Сложно коррелировать между собой уровни энергопотребления Европы, отапливаемой Гольфстримом, с Российскими Сибирью и Заполярьем, обогреваемыми зимой только северным сиянием.
Чтобы расставить точки над "И", для начала неплохо было бы разобраться в терминологии. "Энергоэффективный дом", в разных публикациях трактуется достаточно широко и, уже поэтому, не всегда корректно. Принципиальные разночтения в названиях и уровнях энергосбережения. Колебания в количестве процентов, к тому же берутся они от сложившегося энергопотребления, а он по странам отличается в разы, и совершенно не учитываются климатические особенности. Как правило, за начальную точку отсчёта берётся "сложившийся уровень энергопотребления", но в Европе с семидесятых годов прошлого века законодательно регулируются и ужесточаются строительные нормы энергоэффективности. Мы только начали этот путь, подтверждение чему даты, начавших действовать с 27/XII/2010 года государственной программы Российской Федерации "Энергосбережение и повышение энергоэффективности на период до 2020 года", которая, в свою очередь детализирует статьи закона "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности" от 27/X/2009 года.
Но разберёмся с градациями домов низкого энергопотребления.
В Западной Европе сложилось несколько градаций определения энергоэффективности домов, а поскольку в нашем отечестве таковых пока нет, будем ориентироваться на зарубежный опыт.
Умный дом, подразумевает организацию работы всех систем, на основе компьютерного управления, направленного на обеспечение максимально комфортного проживания человека. Экономия энергии в такой системе может и не браться в расчёт. Концепция появилась в начале семидесятых годах прошлого века. Но вскоре энергетический кризис 1974 года заставил задуматься об энергетической эффективности, в результате параллельно сформировалась концепция низкоэнергетического дома.
Концепция предусматривает полностью и эффективно утеплённый дом, имеющий двух-трёх камерное остекление. Для снижения потерь энергии обязательно оборудуется рекуператором воздуха и входными тамбурами.
Со временем виды энергоэффективных домов разделились на три типа:
Дом низкого потребления энергии или энергоэффективный дом. Предусматривает проведение работ по утеплению (не менее 15-20 см утеплителя на стены, 25-30см чердак), оптимизации отопления, вентиляции и т.д. Для отопления может использовать суточный накопитель энергии (тепло аккумулятор). Обязательно оборудуется рекуператором вентилируемого воздуха. Экономит от 30 до 50% энергопотерь.
Пассивный дом - с нулевым или незначительным, до 10% от обычного, потреблением энергии. Слой утеплителя не менее 25-30 см в стенах и от 50 см в чердачных перекрытиях. Использует энергию солнца и для этого ориентируется окнами на юг. В энергообеспечении, кроме сетевой энергии, участвуют один или несколько альтернативных источников электроэнергии (ветрогенераторы, солнечные панели). Из обязательных атрибутов, можно отметить тепловой коллектор, суточный накопитель энергии, рекуператор для нагрева или охлаждения входящего воздуха, а для предварительного нагрева вентиляционного воздуха зимой нередко используется тепло земли. Летом тот же наружный воздух в земле предварительно охлаждается.
Активный дом - с положительным электробалансом. С мощным, не менее 40 см слоем утеплителя, оборудованный всеми системами, утилизирующими и пускающими в повторный оборот тепловую энергию, за счёт чего почти не имеет внешних энергопотерь. Оснащён несколькими источниками получения, возобновляемой альтернативной энергии. Избыток электроэнергии может расходоваться для обеспечения хозяйственных построек или продаваться в общую энергосистему. Технические требования такие же, как к пассивному и умному дому. Т.е. получаемая от сети, но в основном от собственных источников энергия, с помощью интеллектуального управления, грамотно используется. Система отопления предусматривает сезонный накопитель энергии, обогревающий дом почти без использования внешних энергетических ресурсов в отопительный период.
Эффективность - экономическое понятие, рассматривающее получение определённого результата с минимальными затратами.
Энергоэффективность - энциклопедия трактует, как достижение экономически оправданного рационального использование энергетических ресурсов, на основе последних достижений техники и технологий. Это совсем не означает урезание, или лишение чего-то. Поставленная цель получения максимальной энергоэффективности дома достигается в первую очередь за счёт снижения теплопотерь, более рационального использования тепловой энергии во всех энергетических процессах без ухудшения конечного результата.
Разумеется, хорошо продуманная и выполненная теплоизоляция сооружения, с минимальными мостиками холода, один из главных элементов, но далеко не единственный. По-настоящему энергоэффективный дом начинается на стадии проектирования и закладки фундамента, который уже на начальном этапе строительства хорошо утепляется и гидроизолируется. В таком доме нет мелочей, продуман каждый элемент в архитектурном облике, от размеров дома, его формы, количества выступающих элементов, остекления и ориентации к солнцу.
Особая забота, выбор качественных и долговечных утеплителей для дома. Минимальные требования к слою утеплителя стен и потолков низкоэнергетических домов начинаются от 15-20 сантиметров. Сами утеплители для стен, фундаментов, отопительных приборов и труб, различаются по предъявляемым к ним физическим, механическим и химическим свойствам. К примеру, утеплять фундаменты лучше экструдированным пенополистиролом, имеющим высокую механическую прочность и практически нулевую гигроскопичность. К недостаткам данного утеплителя можно отнести высокую пожароопасность (токсичность продуктов горения), чувствительность к ультрафиолету (необходимо защищать от воздействия солнечных лучей). Но какую пожарную опасность может представляет высокая горючесть у полностью закопанного утеплителя?
