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:

1. 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.

1. 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).

1. 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.

1. 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.

1. 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»):

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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.

Пассивный дом

Преимущества пассивного дома

Если в двух словах охарактеризовать, что такое пассивный дом — это энергоэффективное сооружение, с малым потреблением энергии. В таких домах расходуется примерно 10 % от энергоресурсов обычных домов. Идеальный вариант пассивного дома, это когда вся энергосистема вообще не требует никаких дополнительных источников, для поддержания нужной температуры. Отапливается дом благодаря выделяемому людьми теплу, а также бытовыми приборами и различными альтернативными источниками потребляемой энергии. Горячая вода подается с помощью тепловых насосов от солнечных коллекторов, т.е. за счет устройств возобновления энергии.

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.

Выбор участка под строительство

Одним из основных требований при строительстве экодома, является рассчитанный подбор земельного участка, где будет возведено здание. При проектировании пассивного дома для России следует обращать внимание на ландшафт земельного участка.

Это также будет способствовать сокращению строительных расходов. Самым подходящим участком будет место, к которому можно привязать проект дома с южной, незатененной стороны. Поблизости такого места не должны находиться иные строения или естественные насаждения, чтобы дом беспрепятственно подпитывался солнечной энергией и светом. Самым оптимальным будет строительство экодома на холмистой местности или возвышенности. Застройщику следует учесть скорость порывов ветра и обратить особое внимание на «розу ветров», так как здание, построенное на возвышенности, будет постоянно подвергаться порывам ветра, а тепло будет выдуваться. Поэтому, дом следует расположить на склоне, чтобы тепло из него не выходило.

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.

Стены пассивного дома

Правила, по которым производится теплоизоляция дома, достаточно просты, и в представленной последовательности производятся следующие типы работ:

• штукатурка внутренних стен;
• нанесение изоляции;
• штукатурка внешнего покрытия стены.

Минимум энергозатрат должен соответствовать параметрам 0, 15 Вт/(м2K). Еще значимей, если показатель будет соответствовать 0, 10 Вт/(м2K).

Стены энергоэфективного дома для Москвы и любого региона РФ могут быть выполнены из любого материала, как из кирпича, так и из блоков и плит. Многие застройщики используют даже натуральное дерево. Весь остальной положительный результат достигается путем применения изоляционных материалов, способных сохранять тепло и не пропускать холодный воздух.

Но лучше всего использовать газо или пеноблоки, которые легко поддаются склейке. Так же применима и технология использования термоблоков, с толщиной полистирола не менее 20 см с внешней стороны. Главным фактором является плотная укладка блоков и отсутствия между ними щелей.

Крыша здания

Как и вся конструкция, так и крыша должна быть надежно герметизирована и основательно утеплена. Выполнение работ по кровле аналогично утеплению стен дома. Создание деревянной крыши потребует от застройщика определенных навыков и умений. Так, конструирование крыши из деревянного материала, предполагает наличие достаточно сухого дерева.

С этим могут возникнуть вопросы, так как, экономя на сушках, на строительные площадки поставляется сырой материал, степень влажности в котором достаточно высока. При высыхании в конструкции, оно может деформироваться и повлечь образование щелей. Через щели будет поступать холодный воздух, и программа энергосбережения будет сведена к «нулю».

Теплосберегающие окна

Еще одним основным моментом, который способствует энергосбережению и на который необходимо обратить внимание, это окна дома. Здесь они, помимо функций освещения, выполняют задачу по накоплению солнечной энергии. Аккумулировать солнечную энергию они способны и в зимний период времени. Даже самая стандартная двухкамерная рама способна произвести должный эффект, и насытить помещение необходимым количеством тепла. Пространство между стеклами наполняется инертным газом. Стекла подвергаются металлическому напылению, что в результате способствует получению высокого коэффициента теплопередачи.

Да и монтаж оконной рамы происходит по другой технологии, чем при обычном строительстве. В пассивном доме рама устанавливается во внешний слой изоляции, тогда как в обычном строительстве, окно устанавливается в кирпичной кладке. Именно благодаря такой технологии, происходит сокращение количества мостов холода.

Штукатурка стен

При выполнении работ по штукатурке внешней стены, окна укрепляются уплотняющими планками. Также, на внутренней стороне между оконными рамами и изоляцией, закрепляется уплотнительная лента, либо применяется строительная пена.

Путем сложения значений теплопотери при трансмиссии (транспортировке) и вентиляции можно просчитать потери энергии. Пассивный дом защищен от них и потери теплой энергии путем выхода через крышу или стены нейтрализованы и сведены до минимума. Хорошо устроенная вентиляционная система позволяет дополнительно экономить тепловую энергию. Потери в кирпичных или монолитных зданиях доходят до 50%, в экодомах общий расход энергии сокращен до минимума. При проектировании пассивного дома следует учитывать этот момент.

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.