Пассивный дом что это такое


Пассивный дом — Википедия

Пассивный дом, энергосберегающий дом или экодом (нем. Passivhaus, англ. passive house) — сооружение, основной особенностью которого является низкое энергопотребление за счёт применения пассивных методов энергосбережения.[1] Пассивный дом потребляет среднем примерно 10 % от удельной энергии на единицу площади, потребляемой большинством традиционных зданий.

В условиях роста цен на электричество и тепло, остро стоит вопрос эксплуатационных затрат на жилье. Показателем энергоэффективности объекта служат потери тепловой энергии с квадратного метра (кВт·ч/м²) в год или в отопительный период. В среднем обычное здание в условиях Германии потребляет 100—120 кВт·ч/м². Энергосберегающим считается здание, где этот показатель ниже 40 кВт·ч/м². Для пассивных домов этот показатель ещё ниже — порядка 10 кВт·ч/м².

Достигается снижение потребления энергии в первую очередь за счет уменьшения теплопотерь здания.

Архитектурная концепция пассивного дома базируется на принципах: компактности, качественного и эффективного утепления, отсутствия мостиков холода в материалах и узлах примыканий, правильной геометрии здания, зонировании, ориентации по сторонам света. Из активных методов в пассивном доме обязательным является использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией.

В идеале, пассивный дом должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома должно происходить благодаря теплу, выделяемому живущими в нём людьми и бытовыми приборами. При необходимости дополнительного «активного» обогрева, желательным является использование альтернативных источников энергии. Горячее водоснабжение также может осуществляться за счёт установок возобновляемой энергии: тепловых насосов или солнечных водонагревателей. Решать проблему охлаждения/кондиционирования здания также предполагается за счет соответствующего архитектурного решения, а в случае необходимости дополнительного охлаждения — за счет альтернативных источников энергии, например, геотермального теплового насоса.

Иногда определение «пассивный дом» путают с системой «умный дом», одной из задач которой является обеспечение контроля энергопотребления здания. Также отличается система «активного дома», которая помимо того, что мало тратит энергии, ещё и сама вырабатывает её столько, что может не только обеспечивать себя, но и отдавать в центральную сеть (дом с положительным энергобалансом).

Развитие энергосберегающих зданий[править | править код]

Развитие энергосберегающих построек восходит к исторической культуре северных и сибирских народов, которые стремились построить свои дома таким образом, чтобы они эффективно сохраняли тепло и потребляли меньше ресурсов. Материало- и энергосберегающая круглая форма жилищ (чум, юрта и т.п.), а также оболочка из эффективных теплоизоляционных материалов (шкуры животных, войлок) являются прообразами технологии пассивного дома. Классическим примером техники повышения энергосбережения дома является русская печь, отличающаяся толстыми стенками, хорошо сохраняющими тепло, и оснащённая дымоходом с системой оборотов.

К современным экспериментам повышения энергосбережения зданий можно отнести сооружение, построенное в 1972 году в городе Манчестер в штате Нью-Гэмпшир (США). Оно обладало кубической формой, что обеспечивало минимальную поверхность наружных стен, площадь остекления не превышала 10 %, что позволяло уменьшить потери тепла за счёт объёмно-планировочного решения. По северному фасаду отсутствовало остекление. Покрытие плоской кровли было выполнено в светлых тонах, что уменьшало её нагрев и, соответственно, снижало требования к вентиляции в тёплое время года. На кровле здания были установлены солнечные коллекторы.

В 1973—1979 годах был построен комплекс «ECONO-HOUSE» в городе Отаниеми, Финляндия. В здании, кроме сложного объёмно-планировочного решения, учитывающего особенности местоположения и климата, была применена особая система вентиляции, при которой воздух нагревался за счёт солнечной радиации, тепло которой аккумулировалось специальными стеклопакетами и жалюзи. Также, в общую схему теплообмена здания, обеспечивающую энергосбережение, были включены солнечные коллекторы и геотермальная установка. Форма скатов кровли здания учитывала широту места строительства и углы падения солнечных лучей в различное время года.

Интересную схему оборудования пассивного дома предложили в мае 1988 года доктор Вольфганг Файст, основатель «Института пассивного дома» в Дармштадтe (Германия), и профессор Бу Адамсон из Лундского университета (Швеция). Концепция разрабатывалась в многочисленных исследовательских проектах, финансируемых землёй Гессен, Германия.

В 1996 году создан «Институт пассивного дома» в городе Дармштадт.

Конструкция[править | править код]

Понятия «зелёный» и «пассивный дом» часто смешиваются и под пассивным и экологичным домом часто подразумеваются дома, построенные из традиционных природных материалов или переработанных отходов — газобетон, дерево, камень, кирпич, хотя каменные дома холодные, а некоторые современные утеплители не являются природными материалами. В последнее время часто строят пассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены специальные заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.

Теплоизоляция[править | править код]

Фотография в инфракрасных лучах показывает, насколько эффективна теплоизоляция пассивного дома (справа) по сравнению с обычным домом (слева).

Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, пол) стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Это приводит к значительным потерям: например, тепло-потери обыкновенного кирпичного здания — 250—350 кВт·ч с 1 м² отапливаемой площади в год.

Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется высокоэффективная наружная теплоизоляция ограждающих поверхностей. Внутренняя теплоизоляция нежелательна так как это снижает термическую инерционность помещений и может привести к значительным внутрисуточным колебаниям температуры, например, при поступлении солнечного тепла через окна. С точки зрения теплофизики также наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущие конструкции находятся всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности, что выводит точку росы за их пределы. Также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт·ч в год на 1 м² отапливаемой площади — практически в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях.