Пеноизол хорош как утеплитель стен и потолков деревянных домов и каменных домов построенных из "дышащих" материалов – кирпич, керамзитобетон, пенобетон, газобетон, арболит и др. Имея микропористую структуру и инсектицидные свойства, активно осушает и обеззараживает деревянные конструкции, не допускает образование конденсата и как следствие развитие плесени на каменных стенах. К тому же долговечен, дешев и пожаробезопасен. Впрочем, утеплителей множество, каждый из них имеет свои характеристики и свойства и в соответствии с ними должны использоваться по предназначению.
Наряду с очень хорошей теплоизоляцией и герметизацией обязательные атрибуты энергоэффективного дома - продуманная система вентиляции(в старых домах даёт до трети энергетических потерь). Энергоэффективный дом по определению не может отапливать улицу тёплым воздухом, сбрасываемым открытыми форточками. Рекуператор решит проблему нагрева свежего входящего воздуха, встречным потоком, удаляемым из помещения. Простейший теплообменник решит проблему предварительного подогрева входящей воды утилизацией тепла канализационных стоков. Для обогрева энергоэффективного дома обязательно использование энергии солнца, а для этого здание ориентируют большей частью окон на юг. Остекление двух, трёх камерное, стёкла со специальным плёночным покрытием, пропускающим солнечный спектр и отражающим инфракрасное излучение.
Один из важнейших элементов энергоэффективного дома - отопление. Оно может быть магистральным газовым, электрическим, использовать энергию земли, ветра или солнца, но обязательно сопряжено с накопителем энергии для снятия пиковых нагрузок. К примеру, в районе ночной тариф на электричество со значительными скидками, основой отопления может стать электрический котёл, с водяным баком в несколько тонн воды. Вода, нагретая ночью, прекрасно справится с обогревом дома днём. Альтернативой водяного накопителя энергии может быть массивная бетонная стяжка на полу. Она удержит достаточно энергии, для поддержания в помещении дневной комфортной температуры.
Элементы интеллекта.
Любые конструктивные и высокотехнологичные ухищрения не создадут жильцам комфорта без аппаратуры, регулирующей энергетические процессы в доме по заданным алгоритмам. Например, ночью для создания более комфортных ощущений, температуру в доме необходимо снизить, а вентиляцию уменьшить.
Хороший приём экономии энергии - применение двух температурных режимов в доме. Нормальный и сниженный до минимально безопасного уровня. На период отсутствия в доме жильцов, вентиляцию так же лучше уменьшить.
Интеллектуальная аппаратура проконтролирует и сведёт энергопотребление к минимуму, рационально регулируя работу бытовых приборов.
Строительство энергоэффективного дома удорожит его на 7-15%, но сниженное энергопотребление даже в минимальном оснащении до 50%, что даст многократную большую экономию в период эксплуатации.
Удачи вам в неустанной борьбе за энергоэффективность дома, а значит комфорт и уют в нём.
На сегодняшний день проблемы энергоэффективности жилья в России наиболее актуальны. И дело касается не только повышенной стоимости на электроэнергию, но и ухудшение экологической ситуации, вызванной парниковым эффектом. Об энергоэффективном жилом доме впервые
начали задумываться в Европе. И в первую очередь западных специалистов интересовал вопрос о снижении цен на энергосбережение и отопление. В результате этого, были разработаны специальные строительные стандарты, стали внедрять современные классификации зданий и сооружений в соответствии с их уровнем потребления энергии.
Как правило, большая часть электроэнергии расходуется на . Помимо этого, значительная часть ресурсов идет на , работу бытовых приборов, нагрев воды и готовка еды.
Страны запада тратят на отопление около 57% от общего объема электроэнергии, а в России данный показатель равен 72%.
Строительство энергоэффективных домов своими руками будет всего на 15% дороже строительства обыкновенного дома, при этом он сможет оправдать себя уже через пару месяцев с начала использования. Эффективность использования такого дома повыситься не только за счет изменения специальных строительных стандартов, но и благодаря пересмотру определенных принципов потребления электроэнергии, например, использование светодиодных светильников и LCD-телевизоров.
Здания и сооружения, которые построены по стандартам и нормам технологии энергоэффективности, позволяют экономить до 70 % от общей оплаты коммунальных услуг.
При этом экономиться большое количество энергии и средств. И общие показатели температуры, влажности воздуха и микроклимата гораздо выше общепринятых, и могут легко регулироваться хозяином дома.
Ниже приведем российскую классификацию зданий и сооружений по нормам расхода тепла и энергоэффективности:
- старые здания (600кВт/ч на 1м? в год);
- новые здания (350кВт/ч на 1м? в год).
Суровый климат в некоторых регионах России требует более существенных затрат на и обогрев жилых помещений. Хотя, принятые нормы и стандарты не всегда следует признавать удовлетворенными.
Нужно применять новые технологии, нестандартные решения, качественные материалы для с низким электрическим потреблением. И возможности в настоящее время для этого существуют.
Пассивные дома
На сегодняшний день идея пассивного дома называется самой прогрессивной.
Ее суть в том, чтобы из дорогого объекта, создать такой дом, который не будет зависеть от внешних ресурсов, и будет способен вырабатывать электроэнергию самостоятельно и при этом быть экологически чистым.
