Пассивный дом
Минимальное потребление энергии и
существенная экономия денег.
Сегодня люди стали чаще обращать свой взгляд в сторону экономии и эффективного использования энергетических ресурсов. Климатическая сообразность в сочетании с энергоэффективными технологиями, отличающие пассивный дом, сокращают энергозатраты на содержание жилья без ущерба для качества жизни. Такие дома представляют собой рациональное соотношение затрат на строительство и экономии на эксплуатационных расходах. Специалисты нашей компании разработают проекты на пассивный дом с учетом особых требований к проектированию.
Экономия на отоплении в домах такого формата составляет 60-80%, и люди живут в более комфортных и здоровых условиях, по сравнению с жильцами обычных домов. При этом строительство обойдется дороже всего на 7-15%.
При разработке проекта на пассивный дом мы учитываем особенности участка, требования к архитектуре и конструктиву, а также к составу и расположению инженерных систем. Кроме того, интеграция инженерных систем с системой «Умный дом» позволяет создать Умный Пассивный дом, который позволяет экономить еще и на электроэнергии, а также создает дополнительный комфорт.
Теплоизоляция — основа экономии расходов на отопление.
В пассивном доме она характеризуется:
- Герметичностью теплоизоляционной оболочки всех ограждающих конструкций дома (фундамента, стен, крыши) толщиной от 40см (фундамент) до 60 см (стены, кровля или верхнее перекрытие здания);
- Коэффициентом теплопроводности наружных ограждающих конструкций не выше 0,15Вт *м²/°С;
- Отсутствие тепловых мостов (теплопотери здания вследствие теплопроводности строительных конструкций). Тепловые мосты возникают в наружных ограждающих конструкциях здания. а также при нарушении целостности наружной теплоизоляции здания из-за сквозного прохождения трасс инженерных систем или каких-либо строительных конструкций.
За счет чего это возможно?
- Наружная усиленная теплоизоляционная оболочка здания.
- Отсутствие сквозных отверстий в теплоизоляционной оболочке.
- Увеличение сопротивляемости теплопередаче при необходимости сквозных отверстий в теплоизоляции.
- Использование материалов с низкой теплопроводностью.
- Использование теплоизоляции в местах стыков строительных элементов.
Поэтому очень важно не только правильно разработать проект, но и реализовать его — заказ пассивного дома «под ключ» позволит в рамках одной организации создать проект и построить дом под контролем сертифицированных специалистов.
В пассивных домах устанавливают принудительную приточно-вытяжную вентиляцию с рекуперацией:
- Рекуператор — двустенный теплообменник, в котором, не перемешиваясь, встречаются два потока воздуха — отработанный и теплый со свежим, но холодным.
Из-за разности температур воздушных потоков холодный воздух нагревается, а теплый охлаждается. Таким образом, пассивный дом возвращает до 75% процентов тепла отработанного воздуха.
- Использование грунтового теплообменника (забор воздуха через трубу, проложенную по участку в земле ниже глубины промерзания грунта). На глубине 1,5 — 2 м температура грунта остается постоянной круглый год — 8-10°С.
Зимой, проходя по трубе теплообменника, приточный воздух нагревается практически до 0°С. Расход энергии на нагрев приточного воздуха снижается почти на 25%. Летом воздух в трубе, наоборот, охлаждается до + 23°С при температуре уличного воздуха + 35°С.
Многие покупают готовые проекты домов, но в энергоэффективном домостроении нельзя просто купить пассивный дом, необходимо, чтобы архитектор правильно «посадил» его на участок и правильно разработал планировочные решения.
- Дом должен быть правильно ориентирован по сторонам света. Южная сторона дома максимально открыта, а северная сторона имеет ветрозащиту из зеленых насаждений или хозяйственных построек.
- Пассивный дом всегда компактен. Уменьшение площади ограждающих конструкций по отношению к полезной площади здания, делает его компактнее.
- Максимальное количество окон располагается на южной стороне фасада, но не более 40% от площади.
- Летняя солнцезащита (эркеры, карнизы, балконы, террасы) затеняет окна и не дает солнцу нагревать дом.