Окна[править | править код]

Профиль окна пассивного дома обязан соответствовать теплотехническим стандартам. Конструкции окон проектируются, как правило, не открывающимися или с автоматической функцией открывания/закрывания для проветривания.

Потери тепла через окна делятся на радиационный (излучение в инфракрасном диапазоне из дома наружу), конвекционный (газ в межстёкольном промежутке) и теплопроводный (газ, стёкла и переплёт) перенос тепла. На долю радиации приходится две трети потерь тепла, остальное на долю конвекции и теплопроводности. В пассивном доме используются усовершенствованные энергосберегающие окна. Герметичные стеклопакеты, 1-камерные (два стекла) или 2-камерные (три стекла), заполнены низкотеплопроводным аргоном или криптоном с тёплой дистанционной рамкой (полимерная или пластиковая вместо металлической, являющейся мостиком холода). Одно из стёкол стеклопакета с внутренней стороны покрыто селективным покрытием (I-стекло или K-стекло) сокращающим радиационные потери. Применяются более тёплые многокамерные профили для изготовления переплёта. Также стёкла в ряде случаев закаливаются с целью избежания разрушения при тепловом шоке. Иногда для дополнительной теплоизоляции на окнах устанавливают ставни, жалюзи или шторки.

Установка рольставень (роллет) позволяет увеличить тепловое сопротивление оконного блока на 20-30 % (сопротивление теплопередаче роллетной конструкции может быть 0,18 — 0,27 м2К/Вт).

Самые большие окна направлены на юг (в северном полушарии) и приносят зимой в среднем больше тепла, чем теряют. Ориентирование окон на восток и запад сводится к минимуму для снижения затрат энергии на кондиционирование летом.

Регулирование микроклимата[править | править код]

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 обычных домах.

Вентиляция[править | править код]
Пассивный дом использует комбинацию низко-энергетических строительных техник и технологий В дополнение к теплообменнику (в центре), небольшой тепловой насос вытягивает тепло из выходящего наружу воздуха (слева), а горячая вода нагревает воздух, проходящий через вентиляцию (справа). Возможность контролировать температуру в здании, используя только обычный объём воздуха для вентиляции, является одной из базовых

В обычных домах вентиляция осуществляется за счёт естественного побуждения движения воздуха, который обычно проникает в помещение через специальные пазы (иногда через оконные проветриватели — клапаны приточной вентиляции) в окнах и удаляется пассивными вентиляционными системами, расположенными в кухнях и санузлах.

В энергоэффективных зданиях используется более сложная система: вместо окон с открытыми пазами используются звукоизолирующие герметичные стеклопакеты, а приточно-вытяжная вентиляция помещений осуществляется централизованно через установку рекуперации тепла. Дополнительного повышения энергоэффективности можно добиться, если воздух выходит из дома и поступает в него через подземный воздухопровод, снабжённый теплообменником. В теплообменнике нагретый воздух отдаёт тепло холодному воздуху.

Зимой холодный воздух входит в подземный воздухопровод, нагреваясь там за счёт тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает поступивший свежий и выбрасывается на улицу. Нагретый свежий воздух, поступающий в дом, имеет в результате температуру около 17 °C.

Летом горячий воздух, поступая в подземный воздухопровод, охлаждается там от контакта с землёй примерно до этой же температуры. За счёт такой системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда бывает необходимо использование маломощных нагревателей или кондиционеров (тепловой насос) для минимальной регулировки температуры.

Освещение[править | править код]

Могут использоваться светодиодные блоки.

Стоимость[править | править код]

В настоящее время стоимость постройки энергосберегающего дома примерно на 8-10 % больше средних показателей для обычного здания. Дополнительные затраты на строительство окупаются в течение 7-10 лет. При этом нет необходимости прокладывать внутри здания трубы водяного отопления, строить котельные, ёмкости для хранения топлива и т. д.

В Европе существует следующая классификация зданий в зависимости от их уровня энергопотребления:

  • «Старое здание» (здания построенные до 1970-х годов) — они требуют для своего отопления около трехсот киловатт-часов на квадратный метр в год: 300 кВт·ч/м²год.
  • «Новое здание» (которые строились с 1970-х до 2000 года) — не более 150 кВт·ч/м²год.
  • «Дом низкого потребления энергии» (с 2002 года в Европе не разрешено строительство домов более низкого стандарта) — не более 60 кВт·ч/м²год.
  • «Пассивный дом» — не более 15 кВт·ч/м²год.
  • «Дом нулевой энергии» (здание, архитектурно имеющее тот же стандарт, что и пассивный дом, но инженерно оснащенное таким образом, чтобы потреблять исключительно только ту энергию, которую само и вырабатывает) — 0 кВт·ч/м²год.
  • «Дом плюс энергии» или «активный дом» (здание, которое с помощью установленного на нём инженерного оборудования: солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров, грунтовых теплообменников и т. п. вырабатывало бы больше энергии, чем само потребляло).

Директива энергетических показателей в строительстве (Energy Performance of Buildings Directive), принятая странами Евросоюза в декабре 2009 года, требует, чтобы к 2020 году все новые здания были близки к энергетической нейтральности.[2]

В США стандарт требует потребления энергии на отопление дома не более 1 BTU на квадратный фут помещения.

В Великобритании пассивный дом должен потреблять энергии на 77 % меньше обычного дома.

С 2007 года каждый дом, продаваемый в Англии и Уэльсе, должен получить рейтинг энергоэффективности. Сертификат Энергетической Эффективности будет обязательной частью Информационного Пакета Дома. Каждый продающийся дом будет осматривать независимый инспектор, который определит рейтинг эффективности дома с точки зрения потребления энергии и выбросов СО2.

В Ирландии пассивный дом должен потреблять энергии на 85 % меньше стандартного дома, и выбрасывать в атмосферу СО2 на 94 % меньше обычного дома.