В настоящее время эта идея реализована не совсем полностью.
Обеспечение необходимым количеством энергии пассивного дома происходит благодаря возобновляемым природным ресурсам, например, солнечный свет, энергия земли и ветра. В качестве источника энергии можно также использовать естественное тепло, которое выделяют люди и бытовые приборы, находящиеся в доме. Потери тепла можно минимизировать за счет конструктивных особенностей здания, более качественной теплоизоляции, применения энергосберегающих методов, и создания эффективной вентиляции.
Принципы строительства энергоэффективного дома
Главная задача энергоэффективного дома- это сокращение расходов на электроэнергию, особенно в период зимних месяцев.
Главными принципами строительства дома считаются:
- 15 сантиметровый теплоизоляционный слой;
Проект дома
- простая форма здания и кровли;
- применение экологических и теплых материалов;
- установка механической вентиляции;
- применение природной энергии;
- ориентация при строительстве дома на южное направление;
- исключение мостиков холода;
- 100% герметичность здания.
Большая часть российских однотипных построек имеет естественную , которая неэффективна и приводит к большим теплопотерям. А летом данная технология вообще не работает, как в прочем и в зимнее время года, когда необходимо постоянное проветривание помещений. Установка специального рекуператора воздуха позволит вам применять для обогрева поступающего воздуха уже нагретый.
Рекуперационная система обеспечивает до 90% тепла благодаря нагреву воздуха.
Стоит отметить, что строительство большого дома приведет к большим теплопотерям.
Стоит ориентироваться на площади для реального проживания и их использования. Потому что обогрев неиспользуемых помещений и комнат просто недопустим. Строительство дома необходимо рассчитать на точное количество проживающих в нем. И оставшиеся комнаты в доме будут обогреваться за счет естественного человеческого тепла и работы бытовых приборов.
Энергоэффективный дом обычно строят с учетом всех климатических условий и их использования. Солнечные дни или ветреные должны стать для вас подсказкой для выбора определенных источников энергии. И важно добиться герметичности не только за счет оконных и дверных проемов, но и за счет применения для и специальной двусторонней штукатурки, надежной и качественной и защиты от ветра. Также следует помнить, что чем больше , тем больше будут теплопотери.
Учет энергоэффективности дома на стадии проектировки
Выбирая определенное место для строительства дома необходимо учесть и природный ландшафт. Выбранная местность должна быть ровной и без перепадов высоты. Вообще, любую особенность ландшафта можно применять для увеличения эффективности. Например, перепад высоты будет обеспечивать низкую по затратам подачу воды.
Также следует учитывать положение дома относительно солнца, чтобы использовать солнечное освещение в замен электрического.
Качественная и должны быть предусмотрены с самого начала строительства. Потому что энергоэффективность без данного типа изоляций невозможна.
Козырек, и скат крыльца должны быть оптимальными по ширине, чтобы не создавать тень при естественном освещении, и в тоже время защищать здание от перегрева, и защищать стены от дождя. необходимо конструировать с учетом массы снежного покрова в зимнее время. Также нужно организовать правильные водостоки и утепление крыши.
Все эти меры снизят расходы на содержание и увеличат срок службы дома.
Меры повышения энергоэффективности деревянного дома
Увеличение энергоэффективности уже построенного дома вполне реально. Хотя, необходимо учитывать и возврат дома. Если дом в хорошем состоянии и не подлежит сносу через несколько лет, то его вполне можно реконструировать.
Уменьшить энергопотери можно с помощью современных материалов и технологий. Первое, с чего нужно начать — это определение утечек тепла. Мостики холода, отнимают существенную часть тепла всего дома. Поэтому очень важно найти такие места в герметичности стен, крыши, оконных и дверных проемов.
Почему в нашей стране почти не строят энергоэффективные дома? Оказывается, все дело в размытой выгоде, о которой застройщики порой и не догадываются
В последние годы стало модно с разных трибун рассуждать об энергоэффективности. Но если вы зададите бывалому строителю вопрос, зачем нужно строить энергоэффективный дом, то, пожалуй, тот не сразу найдется, что ответить. Почему?
А все потому, что выгода от такого строительства размыта, - размышляет член Экспертного совета при Комитете Госдумы по жилищной политике и ЖКХ Леонид Журавель . - Нашему российскому застройщику, действительно, не всегда понятно, зачем он должен вкладываться в возведение дома с энергоэффективными характеристиками.
Как заинтересовать застройщика
Во-первых, весьма сомнительно, что он сможет его дороже продать на рынке: население-то у нас пока плохо знакомо с преимуществами ресурсосберегающего здания. Во-вторых, вряд ли удастся получить и какие-то льготы от государства - ни налоговых, ни каких-либо иных преференций за подобные проекты не предусмотрено. Тут-то и возникает резонный вопрос: а действительно, зачем все это?
Вот на этой развилке, замечает Леонид Журавель, и происходит отказ от прогрессивной и уже очень широко применяющейся по всему миру технологии сбережения энергетических ресурсов.
Между тем философия «пассивного дома», живущего за счет своих внутренних ресурсов (вторичное использование воды, подогрев свежего воздуха за счет отработанного и т.д.), чрезвычайно популярна в Европе. Мы же здесь отстали лет этак на двадцать, если не сказать навсегда.