- В северной части дома находятся подсобные помещения. Они выполняют функцию буферных зон.
- Предпочтение при планировке жилой зоны в проекте на пассивный дом отдается юго-востоку.
Окна в любом доме — место наибольших теплопотерь. Пассивное домостроение уделяет им особое внимание, чтобы минимизировать теплопотери:
- Теплопроводность окон и стеклянных дверей (например, балконной) не должна быть выше 1,0 Вт/(м²хК).
- Двух- или трехкамерные стеклопакеты, заполненные инертным газом, улучшают тепло- и звукоизоляцию.
- И-стекло (стекло с металлическим напылением с внутренней стороны) отражает обратно в помещение до 90% тепла, которое может покинуть дом через окна.
- Наружные стекла с солнцезащитным покрытием позволяют экономить до 30% на кондиционировании. Особенно актуально в климатических зонах с высокой инсоляцией.
- Монтаж окон в пассивном доме производят с минимизацией тепловых мостов.
Требования к инженерным системам:
- Трассы систем отопления и водоснабжения (особенно горячего) делают по возможности короткими и прокладывают внутри теплоизоляционной оболочки здания.
- Теплоизоляция воздуховодов и их стыков.
- Емкостные водонагреватели покрывают теплоизоляционной оболочкой, даже если они находятся внутри помещения, чтобы уменьшить теплопотери и не допустить нагрева помещения.
- Использование сантехнического и кухонного оборудования, экономящего потребление воды.
- Установка электроприборов с низким энергопотреблением.
- Предпочтение отдается светодиодному освещению.
- Можно применять альтернативные источники энергии (солнечные батареи, коллекторы, ветряки).
Как дополнительная возможность экономии и комфорта — построить Умный Пассивный Дом (использование энергоэффективных технологий и установка системы автоматизации “Умный дом”).
Наружные оболочки пассивного дома должны быть герметичными. В первую очередь, это относится к теплоизоляции.
- использованием простых в исполнении строительных конструкций;
- устройством стыков конструкций без пустот;
- минимизацией сквозных проходов наружной оболочки здания.
Воздухообмен происходит за счет принудительной приточно-вытяжной вентиляции.
Проект пассивного дома
Почему проект пассивного дома может быть создан только в привязке к местности.
Начнем с общих частых заблуждений, которые рождаются и множатся благодаря всемирной паутине распространяющей информацию не в виде первоисточника, а дополненную различного рода умозаключениями и/или переформулированную блогером, журналистом или пр. некомпетентным в вопросе персонажем (причем с точки зрения этого самого персонажа — он ничего не наврал). Часть заблуждений порождают нерадивые компании, лихо предлагающие готовые проекты пассивных домов. Часть рождают некомпетентными (но считающимися в энергосберегающем строительстве гуру) «специалисты» в области энергосбережения. Приведем некоторые из заблуждений в таком порядке, чтобы заодно пролить свет на «суть вещей». Итак, заблуждения, связанные с проектированием пассивного дома, с комментариями курсивом:
- Можно взять проект пассивного дома и построить его там, где захочется (например, у себя на участке).
Как говориться «можно все», только получиться не пассивный дом, а некий (возможно даже весьма энергосберегающий ) дом, ничего общего с пассивным не имеющий.
- Для строительства пассивного дома надо приобрести немецкий (читай готовый и правильный) проект и всего лишь сориентировать его правильно по сторонам света у себя на участке.
В этом случае, очевидно, что не будет выполнено условие: «15кВтч/м2 в год на отопление», так как наш климат существенно более суровый, чем немецкий, а значит, либо Вы в нем замерзнете, либо проект подвернется доработки (о целесообразности этого читай те ниже).
- Что бы построить пассивный дом надо взять проект какого-нибудь энергосберегающего дома и увеличить толщину теплоизоляции и поставить более энергосберегающие окна.
Это массовое заблуждение в сознании различного рода «специалистов», которое не может привести к положительному результату, причем однозначно. Пассивное домостроение требует изначально других технологий в строительстве (читай: «технологически другой проект»), иначе никакое наращивание теплоизоляции не приведет к нужным результатам.