Новые дома Испании с марта 2007 года должны быть оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30 % до 70 % потребностей в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды. Нежилые здания (торговые центры, госпитали и т. д.) должны иметь фотоэлектрическое оборудование[3].

В России также существует ряд документов (постановления, рекомендации, указы, нормативы, территориальные нормы) регулирующих энергопотребление зданий и сооружений. Например, ВСН 52-86, определяющий расчёт и требования для системы горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии.

Во всём мире к 2006 году построено более 6000 пассивных домов, офисных зданий, магазинов, школ, детских садов. Большая их часть находится в Европе.

В ряде европейских стран (Дания, Германия, Финляндия и др.) разработаны специальные целевые государственные программы по приведению всех объектов регулярной застройки к условно-пассивному уровню (дома ультра-низкого потребления — до 30 кВт·ч/м² в год).

В странах СНГ[править | править код]

В России энергопотребление в домах составляет 400—600 кВт·ч/год на квадратный метр. Этот показатель предполагается снизить к 2020 году на 45%.

В Москве уже построено несколько[сколько?] экспериментальных зданий с использованием технологии пассивного дома (жилой дом в Никулино-2). Система горячего водоснабжения этого дома использует тепло грунта и вытяжных газов, что позволяет сократить расход тепловой энергии на 32%[1]. Демонстрационный проект такого дома также реализован под Петербургом. Начато строительство первого посёлка пассивных домов под Санкт-Петербургом.

В Нижнем Новгороде построен демонстрационный пассивный дом с использованием солнечных коллекторов, теплового насоса, вертикальных ветрогенераторов, системы воздухообмена с рекуперацией.

На Украине первый пассивный дом был построен в 2008 г.[4] На сегодняшний день[уточнить] в разных городах Украины возводятся ещё 3 пассивных частных жилых дома.

С 2010 года экспериментальное строительство малоэтажных энергоэффективных домов для расселения ветхого и аварийного жилья финансирует Фонд ЖКХ. На начало 2011 года несколько энергоэффективных зданий с участием Фонда уже построено в разных регионах России.

Первый сертифицированный пассивный дом построен в России в 2011 году компанией «Мосстрой-31» по проекту Томаса Кнехта. Удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 24 кВт·ч/м²год.[5]

Средний канадский коттедж производит ежегодно 5-7 тонн парниковых газов. Дома США производят ежегодно около 278 млн тонн парниковых газов. Пассивные дома могут существенно сократить эти выбросы.

Технологии пассивного домостроения позволяют существенно сократить потребление энергии. Например, в 1990-е годы в Германии энергопотребление в жилищно-коммунальной сфере снизилось на 3 %. А домохозяйства Великобритании потребляют около 30 % всей энергии страны.

  • Габриель И., Ладенер Х. Реконструкция зданий по стандартам энергоэффективного дома = Vom Altbau zum Niedrigenergie und Passivhaus. — С.: БХВ-Петербург, 2011. — С. 478. — ISBN 978-5-9775-0574-1.

Строительство пассивного энергосберегающего дома: виды, материалы, проекты

Строительство дома всегда тонкий и, требующий максимального внимания, процесс. Кроме того, что каждый владелец дома желает иметь конструкцию надежную и прочную, хочется платить в процессе эксплуатации за электроэнергию, как можно меньше. Идеальный вариант экономии на системах отопления является пассивный дом или энергоэффективный дом. Такое строение имеет ряд особенностей и нюансов в технологии и проектировании.

Описание

Понятие пассивного дома (иначе называют энергосберегающий дом), определяет список технических требований, с которым потребление энергоресурсов в доме составляет 13 %. Показатель энергопотребления за год составляет 15 Вт*ч/м2.

Для сооружения такого дома необходимо придерживаться определенных требований, которые создадут условия низкого энергопотребления. Чтобы в полной мере ознакомиться с пассивным домом необходимо разобрать каждый элемент, составляющий его, по отдельности.

Форма дома

Учитывая, что имеется прямая зависимость тепловых потерь от общей площади дома, то в процессе проектирования пассивного дома важно уделять внимание форме сооружения, как например в купольном доме. Энергосберегающий частный дом должен быть сделан таким образом, чтобы коэффициент компактности находился в пределах нормы. Такой показатель определяет соотношение общей площади дома к его объему.

Справка: Чем меньше значение коэффициента компактности, тем меньше тепла расходуется домом в пустую.

Обязательно при определении формы и площади дома учесть необходимость использования всех будущих комнат и помещений. Нельзя допускать чтобы в пассивном доме присутствовали неиспользуемые или малоиспользуемые комнаты (просторные гардеробные, гостевые или туалетные помещения). На их содержание необходимы существенные затраты энергии. Идеальным вариантом для пассивного дома является сферическая форма конструкции.

Солнечный свет

Поскольку строительство пассивного дома направлено на дальнейшее максимальное сбережение электроэнергии, то важным моментом является использование природного источника энергии, т.е. солнечного света. Для максимальной экономии энергоресурсов в доме пассивным все окна и двери располагают на южной стороне. Одновременно с этим проводить остекление с северной стороны фасада не рекомендуется. Не стоит рядом с пассивным домом сажать и массивные растения, от которых отбрасывается большая тень.

Теплоизоляция

Одним из важных моментов, которые учитывают при строительстве пассивного дома является обеспечение конструкции теплоизоляцией. Важно не допускать ни единой возможности теплопотери. Теплоизоляцией обеспечивают все угловые соединения, окна, двери, фундамент.

В особенности тщательно проводят укладку теплоизоляционных материалов в стены (например, в доме из соломы) и крышу. Добиваются при этом значение коэффициента теплопередачи в 0,15 вт/(м*к). Идеальным показателем является 0,10 вт/(м*к). Материалами, позволяющими добиться вышеуказанных значений, являются: пенопласт со значением толщины 30 см и СИП панели, толщина которых составляет минимум 270 мм.