Как же заинтересовать отечественных девелоперов в таком строительстве? Решение напрашивается само собой: в проекте должна присутствовать экономическая целесообразность.
Где тут может быть выгода? - задается риторическим вопросом Леонид Журавель и сам же отвечает: - Она - в заключении так называемых контрактов жизненного цикла. То есть дом должна обслуживать та организация, которая его построила, причем на протяжении всей жизни здания. В этом случае застройщик сможет получать очень солидный доход именно в процессе эксплуатации энергоэффективного жилого фонда.
Кроме того, в недрах «Деловой России» (где внедрение энергоэффективных стандартов считают одной из своих приоритетных задач) готовят предложения о льготах и преференциях, которые будут получать те, кто решится на энергоэффективное строительство. Заметим, долгожданные нововведения.
Оказывается, все не так уж дорого
На сегодня, и это факт, решающим при покупке жилья становится вопрос цены. Спросом пользуется доступное жилье эконом-класса. Рынок быстро сориентировался и предлагает в первую очередь именно дешевый сегмент недвижимости. Казалось бы, о какой энергоэффективности тут можно говорить? Но, оказывается, и доступное жилье заслуживает того, чтобы сюда закладывались ресурсосберегающие технологии. Другое дело, что финансовые вложения (и, разумеется, отдача от них) должны быть тщательно просчитаны.
Тот же Леонид Журавель рассказал о своем опыте строительства энергоэффективного здания:
Компания, в которой я работаю, построила такой дом, потому что нам самим хотелось проверить, действительно ли так уж неподъемны траты на такое строительство. Дом мы заложили 17-этажный, одноподъездный, круглый по форме: так нам посоветовали проектировщики - мол, круглый дом более инсолирован, максимально использует энергию солнца. После окончания строительства здание показало хорошие характеристики: оно потребляло в два раза меньше тепла. Но самый главный сюрприз ждал нас впереди. Когда мы подсчитали все затраты, оказалось, что мы потратили всего на 7% больше средств по сравнению со строительством обычного дома.
Леонид Журавель уверен: если застройщик поймет, что в процессе эксплуатации здания он сполна получит назад деньги, которые «перевложил» в строительство, то он с большей легкостью примет решение о возведении энергоэффективного жилья.
Через стены просачивается львиная доля тепла
Если решением проблемы энергоэффективности займутся одни строители, это ни к чему не приведет, - считает директор белорусского государственного предприятия «Институт жилища - НИПТИС им. С.С. Аптаева» Владимир Пилипенко . - Здесь нужно волевое решение государства.
В Белоруссии за проблему энергоэффективности взялись всерьез. Достаточно сказать, что в этой братской республике на отопление жилья и объектов соцкультбыта тратится 35% всей вырабатываемой энергии. Поэтому вопросы ресурсосбережения для наших западных соседей - не пустой звук.
Сейчас около 70% теплопотерь происходит через оболочку здания, остальное теряется через вентиляцию. По идее, хорошо бы всю эту энергию собрать и использовать повторно. Как это сделать? Во-первых, за счет снижения потерь тепла через ограждающие конструкции. За счет утилизации сточных вод. С помощью снижения теплопотерь через оконные блоки. И, наконец, посредством устройства принудительной приточно-вытяжной вентиляции (рекуперации).
В современных зданиях за счет этих мер можно вдвое сократить энергопотребление.
Нужны системы рекуперации для многоэтажек
Важная проблема энергоэффективного дома - проветривание. Ведь такой дом немножко похож на термос, закупорен со всех сторон, защищен утеплителями, двухкамерными пластиковыми окнами. И такая «закупоренность» может привести к катастрофическим последствиям для здоровья.
Как не выпустить через форточку так тщательно сохраняемое тепло? Ничего лучше рекуперации здесь пока не придумано. Рекуперация - технология, при которой отработанный воздух, выходящий из квартиры, греет свежий воздух, поступающий с улицы.
Надо сказать, технология эта не из простых. К тому же отечественных мощностей по производству такого оборудования у нас, увы, нет. Впрочем, рекуператоры производит та же Белоруссия, так что пока мы их там и закупаем.
Вопрос настолько серьезен, что не так давно в России был даже создан Комитет по рекуперации, специально занимающийся всем кругом вопросов, связанных с внедрением этой технологии. В рамках комитета ведутся разработки отечественного варианта рекуператоров.
Без рекуперации эффекта энергоэффективности не добиться, - убежден Леонид Журавель. - Причем мы должны постараться разработать вариант для массового строительства. Для коттеджей такие системы у нас есть, для многоэтажек же их пока не придумали.
К 2020 году потери тепла должны уменьшиться на 40%
Не так давно в Минстрое РФ подписан приказ по нормам потребления энергоресурсов. Здание должно потреблять 150 квт/ч на 1 кв. м площади. Согласно 261-му Закону о повышении энергоэффективности зданий, предусматривается постепенное снижение потребления энергетических ресурсов. По плану такое снижение должно проходить в три этапа: в ближайшие два года - на 15%, через три-четыре года - на 30% и к 2020 году - на 40%.
Что же мешает воплотить в жизнь намеченную динамику? Во-первых, отсутствие энергоэффективного оборудования отечественного производства, а во-вторых, большие затраты на инженерные сети с энергоэффективными характеристиками.
В НИИ Мосстрой, например, считают, что нужно в большей степени сосредоточиться на повышении энергоэффективности инженерных сетей, а не на утеплении ограждающих конструкций. Есть и другие идеи.
