают систему для управления освещением, системой безопасности, мультимедиа. Перспективы применения интегрированных интеллектуальных систем управления домом основаны как раз на экономном использовании энергетических ресурсов и окупаемости системы в процессе эксплуатации.

Основным управляющим элементом «умного дома- является контроллер, некий аналог web-сервера, который программируется через браузер мобильного телефона, смартфона, ноутбука, iPhone или iPad. Иначе говоря, все эти гаджеты выполняют функцию пульта дистанционного управления. Контроллер координирует совместную работу разных частей системы — к нему подключают панели управления, модули и датчики, а также бытовые приборы. Вложения в электронные опции будут оправданы, поскольку позволят существенно сэкономить на энергоносителях и создадут комфортные условия эксплуатации.

Для управления системой обогрева жилья на все отопительные приборы устанавливают термостаты, которые подключают к контроллеру. Считывая показания датчиков температуры в доме, он регулирует нагрев батарей, теплых полов, электронагревателей в соответствии с заданной в программе температурой. Ее можно настраивать на работу по расписанию и, что особенно актуально для владельцев загородных домов, удаленно менять настройки и контролировать показания приборов через Интернет или с мобильного телефона. В принципе, применительно к «умному дому- следует говорить не о системе отопления как таковой, а о климат-контроле здания в целом. Помимо отопительных приборов управляется и программируется также работа вентиляции и кондиционирования. Это дает возможность устанавливать требуемые климатические параметры отдельно для каждой комнаты в доме и оптимизировать расход энергии на отопление в зависимости от температуры «за бортом».

ВСЕ ТЕЧЕТ, ВСЕ ПРОЕКТИРУЕТСЯ!

В системе водоснабжения тоже существуют инновационные решения, ориентированные на большую энергоэффективность. Сравнительно недавно появились усовершенствованные циркуляционные насосы с запоминанием стандартного времени потребления горячей воды. За 15 мин, до планируемой водоподачи в системе начинается рециркуляция. За счет этого при открывании крана горячий поток начинает течь сразу, что избавляет от необходимости несколько минут сливать остывшую воду. Это решение позволяет сократить объемы водопотребления, уменьшить тепловые потери и сэкономить на электроэнергии.

ВОДНЫЕ АРТЕРИИ

При проектировании энергоэффективного дома внимание стоит уделить и таким, казалось бы. малосущественным вещам, как трубы. Они, как и почти все в стандарте passive house, должны отвечать двум главным требованиям — надежности и экономичности. Использование металлических труб нецелесообразно, поскольку их высокая теплоотдача значительно снижает эффективность системы отопления, что ведет к тепловым потерям. Кроме того, слабое место стальных «артерий" — места соединения, в которых периодически случаются протечки. Металлические трубы, используемые в холодном водоснабжении, подвержены образованию конденсата, который разрушает прилегающую к коммуникации стену, что также не способствует сохранению тепла в доме. Проще и выгоднее использовать полимерные трубы. Для открытой разводки системы отопления ставят полипропиленовые, для скрытой — из сшитого полиэтилена.

ТЕПЛО НЕ ВЫЛЕТИТ В ТРУБУ

Одна из основных инженерных систем, без которой пассивный дом в принципе не может соответствовать своему названию, — рекуперация тепла. В настоящее время наиболее технологично она представлена в системах вентиляции. Отработанный теплый воздух не просто удаляется с вытяжкой, а через теплообменники различного устройства подогревает вновь поступивший воздух с улицы. При этом теплые и холодные потоки не смешиваются буквально, происходит лишь перераспределение тепла. Воздуховоды с рекуператором стоят недешево, но со временем траты на такую систему окупаются с лихвой.

Подобный принцип теплообмена положен и в основу работы альтернативного метода теплоснабжения с помощью тепловых насосов (геотермальное отопление). Источниками тепловой энергии могут служить воздух, земля или вода. Энергия поступает от среды с низкой температурой к потребителю с более высокой. Тепловые насосы легко решают задачи горячего водоснабжения, отопления, а летом — и кондиционирования дома за счет охлаждения через земляные коллекторы. Какой именно источник использовать, зависит от конкретных условий и площади дома. В маленьких строениях предпочтительнее воздушные тепловые насосы, в больших — геотермальные. При этом в любом случае применение таких возобновляемых источников выгоднее, нежели работа газового или другого отопления.

Как видно, концепция автономного загородного жилища под термином пассивный дом существует не на страницах фантастических романов. В Европе строительство энергоэффективных зданий уже давно стало государственным стандартом. У нас же в настоящее время не так много грамотных проектировщиков в этой области, да и применяемое инженерное оборудование (рекуператоры, циркуляционные и тепловые насосы) стоят дороже привычных нам систем вентиляции и отопления, что отпугивает большинство застройщиков. Но по опыту владельцев таких домов первоначальные расходы на возведение и оснащение через несколько лет окупятся за счет низких эксплуатационных затрат. Поэтому возможно следует задуматься о выборе, если перед вами стоит вопрос строительства жилья, концепции пассивного дома.

Эдуард Доминов

Добавить комментарий