Светопрозрачные элементы

Учитывая, что через окна в ночное время происходит значительная потеря тепла, необходимо использовать только энергосберегающие виды окон. Стекла, которыми оснащены элементы, служат в качестве солнечных аккумуляторов. Они накапливают энергию солнца на протяжении дня и сводят к минимуму теплопотери ночью.

Сами по себе энергосберегающие оконные конструкции имеют тройное остекление. Внутри пространство их заполняется аргоном или криптоном. Значение коэффициента теплоотдачи составляет 0,75 Вт/м2*К.

Герметичность

Показатель герметичности при строительстве пассивного дома должен быть существенно выше, чем у обычной конструкции. Воздухонепроницаемость достигается за счет обработки всех стыков между элементами конструкции. Это касается и оконных, дверных проемов. Зачастую для такой цели используется герметик гермабутил.

Вентиляционная система

Система для вентиляции в конструкции обычного дома предполагает потери тепла до 50%. Пассивный дом, технологии которого направлены на уменьшение теплопотерь, требует иного подхода. Вентиляция сооружается по рекуперационному типу. Важен в этом вопросе показатель рекуперации, допускаются лишь значение 75% и больше.

Суть подобной вентиляционной системы проста. Количество поступающего воздуха в помещение, а также уровень его влажности регулирует сама система. Свежий воздух, попадая в систему, нагревается благодаря теплому воздуху, которой выходит из помещений. Это позволяет сэкономить энергию для обогрева свежих воздушных масс, поскольку тепло передается ещё холодному воздуху от нагретого в помещении.

Справка: Все вышеописанные системы могут использоваться как энергосберегающие технологии для частного дома по отдельности.

Технология строительства

При желании построить пассивный дом своими руками придётся уделить этому немало времени. Важно при строительстве понимать суть, которую включают в себя энергосберегающие технологии для частного дома. Вариантов использования материалов для строительства и теплоизоляции достаточно много.

Прежде, чем начинать строить пассивный дом самостоятельно, рекомендуется заказать проект такого дома у профессионалов. Они смогут рассчитать все нюансы конструкции и указать необходимые материалы, которые подойдут конкретно для выбранного участка земли.

Если есть желание построить пассивный дом, технологии в его строительстве используются следующие:

  • теплые стены;
  • теплый пол;
  • утепление фундамента;
  • гидроизоляция крыши;
  • использование СИП панелей для стен, пола и крыши.

Можно воспользоваться следующим алгоритмом действий:

  • после того, как был сделан проект пассивного дома, приступают к непосредственно монтажным работам;
  • изначально сооружают фундамент и проводят его утепление. Материалы для этого подбираются индивидуально. Хорошим вариантом для утепления фундамента является пеностекло. Проводится сетка для системы жидкого тёплого пола. После этого приступают к сборке каркаса дома;
  • приступают к сооружению крыши. Для утепления и гидроизоляции при укладке кровельного покрытия монтируют к каркасу утеплительный материал и гидроизоляционную пленку;
  • проводят полную гидроизоляцию стен и пола;
  • приступают к отделке фасада;
  • устанавливают окна и двери;
  • завершающим этапом строительства является финишная отделка фасадной части дома.

Преимущества и недостатки

Из преимуществ, которыми характеризуется пассивный дом, выделяют:

  • главное и основное преимущество — это минимальный расход электроэнергии в процессе эксплуатации;
  • воздух, который поступает в свой дом через вентиляционную систему, всегда чистый. В нем нет пыли, пыльцы и различных вредных веществ;
  • дома не подвергаются усадке, что позволяет заниматься отделочными работами сразу после возведения сооружения;
  • в строительстве используются экологически чистые материалы;
  • в обслуживании пассивный дом неприхотлив, например, при необходимости провести ремонт, объемную работу проводить не потребуется;
  • длительность срока использования составляет 100 лет;
  • возможность возведения в различных и вариациях архитектурных решений;
  • пассивный дом подвергается перепланировке в любое время, поскольку в нём практически полностью отсутствуют внутренние несущие стены.

Из недостатков отмечают такие:

  • постоянство температуры. Во всём доме температурный режим одинаков, т.е. как в спальне, так и в ванной комнате температура одна и та же. В некоторых случаях это доставляет дискомфорт, поскольку для спальни хочется более прохладного микроклимата, а для ванной комнаты больше тепла;
  • нет возможности пользоваться радиаторами, поскольку их попросту нет. Сушить белье или погреться после долгой прогулки возле радиатора не получится;
  • зачастую владельцы пассивных домов сталкиваются с проблемой чрезмерной сухости воздуха. Данная проблема появляется из-за частого открывания входной двери на протяжении дня, в особенности в зимний период;
  • открыть окно и проветрить помещение ночное время суток в пассивном доме также не представляется возможным.

Производители

Из производителей пассивных домов выделяют следующие:

  • Бауен Хаус. Название домостроительного комбината, который строит пассивные дома в России. Предоставляют услуги по проектированию домов. Комбинат предоставляет возможность построить пассивный дом по различным технологиям, например, каркасный, канадской, Passive Heat или купольный энергосберегающий дом, цены на них варьируют в пределах 250-270 у.е. за 1м2.
  • Медный всадник. Строим энергосберегающие дома и не только. Фирма предоставляет как готовые проекты, так и делает их по индивидуальному заказу. Дополнительно предоставляют услугу дизайна интерьера и ландшафта, и помогают при выборе участка для строительства дома. Есть возможность оформить кредит на строительство. В портфолио компании можно увидеть лучше энергосберегающие дома.