Словом, лед, похоже, тронулся. Предложений по энергоэффективности сегодня звучит много и с самых разных сторон - от ученых, строителей, чиновников. Осталось только суммировать все самое ценное. И вперед, на баррикады энергоэффективности и ресурсосбережения! Пока не стало окончательно поздно…
Елена МАЦЕЙКО
Само понятие - энергосберегающий дом или, как иногда называют «пассивный дом», появилось в нашем обиходе вместе с приходом новых технологий в строительство. Отдельные элементы этих новшеств были заимствованы из военно-космического производства в результате конверсии. Национальный опыт постройки тоже вложил свою лепту и в подборе материала и в технологи.
- электроэнергия,
- теплоснабжение,
- водоснабжение,
- канализация,
- вентиляция.
Электроэнергия - потребление, воспроизводство, аккумуляция
Планируя строить дом своими руками, надо заказать проект, с учётом ваших пожеланий. Если вам нужен энергоэффективный дом, то следует просчитать возможность установки солнечных батарей на кровле и стенах. Заложить в проект максимальное количество оконных проёмов, чтобы продлить световой день. Использовать для освещения светодиодные лампы. Солнечные батареи будут обеспечивать энергией холодильник и электронную технику. При этом аккумулировать энергию в батареях и отдавать её на освещение в ночное время.
Энергосберегающий дом - понятие, подразумевающее здание, где реализована задача оптимизации расходов энергии; сведены к минимуму теплопотери, в результате чего заметно снижаются энергозатраты
Теплоснабжение
Пассивный дом - это тёплый дом, с минимальным потреблением теплоносителя. Ваш дом будет отапливаться комбинированной системой, в которую входит газовый двухконтурный котёл и тепловой насос. Для теплового насоса требуется скважина. На глубину 100 метров опускается спаренная стальная труба сотка. Верхняя половина труб термоизолирована. Тепловой насос прокачивает по трубе жидкую смесь типа тосол. На глубине смесь нагревается и отдаёт тепло внутри дома. При сильных морозах включается газовый котёл. Тепловые насосы прокачивают теплоноситель по системе отопления. Для подогрева воды устанавливают твердотопливный котёл. Его протапливают отходами и древесным мусором. Энергосберегающий котёл с двойным циклом сжигает отходы без остатка, не выбрасывая дыма. Изготовить его можно своими руками.
Водоснабжение
Вода в пассивный дом поступает из скважины пробуренной прямо из подвала, под домом. Проект системы водоснабжения прилагается к проекту энергоэффективный дом. Оборудование для такого бурения свободно размещается по высоте. Буровые колонки высотой 1,8 м соединяются муфтами. Глубина скважины 20-30 м. Компрессорная станция обеспечивает подкачку воды в расходной бак по мере её потребления. В течение шести месяцев ваш энергосберегающий дом будет получать горячую воду для бытовых нужд из солнечного коллектора, установленного на южной стороне дома, рядом с солнечными батареями. Избыток подогретой воды отправляют из расходного бака на капельный полив грядок.
Канализация
Бытовые стоки энергосберегающий дом пропускает через рекуператор, отбирая тепло для обогрева воздуха
Все виды бытовых стоков энергосберегающий дом пропускает через рекуператор, отбирая тепло для подогрева воздуха. В 10-15 метрах от пассивного дома находится ёмкость септик. Двух кубовый пластиковый бак, в котором происходит переработка стоков анаэробными бактериями. По мере переработки очищенные стоки выкачивают на компостную кучу. Компост не только удобрение для сада, но и прекрасное топливо для водогрейного котла.
Вентиляция
Вентиляционная система имеет отдельный проект. Пассивный дом оборудован двумя рекуператорами. Это устройство позволяет забирать тепло из воздуха, который вытягивает вентилятором из дома наружу и подогревает всасываемый с улицы холодный воздух. Таким образом, устраняется значительный перепад температуры внутри помещения. Второй рекуператор стоит на канализационной трубе.
Проект дома
Энергосберегающий дом проектируют с учётом сохранения тепла. Газобетонные блоки для несущих стен укладывают на специальный клеющий состав. Стены штукатурят с двух сторон таким же составом. Такая штукатурка сохраняет тепло, за счёт наполнителя из пустотелых шариков диаметром до 1 мм. На стенах не будет мостиков холода. Стяжка на полу и на чердаке выполнена из состава такой же разработки. Кровля на чердаке подшивается минеральной ватой и листами MDF. С такой отделкой пассивный дом становится «термосом».
Энергосберегающий дом – это хотя и не полностью замкнутая постройка с автономными источниками воды, электричества, газа, но он дает возможность значительно сэкономить на обогреве и освещении
В окна вставляют тройной стеклопакет на трёхкамерных профилях с утеплителем. Свес кровли, в проекте энергосберегающий дом, выступает от стены на 1 м. По периметру строится терраса со сплошным остеклением в деревянных рамах. С такой ветрозащитой у вас действительно получится тёплый дом. Солнечные батареи занимают весь южный скат кровли и монтируется как парапет террасы.