- Необходимо купить скандинавский проект (климатически сопоставимый) пассивного дома и так же по сторонам света расположить его у себя на участке.
Это так же заблуждение, во-первых: для пассивного дома одинаково важно как не величина и продолжительность критичных морозных дней, так и суммарная продолжительность отопительного периода (так называемые градусо-сутки), причем с очень высокой точностью, во- вторых: так же важно величина и продолжительность солнечной инсоляции в зимний и летний период, что бы получать дополнительную тепловую энергию зимой и минимизировать ее летом.
- Надо покупать проект пассивного дома , созданный для той же географической широты и с аналогичной продолжительностью отопительного периода.
Такой подход так же не может дать нужный результат, поскольку в одной и той же географической широте количество солнечной инсоляции может кардинально различаться (пример, алтайский край отличающийся сверх высокой инсоляцией даже в зимний период), точно так же продолжительность отопительного периода не отражает абсолютное количество теплопотерь (климат может быть континентальным или даже резко континентальным). Хотелось бы так же отметить, что существующая разница климата в пределах московской области наложит свой отпечаток на характеристики пассивного дома в разных ее частях.
Итак, подведем итоги относительно проектирования пассивных домов. Пассивный дом очень высокотехнологичное сооружение, которое удерживает тонкое равновесие между теплопотерями и теплопоступлениями от солнечной инсоляции. Соответственно, при проектировании необходимо одновременно (ни в отдельности каждому, а именно в сочетании) учитывать оба этих фактора. У каждой географической точки — это свой уникальный баланс. Причем, чаще всего резко континентальный климат, т.е. сильные морозы компенсируются высокой солнечной инсоляцией, что как раз и должен учитывать проект дома. Более того, проект составляется с учетом усредненных данных, которые собраны службами мониторинга за многие десятилетия. В то же время, каждый взятый в отдельности год может существенно отличаться от усредненных данных, как по солнечной инсоляции, так и по градусо-суткам. Но, суммарный баланс — получаемая пассивным домом энергия от солнца и теплопотери, имеет значительно меньшие отклонения от усредненных данных. Даже изменение толщины стен (за счет увеличения толщины утеплителя) может перевести пассивный проект дома в не пассивный (появится большая затененость за счет увеличенных проемов).
Так же хотелось бы отметить, что зачастую проект дома отражает уже существующую на местности обстановку по затаенности, а именно проект создан с учетом существующего дерева (деревьев) и/или др. зданий и сооружений. Поэтому даже если представить, что Вам достался соседский проект, созданный с учетом имеющегося затенения, вряд ли он Вам окажется полезным. Солнечная инсоляция в пассивном доме оказывает существенное влияние на обеспечение энергобаланса, и поэтому может кардинально изменить характеристики здания, а именно: либо в построенном доме не будет должного комфорта, либо он выйдет за границы теплопотребления в 15кВтч/м2 в год.
Заблуждения связанные с энергобалансом пассивного дома (некоторые специалисты добавляют к слову пассивный приставку «энерго», получившиеся словосочетание энергопассивный дом, возможно претендуя на некий новый стандарт, а возможно им просто не нравиться прилагательное «пассивный», но мы будет все же придерживаться оригинального немецкого словосочетания «пассивный дом»):
- 15кВтч/м2 в год — это характеристика для Германии, в нашем климате она должна быть пересчитана.
Это суждение абсолютно ошибочно. 15кВтч/м2 в год — эта базовая (об этом чуть ниже) характеристика, которая должна выполняться для любого региона, если дом ей не соответствует, то он не пассивный.
- 15 кВтч/м2 в год — это характеристика придуманная немцами, так как у них дорогие энергоносители и вообще не хватает энергоресурсов.
Нет, это характеристика отражает наилучший баланс между теплопотерями и тепло поступления, которые производит сам дом — вся техника и его обитатели (каждый человек производит около 2кВтч в день), который позволяет отказаться от полноценной системы отопления и кондиционирования, возложив оставшийся дисбаланс на систему вентиляции. Такое решение позволяет компенсировать существенную часть средств вложенных в повышенную термическую оболочку.
- В нашем климате в пассивном доме не обойтись без системы отопления.