Советы и лайфхаки

Для тех, кто хочет построить пассивный дом, пригодятся следующие советы:

  • чтобы обеспечить дому максимальный срок эксплуатации важно правильно осуществлять уход и придерживаться некоторых правил. Необходимо сохранять температурный режим на одном уровне, настраивая правильно систему отопления;
  • нельзя допускать повреждения герметичного слоя дома, например, саморезами или дюбелями и прочими с элементами;
  • не рекомендуется использовать электроприборы для нагрева температуры помещения длительное время.

Полезное видео

Рекомендуется просмотреть для лучшего понимания того, что собой представляют энергосберегающие дома, видео, в котором описаны все особенности подобных конструкций.

 

Несмотря на то, что для строительства пассивного дома требуется существенно больше затрат, чем в случае с обычной конструкцией, в дальнейшем экономия энергоресурсов существенно экономит бюджет. Также нельзя пренебрегать и некоторыми особенностями жизнедеятельности в таком доме и быть к ним готовыми.

Рекомендуемые товары

Пассивный дом. Технологии меняющие представление о жилье.

Пассивный дом и технологии которые в них применяются отличаются крайне низким потреблением электроэнергии и частичным или полным отсутствием отопительной системы — чрезвычайно эффективное, набирающее популярность строительное решение. Экономия на электричестве и отоплении — очень большой плюс в сегодняшних условиях дорожающих энергоресурсов на отечественном рынке.

Пассивный дом — термин, использующийся для обозначения максимально эффективной конструкции с чрезвычайно малым уровнем энергопотребления.

Удельная единица энергии для такого пассивного дома составляет около 10% на каждую единицу объёма. В развитых странах установлены стандарты малого потребления энергии для отопления современного дома — это ≤15 кВт на каждый квадратный метр за период в календарный год.

При этом общий расход первичной энергии не должен превышать ≤120 кВт на м2 в год. Достижение такого уровня потребления говорит о высокой эффективности энергосберегающих технологий в вашем доме.

Технологии, применяемые в пассивном доме

Пять основных элементов пассивного дома от которых зависит его эффективность:

  • теплоизоляция
  • отсутствие «тепловых мостиков»
  • эффективные окна с применением энергосберегающих технологий и сертификацией для использования в пассивном доме (тройные стеклопакеты, использование аргона, напыление для отражения тепла, GENEO PHZ технология)
  • герметичность конструкции
  • механическая система вентиляции с высокоэффективной рекуперацией тепла

При грамотном подходе к реализации вышеописанных принципов и правильном использовании основных элементов, указанных выше, вы легко и без проблем достигнете нужного вам уровня энергопотребления.

Разделим нашу тему для удобства по энергоресурсам и технологиям для большей понятности и наглядности.

Пассивный дом и электроснабжение

Использование альтернативного снабжения электрической энергией или полная автономность от муниципальной электросети — основной внешний признак технологий пассивного дома. Этому способствуют ряд современных технологий направленных как на экономию потребления электричества, так и на частичную или полную автономность от внешних источников энергии.

Очевидно, что в любом доме или квартире можно снизить потребление электричества за счёт оптимизации этого потребления.

Основные меры:

  • замена старой бытовой техники и ламп освещения на приборы, относящиеся к классам энергосбережения с пониженным потреблением электроэнергии. Это А, A++ или A+++ класс энергоэффективности
  • обеспечение работы бытовой техники в экономном автоматическом режиме. Например используется настройка таймера для холодильника или стиральной машинки на работу ночью. Это значительно сократит ваши затраты

Радикальное решение проблемы со счетами на электричество — использование альтернативных источников электроэнергии, таких как солнечные панели и ветрогенераторы.

Солнечные панели

Они на современном рынке представлены в трёх основных разновидностях:

  • монокристаллические модули, имеющие несколько фотоэлектрических преобразователей (ФЭП). Основной материал такого модуля – это чистый полупроводниковый кремний. Такой модуль легко определить по характерному тёмно-синему или чёрному цвету рабочих ячеек, и достаточно высокой рыночной стоимости
  • поликристаллические панели, изготовленные из более дешёвых поликристаллов кремния. При изготовлении посредством расплавления у таких кристаллов образуется зернистая граница, что несколько снижает эффективность панели
  • тонкоплёночные панели – это, пожалуй, самый бюджетный вариант для частного дома. Отличаются не только приятной для покупателя ценой, но и достаточно высокой эффективностью. Работают даже при рассеянном солнечном излучении. Очевидный минус – необходимость установки высоковольтных инверторов и контролеров, которые не всегда возможно использовать с бытовыми электрическими системами малой мощности

   Монтаж солнечных панелей

Принцип действия любого солнечного модуля или панели заключается в генерации электричества. Этот процесс осуществляется под воздействием солнечного света в полупроводниковых материалах. Каждый из ФЭП состоит из двух слоёв с разной проводимостью, на границе которых образуется зона перехода положительных зарядов.

Достоинства:

  • средняя эффективность устройства до 24% (у поликристаллических моделей она ниже, до 12%)
  • обеспечение автономности систем жизнеобеспечения
  • экологическая безопасность
  • возможность использования практически во всех регионах (даже в туманном климате удаётся получить энергию с помощью тонкоплёночных моделей)
Ветровые генераторы

Ещё один альтернативный способ получения электричества для бытовых (и не только!) нужд. На рынке встречаются чаще всего два вида таких устройств:

  • роторные модели, имеющие ось вращения, размещённую вертикально
  • крыльчатые модели, у которых лопасти вращаются в горизонтальной плоскости

Наиболее распространён последний тип, так как он отличается простотой в эксплуатации и высокой надежностью. Например, такой механизм самостоятельно ловит поток ветра, проворачиваясь в нужном направлении.