Видео: Энергосберегающий дом своими руками
Энергетически автономный дом
В проект пассивного дома нужно заложить ограждение участка. С северной стороны ставят высокий каменный забор, с южной сетчатый проницаемый. Плодовые деревья располагают с западной и восточной стороны дома, а с южной огород. Большую часть работ по такому проекту можно выполнить своими руками. За исключением тех моментов, когда нужна механизация, подключение к системам и настройка электроники. Пассивный дом на самом деле живёт очень активной жизнью. Земля даёт вам воду и тепло. Солнечные батареи и коллекторы - свет и горячую воду. А душу в тёплый дом вы вкладываете своими руками.
Мировой опыт решения проблемы истощения запасов топлива
В настоящее время человечество столкнулось с необходимостью найти замену углеводородам, запасы которых невозобновляемы и неуклонно снижаются. Такая задача стоит на государственном уровне. Разные страны решают ее по-разному. Начиная с того, что созданы программы по маркировке энергоэффективных бытовых приборов и продуктов. Для этих целей в США Агентство по защите окружающей среды в 1992 году создало программу «Энерджи стар». Логотипы ENERGY STAR® и EnerGuide for Equipment используют для указания энеогозатратности инженерного оборудования (водонагревательного, отопительного, кондиционеров, вентиляции и пр.) и помогают потребителям выбирать наиболее энергоэффективные устройства, а также стимулируют компании производить энергоэффективную продукцию. Совсем недавно агентство разработало стандарт энергоэффективного здания ENERGY STAR® for New Homes «Энерджи стар». Стандарт ENERGY STAR® for New Homes популяризирует энергоэффективный способ работ в сфере домостроения. Это позволяет строить менее энергозатратные (на 30 %) новые здания.
В конце прошлого 20 столетия в США было принято решение о том, что сбережение энергии энергетическими компаниями достигнутое у потребителей, дает энергетическим компаниям 30% средств, которые получены потребителем, вследствие экономии энергии. Причем эти средств зачисляются в счет прибыли энергетической компании. До этого было принято решение, ограничивающее прибыль энергетических компаний, получаемую от поставки энергии сверх плана. Указанные два фактора в совокупности, а также то, что инвестиции в мероприятия по экономии у потребителей для энергетической компании в 3 раза более выгодно чем строительство новых мощностей, привели к тому, что энергетические компании стали инвестировать средства в мероприятия по энергосбережению у потребителей.
Энергокомпании стали проводить деятельность по сбережению энергии у потребителей. Одним из видов такой деятельности стало стимулирование энергосбережения ценами. Энергетические компании устанавливают скидки потребителю за уменьшение мощности оборудования.
В 1997 г. в Канаде комиссия по зданиям (Canadian Commission on Building and Fire Codes) вместе с Национальным исследовательским советом Канады (National Research Council Canada) после консультаций с регионами (по канадским законам, градостроительство и эксплуатация зданий принадлежат к компетенции провинций и территорий) и другими заинтересованными сторонами разработали и национальные энергетические стандарты для зданий - The Model National Energy Code of Canada for Buildings 1997 (MNECB). В этом документе указаны требования к энергосбережению новых строений. Наиболее строгие требования в MNECB установлены для вводимых в эксплуатацию новых зданий на территории этой страны. По мнению канадских властей это позволит к 2011 г. повысить на 25% энергоэффективность новых зданий по сравнению со старыми зданиями.
В Японии после нефтяного кризиса 1973 г. были разработаны и приняты меры по энергосбережению. Это привело к к снижению на 35% энергоемкости ВВП. Однако, вдальнейшем энергопотребление начало увеличиваться в среднем на 3,1% в год. Японское правительство было вынуждено в 1993 г. пересмотреть «Закон об энергосбережении». В настоящее время в Японии министерство международной торговли и промышленности обязано устанавливать, опубликовывать и реализовывать основные политику, направленную на разностороннее стимулирование национального энергоиспользования, а основные энергопользователи обязаны выполнять мероприятия по рационализации энергопользования в соответствии с политикой японского правительства.
В Европе едва ли не первым международным документом, в котором указано о необходимости введения энергоаудита, стала Директива Евросоюза 93/76/ЕС «о ограничении выделений двуокиси углерода путём улучшения энергоэффективности». Одно из нововведений Директивы предусматривало обязательность определения расходов на отопление, кондиционирование, горячее и холодное водоснабжение зданий. Указанная директива стала основой для создания новых норм и правил в области энергоэффективности в странах ЕС. Директива Евросоюза 93/76/ЕС указала правовые основы энергоаудита в Европе.
Сегодня в большинстве стран Европы энергоаудит является обязательным для оформления энергетического паспорта строения. Энергетический паспорт здания это документ, который содержит данные по теплоэффективности здания, данные о фактическом энергопотреблении здания и является подтверждением соответствия здания действующим энергоэффективным нормам.
Несмотря на то, что действует Директива Евросоюза 93/76/ЕС, в настоящее время в странах Европы отсутствует единый подход к сертификации. Национальные правительства разрабатывают национальные требования к сертификации зданий. Однако, уже сейчас сертификация зданий, которые расположены на территории Европейского союза, производится по рейтингу энергетической эффективности зданий. Рейтинг присваивается зданию в зависимости от потребления энергии, вычесленной в кВт.ч/м2.год. В соответствии с этим рейтингом зданию или сооружению выдается сертификат, который свидетельствует о соответствии классу энергоэффективности от A, при потреблении равном или меньше 25 кВт.ч/м2.год, до G, при потреблении, свыше 450 кВт.ч/м2.год.