Это неверное утверждение, если Вы достигли 15кВтчм2 в год, то Ваш дом легко обойдется без полноценной системы отопления. Это не означает, что Вам совершенно не прийдется отапливать дом, просто речь идет о столь малом количестве тепла, что ее можно безболезненно вливать с помощью вентиляционной установки. Надо сказать, что это очень распространенное заблуждение от «специалистов», и выдвигают они его исходя из представления: «вот взяли мы Ваш пассивный дом и перенесли из Германия в наши морозы и что?». Главная ошибка рассуждений кроется в непонимании того, что — пассивный дом является не сам по себе, а в том месте где стоит. В другом месте (где климат другой) он не будет пассивным, так как не будет удовлетворять требованию 15кВтч/м2 в год.
- Что бы выйти на характеристику в 15кВтч/м2 в год, надо взять заданные (высокие) термические сопротивления ограждающих конструкций (стены, окна).
Абсолютно неверное по сути умозаключение. Термическое сопротивление ограждающих конструкций является вторичной — расчетной величиной. Суть проектирования и заключается в том, что бы с наименьшими затратами выйти на характеристику в 15кВтч/м2 в год, а значит необходимо стремиться к снижению термического сопротивления ограждающих конструкций, за счет продуманных решений.
- Самое слабое место в пассивном доме — окна, поэтому необходимо выбирать самое высокое значение термического сопротивления для окон.
Это отчасти верное утверждение. Причем в меньшей части, поскольку верно оно только для меньшей части остекления — того,что не расположенно на южной стороне. Для южной стороны необходимо искать баланс, обеспечивающий необходимое количество теплопоступлений через окна, и чаще всего этот баланс обеспечивают окна не с наибольшим термическим сопротивлением.
- В пассивном доме обязательно должны стоять солнечные коллекторы и/или солнечные батареи и/или тепловой насос.
Абсолютно неверное рассуждения, такие ограничения стандарт пассивного дома не накладывает. Есть другие ограничения — максимальное количество первичной энергии 120кВтч/м2 в год на все нужды.Это крайне малая величина, если Вы подключены к ТЭЦ, так как реальной электроэнергии, которую Вы расходуете будет примерно в 3 раза меньше, около 40кВтч/м2 в год. Не только этот фактор подталкивает немцев на установку солнечных коллекторов, но и действительная экономия, ведь Ваше энергопотребление на ГВС в пассивном доме в 2-3 раза (а с нашими нормативами и реальными потребностями в 3-4 раза) больше,, чем на отопление, т.е. около 40кВт/ч на 1м2 — а это все чем Вы располагаете(а у Вас еще отопление, не говоря о всех остальных электроприборах). Солнечные коллекторы и/или тепловой насос позволяют существенно (в 5 и более раз) снизить прямые электрозатраты. Однако, если дом подключен к сети, источниками которой являются ветрогенераторы, солнечные панели или ГЭС, то в Вашем распоряжении более 100кВтч/м2, а этого Вам с лихвой хватит на все Ваши потребности в пассивном доме, и в генерации какой-либо энергии нет необходимости (опять же если Вы сами не решите, что солнечные коллекторы лет эдак через 5 себя окупят и начнут экономить Ваши средства). Не стоит так же забывать, что экономическая политика Германии располагает к обустройству солнечных коллекторов, солнечных батарей и тепловых насосов, так как государство частично субсидирует их приобретение.
- Строительство пассивных домов в России экономически нецелесообразно, иначе бы их все строили.
Очевидно неверное утверждение. Строительство пассивных домов экономически целесообразно везде. И строить их рано или поздно начнут массово. Неразвитость этого рынка у нас обусловленно нехваткой специалистов в данной области. В настоящее время появился устойчивый спрос на энергоэффективное жилье, который сначала перейдет в качество, а потом в количество.
Подведем итог.
Учитывая тот факт, что на момент написания этого текста в России не существует ни одного сертифицированного пассивного дома, вряд ли придется рассчитывать на «бесплатный типовой проект» в ближайшем будущем. И желающим заполучить безупречный комфорт пассивного дома придется все же его заказывать.