   Ветровые генераторы

Достоинства крыльчатых моделей в более полном использовании энергии ветра за счет своей конструкции.

Работа механизма ветрогенератора достаточна проста:

  • ветер воздействует на лопасти, вызывая их вращение
  • трансмиссия передаёт это вращение ротору генератора
  • от генератора ток поступает в аккумуляторы, а затем через инверторы, преобразующие напряжение из 24 в 220 вольт, в домашнюю или промышленную электросеть

Достоинства:

  • безопасность для экологии
  • обеспечение автономности дома и независимости его от общественных электросетей
  • возможность использования в большинстве климатических зон (при скорости воздушных потоков 8 метров в секунду вырабатывается в зависимости от модели ветряка 1-2 киловатта)
  • возможность получать дополнительную прибыль через продажу государству «лишних» киловатт (так называемый зелёный тариф)

В данный момент стоимость применения данных решений для автономной генерации электричества уже вышла на доступный уровень. Поэтому мы рекомендуем данные устройства для приобретения и применения.

Пассивный дом и теплоизоляция

Теплоизоляция пассивного дома имеет, без всякого преувеличения, важнейшее значение. Ведь, сколько альтернативной энергии не получали бы хозяева, её эффективное использование во многом определяется потерями тепла жилым строением (или их отсутствием).

Наиболее эффективные решения в этой сфере — это:

  • снижение потерь тепла через стены или устранение «тепловых мостиков» (применение изолирующих материалов с низкой проводимостью: минеральной ваты, пенопласта, пенополиуретана и других)
  • инновационный метод — это установка вакуумных панелей (ВИП) или полупрозрачных изоляционных оболочек небольшой толщины (солнечные тепло проникает внутрь конструкции, не отражаясь от поверхности плёнки)
  • правильная стыковка кровли и стен с использованием изоляционных материалов. Утепление потолков путём изолирования от потерь тепла чердачного пространства
Металлопластиковые окна

Важнейшую роль играет установка современных энергосберегающих окон. Готовые решения доказавшие свою эффективность предлагает Rehau. Этот знаменитый бренд металлопластиковых окон и других конструкций, находящийся на мировых рынках более 60 лет, предлагает много решений для реализации технологии пассивного дома в полном объеме.

Для применения в пассивном доме мы рекомендуем использовать профиль Rehau GENEO PHZ, который хорошо себя зарекомендовал. Этот профиль успешно прошел сертификацию для применения в пассивных домах.

Профиль Rehau GENEO PHZ — отличное решение, благодаря отсутствию проводников холода внутри конструкции профиля за счет удаления из него металлического армирования, шести воздушных камер, трех контуров уплотнения и возможности установки специальных стеклопакетов большой ширины (53 мм), что положительным образом скажется не только на энергоэффективности, но и на тишине внутри дома.

Пассивный дом и отопление

Отопление дома, относящегося к пассивным строениям, должно быть грамотным и более эффективным в использовании ресурсов, чем в обычных домах.

В идеале современное жилое строение вообще не требует расходов на отопительную систему а действует по принципу «пассивного отопления» — тепло поступает от работающей бытовой техники и людей, а сохраняется за счёт вентиляционной системы с рекуператорами и правильного утепления.

К сожалению, в регионах с континентальным климатом полностью отказаться от традиционного отопления в данный момент не удастся. В таких случаях хозяевам стоит применить экономные и в тоже время эффективные отопительные системы.

Пиролизные котлы длительного горения

Самые современные — это отопительные котлы пиролизного типа с использованием пеллет в качестве топлива, оснащённые автоматическим блоком управления и шнеком-дозатором. Системы автоматизации отопления обеспечивают необходимую автономность и самостоятельно будут подавать топливо из бункера и осуществлять своевременную регуляцию скорости горения.

Горение одной закладки топлива в таких устройствах может длиться до 24 часов благодаря медленному тлению, обеспечиваемому автоматической регуляцией притока воздуха, и дополнительному сгоранию выделившихся газов. Модели без автоматики не нуждаются в электричестве, так как воздух подаётся в них за счёт естественной тяги.

   Котел длительного горения

Достоинства:

  • возможность сэкономить на приобретении топливного сырья (применение пеллет дешевле дров и угля)
  • безопасность для экологии (у пиролизных моделей сгорает буквально всё топливо, включая вредные вещества, выделившиеся при горении)
  • возможность автоматизировать процесс топки
Тепловые насосы

Полная замена или существенное подспорье для отопительной системы в зависимости от ряда факторов.

В зависимости от источника тепла, с которым работает тепловой насос, различают следующие модели:

  • воздушные — аккумулируют тепло из уличного воздуха и доставляют его в дом
  • грунтовые — берут тепловую энергию от естественного тепла земли
  • водные (эта среда имеет в водоёмах постоянную плюсовую температуру даже при сильных морозах)

Принцип работы основан на «эксплуатации» естественных низкопотенциальных источников тепла, а сердцем агрегата является испаритель (аналогичный тому, что используется в холодильниках) и компрессор.

Тепло поступает по внешнему контуру, разогревая хладагент. Затем он в газообразном состоянии проникает в компрессор, где происходит сжимание хладагента и повышение его температуры. После чего тепло отбирается через конденсатор и передаётся теплоносителю внутреннего контура. Затем хладагент остывает, попадает в испаритель, и весь процесс повторяется сначала.

Достоинства:

  • экологическая безопасность
  • использование возобновляемых источников тепловой энергии
  • возможность снизить потребление традиционных видов топлива
  • возможность использовать как для отопления, так и для охлаждения помещений в летний период (относится в большей степени к водным и грунтовым моделям)
Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы позволяют обеспечить жилой дом горячей водой для бытовых нужд, а также с их помощью можно эффективно поддерживать тепло в отопительной системе (наиболее эффективно в межсезонье). Солнечное тепло аккумулируется абсорбером (специальным элементом устройства) и передаётся носителю тепла, чаще воде.