В соответствии с документом, который получил название «Цели 2020» (2007 г.), энергоэффективность к 2020 г. должна повыситься на 20%, доля возобновляемых источников энергии в ее производстве должна вырасти до 20%, на 30% должен быть уменьшен выброс углекислого газа CO2. Эти цели будут достигаться в том числе за счет появления продукции спецмаркировки, которая указывает на энергетический класс, уровень шума и другие существенные характеристики.
Лидером по разработке и постройке энергоэффективных зданий является Дания. В этой стране экономический рост не сопровождается ростом энергопотребления. В настоящее время дом в Дании не будет принят в эксплуатацию, если на его отопление затрачивается более 70 кВтчас на 1 метр квадратный.
Новые градостроительные нормы в Дании были введены в 2006 г. Согласно новых норм на 25-30% по сравнению с предыдущими нормами возросли требования к энергоэффективности зданий. Нормы, которые будут приняты в 2015 г., будут еще строже. Важной мерой в обеспечении энергосбережения при отоплении является энергетическая маркировка строений и зданий. Энергетическая маркировка применяется и для вновь возводимых, и для существующих зданий. В этой стране принято разделять здания в зависимости от площади на здания общей площадью менее 1500 м2 и более1500 м2. В разных случаях по-разному маркируют здания и применяют разные способы энергосбережения. Как показала датская практика, такая маркировка строений и зданий является действенной мерой, позволяющей ограничивать расход энергии в зданиях.
Положение дел по рассматриваемому вопросу в России
В России в настоящее время, по оценкам экспертов, тратится на отопление 350 кВтчас на 1 метр квадратный. Это в пять раз больше чем в Европе. В том числе поэтому энергоэффективность стала одним из основных направлений исследований, проводимых в «Сколково». Так, специально для того, чтобы осуществлять разработку новых технологий в области энергоэффективности запланировано строительство исследовательского центра датского концерна Danfoss. Danfoss является ведущим мировым производителем оборудования для энергоэффективных зданий. Кроме того, «Сколково» впоследствии станет испытательным полигоном для инновационных технологий, которые здесь разрабатываются. Пример воплощения новых технологий это строительство здания, названного «Гиперкуб».
Немного теории
Энергоэфективность это рациональное расходование энергии.
В домостроении можно выделить следующие первичные факторы растраты энергии:
- архитектурные решения, вызывающие повышенный расход энергии;
- отсутствие практики применения альтернативных видов энергии;
- отсутствие приборов контроля и учета энергии;
- плохое качество и неграмотный монтаж оконных рам;
- плохое качество теплоизоляционное стен;
- морально устаревшие системы вентиляции;
- значительная протяженность теплотрасс.
Практическим решением, которое позволяет исключить приведенные выше факторы нерационального расхода является энергоэффективный дом. Под энергоэффективным домом принято понимать здание, для которого характерно малое энергопотребление идеальным вариантом является энергонезависимость.
Концепции энергоэффективного дома
В настоящее время разработано несколько концепций энергоэффективного дома.
Концепция «Пассивный дом». Концепция «Пассивный дом» это наиболее ранняя и очень известная концепция энергоэффективного дома. Эта концепция впервые была применена в Германии в конце 20-го века. Сейчас принято относить здание к «пассивным», если оно соответствует стандартам, немецкого института пассивных зданий. «Пассивный» дом – это, в первую очередь, хорошая теплоизоляция. В пассивном доме поддерживается комфортный микроклимат главным образом за счет тепла человеческого тела, энергии солнца, энергии бытовых электроприборов и т.д.
Пассивный дом практически не имет тепловых потерь. Технологии «пассивного дома» проверены в условиях сурового климата скандинавских стран и доказали свою эффективность. Впервые пассивный дом был возведен по экспериментальному проекту в 1991 году в Германии, руководил проектом Вольфранг Файст. В здании проживают четыре семьи, на отопление расходы не превышают 1 л жидкого топлива в год на 1 м2 площади, подлежащей отоплению. В конце первого десятилетия 21 века было введено в эксплуатацию более 7000 пассивных домов. В пассивном доме экономия энергии составляет 90%. Это достигается в первую очередь за счет грамотной теплоизоляции ограждающих стен, увеличения площади остекления южного фасада, а также за счет автоматизированных систем отопления и вентиляции. Также используется солнечная энергия.
Концепция дома с нулевым энергопотреблением. В концепции «Дома с нулевым энергопотреблением» основное внимание уделяется использованию альтернативных видов энергии.
Первый дом с нулевым энергопотреблением был построен в США талантливым инженером Майком Стризки. В доме Майка Стризки летом солнечные батареи вырабатывают на 60% больше энергии, чем это требуется о для нормального проживания. Избыток расходуется на получение водорода из воды. Водород используется для отопления зимой, когда солнечного тепла недостаточно. Майк Стризки не платит денег ни за электричество, ни за газ. Отрицательной стороной концепции дома с нулевым энергопотреблением является высокая стоимость инженерных решений. Поэтому практически, при реализации этой концепции, специалисты сокращают утечки нагретого воздуха, утепляют ограждающие стны, ориентируют окна на юг, разрабатывают энергоэффективные архитектурные решения. Указанные меры в обеспечивают экономить до 60-70% энергии на отопление.
Дом генерирующий энергию. Концепция дома генерирующего энергию являет собой дом, который сам производит электроэнергию для своих нужд. При этом излишки электроэнергии летом продаются энергетической компании, а зимой покупаются обратно. Эффективная теплоизоляция, грамотные архитектурные решения, технологии, позволяющие преобразовывать энергию альтернативных источников в электроэнергию делают такие дома технически реализуемыми.
