Разработка проектов «Пассивный дом»

Если бы запасы природных ресурсов были неисчерпаемыми, не возникло бы потребности в использовании альтернативных источников энергии, а также в разработке концепции "Пассивный дом". Население планеты с каждым годом увеличивается, вместе с тем возрастает и потребление энергии, поэтому энергосбережению в настоящее время уделяется весьма много внимания.

Комфортные условия жизни становятся стандартом для все большего количества людей. Как же обеспечить такие условия, не затрачивая лишнюю энергию и как сделать экономичными уже построенное жилье, производственные здания и сооружения. Для этого люди посмотрели на принципы многовекового строительства. Необходимо отметить, что практически все традиционные жилые постройки в Европе и Азии сделаны по принципу энергоэффективности и энергонезависимости. Все знают, что правильно построенный сельский дом остается теплым даже в сильные морозы и дает прохладу даже в жару. На отопление такого дома требуется небольшое количество дров. Наши предки, не имея компьютеров и спутников понимали, что дом должен накапливать тепло внутри себя и не отдавать его наружу зимой, а летом не впускать его внутрь.

Этот простой, но гениальный принцип возродился в середине двадцатого века в современных строительных технологиях и стал основой для разработки пассивных и энергоэффективных домов. Основные принципы пассивного дома были предложены в мае 1988 года доктором Вольфгангом Файстом, основателем «Института Пассивного дома» в Дармштадтe, (Германия) и профессором Бо Адамсоном из Лундского университета (Швеция). Концепция разрабатывалась в многочисленных исследовательских проектах, финансируемых землёй Гессен, Германия. В идеале пассивный дом - это независимая энергосистема, совсем не требующая расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома происходит благодаря теплу, которое выделяют живущие в нём люди и бытовые приборы, а при необходимости дополнительного "активного" обогрева преимущественным является использование альтернативных источников энергии. Горячее водоснабжение осуществляется за счет установок, использующих энергию земли и солнца, например, тепловых насосов или солнечных коллекторов. Электрическая энергия вырабатывается солнечными батареями или ветровыми мини-электростанциями (Рис.1).


home15535.jpg
Рис.1 Пример пассивного дома
 Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется несколько слоёв теплоизоляции — внутренняя и внешняя. Это позволяет одновременно не выпускать тепло из дома и не впускать холод внутрь него. Также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт·ч с  1 м² отапливаемой площади в год — практически в  20 раз ниже, чем в обычных зданиях.

В пассивном доме используются 2- или 3-камерные стеклопакеты, заполненные низко-теплопроводным аргоном или криптоном.Применяется более герметичная конструкция примыкания окон к стенам, утепляются оконные проёмы. Стекла имеют специальный состав, обрабатываются особым образом, покрываются пленками, отражающими тепловое излучение.
Самые большие окна направлены на Юг (в северном полушарии) и приносят в среднем больше тепла, чем теряют (Рис.2).


DSC_0829.JPG
Рис.2 Пример пассивного дома
 На сегодняшний день технология строительства пассивных домов далеко не всегда позволяет отказаться от активного отопления или охлаждения, особенно в регионах с постоянно высокими или низкими температурами, или резкими перепадами температур, например, в зонах с континентальным климатом. Тем не менее, органичной частью пассивного дома является система обогрева, кондиционирования и вентиляции, расходующая ресурсы более эффективно, чем в традиционных домах.

В традиционных домах вентиляция осуществятся за счёт естественного побуждения движения воздуха, который обычно проникает в помещение через специальные пазы в окнах и удаляется пассивными вентиляционными системами, расположенными в кухнях и санузлах.
В энегроэффективных зданиях используется более сложная система: вместо окон с открытыми пазами используются звукоизолирующие герметичные стеклопакеты, а приточно-вытяжная вентиляция помещений осуществляется через установку с рекуперацией тепла.



Дополнительного повышение энергоэффективности можно добиться поступлением воздуха в дом через подземный контур. Таким образом, зимой холодный воздух проходит в подземный контур, нагреваясь там за счёт тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает поступивший свежий и выходит на улицу. Нагретый свежий воздух, поступающий в дом, имеет в результате температуру около 17 °C. Летом горячий воздух, поступая в подземный контур, охлаждается там от контакта с землёй примерно до той же температуры. За счёт такой системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда бывает необходимо использование маломощных нагревателей или охладителей (тепловой насос) для минимальной регулировки температуры.

Материалы для строительства домов такого типа различны. Самыми лучшими признаны экологически чистые и безопасные материалы - дерево, кирпич, глинобетон. В последнее время часто строят пассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора - бетона, стекла и металла.
Наиболее важная часть энергоэффективного здания - это утеплитель. Именно от толщины, правильного монтажа и качества самого утеплителя зависит дальнейшая энергоэффективность. Толщина слоя энергоэффективного утеплителя в пассивном доме составляет 350-450 мм. Для утепления применяются самые различные материалы - минераловатные плиты, газосиликатные блоки, пенополистирол, солома, продукты переработки бумаги, глинобетон. Сегодня самым оптимальным вариантом утепления является минераловатная плита. Этот материал не горюч, легко монтируется, экологичен и имеет одни из самых лучших показателей энергоэффективности.
Следующим важным фактором пассивного дома является инженерное оборудование. Современных комфортных условий можно добиться только с современной инженерией. В энергоэффективном здании два основных узла - приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла и тепловой насос. Комбинация этих двух систем позволяет добиваться комфортных условий жизни при самых минимальных затратах, а включение в эту систему возобновляемых источников энергии сделает здание полностью энергонезависимым.

Стоимость строительства сопоставима с традиционными зданиями. В отдельных случаях она может превышать ее на 10-15%. Но стоимость эксплуатации в 10 раз ниже. Во всём мире к 2013 году построено более 50000 пассивных домов, офисных зданий, магазинов, школ, детских садов. Большая их часть находится в Европе. Развитие этого направления требует изменения подходов к строительным и инженерным технологиям. Это принципы не только будущего, но уже сегодняшнего дня.


Компания "ЭкотермоИнжиниринг" предлагает комплекс работ по проектированию и реализации энергоэффективных и пассивных домов с использованием оборудования, которое имеет сертификаты "Пасивного дома".

Pasivhaus Zertifikat CA 350.jpg