   Коллектор вакуумного типа

Различают следующие разновидности таких устройств:

  • плоские, имеющие форму пластины или панели. Такая пластина поглощает тепло и передаёт его теплоносителю, который циркулирует через коллектор
  • вакуумные или трубчатые модели, состоящие из множества трубок, изолированных вакуумом (он находится между внешней и внутренней трубкой). Теплоноситель перемещается по внутренним трубкам. Эффективность таких моделей в среднем в 2,5 раза выше, чем у пластинчатых устройств.

Достоинства:

  • позволяет нагревать теплоноситель фактически в любой климатической зоне, где есть много солнечных дней
  • устройство безопасно для экологии
  • позволяет обеспечить автономность жилого строения и поставку тёплой воды

Пассивный дом и водоснабжение

Водоснабжение пассивных домов отличается, прежде всего, тем, что постоянное наличие горячей воды обеспечивается за счёт альтернативных источников тепла, которое поступает, например, через тепловые насосы.

Как известно, в обычном загородном доме электрическая энергия расходуется, в том числе, и на обеспечение семьи горячей водой, используемой в бытовых и хозяйственных нуждах. Тратится до 30 киловатт на каждый кубический метр воды, который приходится оплачивать из семейного бюджета. Дом, сохраняющий энергию, лишён этого недостатка — и это одно из основных его преимуществ.

Кроме того в конструкцию дома внедряется артезианская скважина, абиссинский колодец или система сбора дождевой воды которые значительно уменьшает вашу зависимость от сторонних источников водоснабжения.

Пассивный дом и освещение

Система освещения также монтируется с учётом требований к экономному потреблению. Используется ряд технических и архитекторских решений таких, как:

  • обустройство световых колодцев — настоящих систем освещения дома солнечными лучами. Самый простой пример такого колодца – это отверстие в потолочном перекрытии, позволяющее передать естественный свет в помещение с минимальными потерями. Свет проникает в помещение на протяжении всего светового дня, что приводит к снижению потребления электричества. Такие колодцы особенно эффективны в ванных комнатах и туалетах (днём хозяевам не нужно включать электрические лампы)
  • установка светодиодных осветительных приборов или филаментных ламп, позволяющих существенно снизить расход электричества. Такой прибор способен сэкономить до 85% электрической энергии, расходуемой традиционными лампами, и до 50% от потребления люминесцентными осветительными устройствами экономного типа

Помимо ощутимой экономности, лампы на диодах обладают и другими весомыми достоинствами:

  • они практически не нагреваются (энергия расходуется на производство света, а не тепла)
  • обладают световым потоком с качественными характеристиками (от 100 люмен на каждый потреблённый ватт)
  • отличаются продолжительным сроком эксплуатации (в среднем 50 000 часов)

Установка индукционных осветительных приборов, представляющих собой новый тип люминесцентных ламп.

Свечение люминофорного покрытия в таких приборах осуществляется за счёт электромагнитной индукции (электродов для розжига в приборах нет).

Достоинства:

  • поразительные показатели долговечности у качественных моделей (до 100 000 часов), что было достигнуто посредством исключения из конструкции электродов
  • высокая энергетическая эффективность (в среднем 60-90 люмен на каждый потреблённый ватт)
  • экономия на потреблении в среднем от 35 до 60%

Пассивный дом и вентиляция

Вентиляционные системы пассивных домов позволяют поддерживать микроклимат в помещениях, естественный уровень кислорода, углекислого газа и влажность комнатного воздуха. Но главное их достоинство — это умение сберегать тепловую энергию.

Такие системы оснащены рекуператорами (теплообменниками), способными отбирать тепло из вентилируемого воздуха и возвращать его в дом.

Принцип работы этого механического устройства прост, но эффективен:

  • отработанные воздушные массы из кухонь, ванных комнат и туалетов проходят через рекуператор, отдавая тепло верхней и нижней пластине устройства
  • в это же время по соседним каналам теплообменного узла в дом проникает свежий уличный воздух, который поглощает тепло и перемещает его в жилые помещения

Система вентиляции, устроенная таким образом, способна на 87% сократить температурные потери в доме. У хозяев отпадает необходимость открывать форточки для проветривания, что исключает неконтролируемые потери тепла. И при этом достигается главная цель — в помещениях сохраняется здоровый микроклимат. Воздух всегда свеж и прогрет до комфортных температур. А коэффициент полезного действия системы составляет в среднем 75-95%, что достигается не только установкой теплообменников, но и монтажом экономных электрических вентиляторов (они потребляют энергии меньше, чем экономится тепла в системе).

Особенности архитектуры пассивного дома

Пассивный дом проектируются с таким расчётом, чтобы архитектурные решения помогали сберегать и экономить энергетические ресурсы. Качественный пассивный дом способен аккумулировать и сохранять тепло зимой и прохладу в летнюю жару без применения специальных высокоэнергетических приборов. Для этого архитекторами применяются следующие приёмы:

  • здание рационально ориентируется согласно сторонам света (жилые комнаты и остекление обращаются на юг)
  • комнаты строятся «неглубокими» — их размеры и правильное расположение окон позволяет солнечному свету беспрепятственно достичь всех точек комнаты и прогреть её
  • здание планируется в компактном исполнении для оптимального распределения естественного света и упрощения его отопления
  • в местах, куда проникает в зимние периоды солнечный свет, обустраиваются массивные конструкции, способные удержать тепло
  • с северной стороны обеспечивается надёжная защита от холода (здесь размещают вспомогательные помещения не требующие постоянного обогрева, а на улице обустраивают сад или используют прикрытие дома от ветров нежилым зданием)
  • исключается чрезмерное обилие окон (идеальное соотношение площади остекления и площади пола составляет 1 к 8, или 1 к 5 – примерно 2,5-4 квадратных метра окон на 20 квадратных метров пола)
  • окна проектируются без форточек, так как вентиляция осуществляется через систему с рекуператорами