Энергоэффективный дом Active House в России
Европейская концепция Active House пришла в Россию.
Построенный в России по концепции Active House дом являет собой комплекс инженерных решений, направленных на бережное природопользование и рациональное расходование энергии. Архитектор Ральф Ноулз пришел к выводу, что энергоэффективность здания зависит от отношения площади ограждающих конструкций к объему здания. Чем меньше это отношение, тем в меньшей мере здание подвергается влиянию окружающей среды. Построенный в России Active House полностью соответствует этой закономерности. Главным компонентом Active House – является строительная часть здания. Грамотно рассчитанная и качественно смонтированная теплоизоляция, специальный каркас здания, который устраняет «мостики холода», специальная разработка узлов примыкания, повышенная герметичность здания позволили инженерам сократить теплопотери.
Применение теплового насоса позволило на 72%, в сравнении с электрокотлом, снизить расход электроэнергии. По итогам наблюдения средний сезонный коэффициент преобразования для теплового насоса составляет 3,6 единиц. Эта величина учитывает работу всего встроенного электрического оборудования, в т.ч. трубчатых электронагревателей. Таким образом на 1 кВт*ч электрической энергии, потраченной на работу теплового насоса, вырабатывается 3,6 кВт*ч тепла. Другими словами, для теплового насоса мощностью 9,4 кВт*ч, примерно 6,78 кВт*ч – получено от тепла земли. Другим инновационным решением стало применение солнечных коллекторов. Это решение полностью оправдало себя. Нагрев воды на 70% производится за счет энергии солнца, это позволяет сберегать порядка 30 тыс. рублей в год. Однако из-за особенностей климата в России, эффективность работы таких устройств, как солнечные коллектора зависит от времени года. Зимой значительный снежный покров не позволяет солнечным коллекторам работать на полную мощность, весной система становится эффективной. Так, например, в марте солнечная энергия покрывает 344 кВт из 433 затраченных на нагрев воды, в апреле солнечные коллектора вырабатывают 527 кВт.
Микроклимат, создается в доме при помощи интеллектуальных систем вентиляции, фильтрации воздуха и обогрева. В Active House поддерживается наилучший уровень кислорода и оптимальная влажность. Это стало возможным благодаря применению экологических строительных материалов, а также за счет применения специальных датчиков, реагирующих на рост содержания СО2 в воздухе.
Значительная площадь остекления, достигнута благодаря применению мансардных и фасадных окон. Естественная освещенность в «Active House» в 10 раз превышает уровень требований СНиП. Такое обилие света используется для отопления и комфортно. Многочисленными опытами доказано, что освещение солнечным светом как нельзя лучше влияет на организм человека. Кроме того, освещение солнечным светом экономит электроэнергию. Так как большая часть окон находится на южном фасаде, солнечное тепло не теряется, а используется для обогрева. Дополнительные теплопоступления за счет расположения окон на южной стороне составляют порядка 7000 кВт*ч.
По результатам опытной эксплуатации Active House специалисты сделали вывод о том, что затраты на энергию в Active House в 11 раз ниже, чем в неэнергоэффективном доме. Цифры говорят сами за себя. Фактические расходы в «Active House» составляют около 20 тыс. рублей в год, а расходы в неэнергоэффективном доме составляют – 217 тыс. рублей в год.
Суровые будни российской действительности
Как было сказано, в России энергопотребление здания составляет примерно 350 кВт/(м2*год). Такие цифры для новых зданий, установлены нормами СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». По сравнению с европейским положение дел такое энергопотребление крайне расточительно. Энергоэффективные дома строятся очень редко, в основном для исследований на средства бюджета. Частные застройщики энергоэффективные здания не возводят. Основным фактором, препятствующим внедрению энергоэффективных технологий в строительстве, является повышенная стоимость энергоэффективного дома.
По мнению председателя Комитета по системам инженерно-технического обеспечения зданий и сооружений НОСТРОЙ Ивана Дьякова в настоящее время, в России ни один жилой дом не отвечает требованиям, которые предъявляются энергоэффективным зданиям. Такое важное заявление сделал Иван Дьяков на III Всероссийском конгрессе.
Руководитель аппарата Национального объединения проектировщиков Антон Мороз также считает, что инновации по энергоэффективности и энергосбережению станут внедряться, только после законодательного закрепления обязанности заказчиков применять энергоэффективные технологии в строительстве. Те энергоэффективные решения, которые заложены в проект при проектировании, в процессе возведения здания, чаще всего, не реализуются. Это происходит из-за того, что Заказчик не имеет стимула вкладывать средства в энергоэффективные технологии.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что для широкого внедрения энергоэффективных технологий нужна законодательная база и реальные государственные программы, которые бы стимулировали энергоэффективное строительство в нашей стране. Для решения этого вопроса начаты исследования в Сколково, ведется сотрудничество с датской компанией- производителем тепловых насосов «Данфос», бюджетные учреждения обязаны составлять энергетические паспорта зданий. Однако этих мер явно не достаточно. Отставание от Европы составляет годы. Для того чтобы ликвидировать наметившееся основание, необходимо строительство энергоэффективных домов проводить в рамках федеральной программы, с частичным финансированием инновационных технологий государством.