 

Классификация энергоэффективных домов

Жилые строения с повышенной энергетической эффективностью делятся на несколько типов. Такие дома бывают:

Пассивный дом

Отличающийся крайне низким расходом и потреблением энергии – не более 30%. Такое строение превосходно изолировано (исключены все мостики холода), а толщина утепления его стен составляет тридцать сантиметров. Имеется вентиляция механического типа и дополнительные источники тепла (например, коллекторы). Обеспечено независимое энергетическое снабжение (тепловые насосы, гелиопанели, ветровые генераторы).

Характеристик потребления энергии:

Удельный расход тепловой энергии на отопление≤ 15 кВт⋅ч/ м2 в год
Общий расход первичной энергии≤ 120 кВт⋅ч/ м2 в год
Здание с ультранизким потреблением

Характеристик потребления энергии:

Удельный расход тепловой энергии на отопление≤ 16-35 кВт⋅ч/ м2 в год
Общий расход первичной энергии≤ 180 кВт⋅ч/ м2 в год
Здание с низким потреблением

Характеристик потребления энергии:

Удельный расход тепловой энергии на отопление≤ 36-60 кВт⋅ч/ м2 в год
Общий расход первичной энергии≤ 220 кВт⋅ч/ м2 в год
Дом с пониженным потреблением

Энергоэффективными, то есть, обладающими сниженным до 70% расходом энергии (по сравнению со стандартным строением). Толщина изоляции стен такого дома не меньше пятнадцати сантиметров. Также он обустроен вентиляцией механического типа, а хозяева используют возобновляемые энергетические источники для отопления, подогрева воды и производства электричества.

Удельный расход тепловой энергии на отопление≤ 61-100 кВт⋅ч/ м2 в год
Общий расход первичной энергии≤ 300 кВт⋅ч/ м2 в год
Дом с нулевым расходом энергии

С нулевым расходом энергии — это настоящие строения будущего, в которых нет электрических приборов, потребляющих ток из электросети. А в некоторых экспериментальных зданиях энергия вырабатывается самим зданием, а затем продаётся в общественные сети. Толщина стен у такого строения достигает сорока сантиметров, используется механическая вентиляция, солнечные коллекторы и специальные баки для хранения тёплой воды (аккумуляторы).

Плюсы реализации пассивного дома для его жителей

У такого проекта существует несколько очевидных достоинств:

  • затраты на постройку выше, чем у обычных строений в среднем на 20%, но его окупаемость происходит за пять-семь лет, после чего хозяева получают прибыль за счёт экономии на коммунальных платежах
  • отопление расходует в среднем 44 киловатта на квадратный метр площади здания (у стандартного строения 144 кВт)
  • потребление электричества снижается в среднем на 48-50% (приблизительно до 15 000 кВт в год)
  • комплексные конструкционные и технические решения позволяют создать экологически безопасный и уютный дом

Очевидно, что у таких строительных технологий большое будущее. Уже в наши дни экономный тип зданий станет обязательным стандартом, как это наблюдается с 2015 года в Европе.

 

Смотрите также по теме:

   Альтернативные источники энергии в наши дни.

   Экономия электричества на даче или в загородном доме, 8 способов!

   Домашняя автоматизация на примере системы BeNext.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[mailpoet_form id=»1″]

ПАССИВНЫЙ ДОМ.ЧТО ЭТО ТАКОЕ? - Яра Дом. ЭкоСтроительство соломенных домов

Пассивный дом, энергосберегающий дом или экодом  — сооружение основной особенностью которого является отсутствие необходимости отопления или малое энергопотребление за счёт применения пассивных методов энергосбережения — в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу площади, потребляемой большинством современных зданий.

В условиях роста цен на электричество и тепло, остро стоит вопрос эксплуатационных затрат на жилье. Показателем энергоэффективности объекта служат потери тепловой энергии с квадратного метра (кВт·ч/м²) в год или в отопительный период. В среднем составляет 100—120 кВт·ч/м². Энергосберегающим считается здание, где этот показатель ниже 40 кВт·ч/м². Для европейских стран этот показатель ещё ниже — порядка 10 кВт·ч/м².

Достигается снижение потребления энергии в первую очередь за счет уменьшения теплопотерь здания.

Архитектурная концепция пассивного дома базируется на принципах: компактности, качественного и эффективного утепления, отсутствия мостиков холода в материалах и узлах примыканий, правильной геометрии здания, зонировании, ориентации по сторонам света. Из активных методов в пассивном доме обязательным является использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией. 

В идеале, пассивный дом должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома должно происходить благодаря теплу, выделяемому живущими в нём людьми и бытовыми приборами. При необходимости дополнительного «активного» обогрева, желательным является использование альтернативных источников энергии.Горячее водоснабжение также может осуществляться за счёт установок возобновляемой энергии: тепловых насосов или солнечных водонагревателей. Решать проблему охлаждения/кондиционирования здания также предполагается за счет соответствующего архитектурного решения, а в случае необходимости дополнительного охлаждения — за счет альтернативных источников энергии,например, геотермального теплового насоса.

Иногда определение «пассивный дом» путают с системой «умный дом", одной из задач которой является обеспечение контроля энергопотребления здания. Также отличается система "активногодома"», которая помимо того, что мало тратит энергии, ещё и сама вырабатывает её столько, что может не только обеспечивать себя, но и отдавать в центральную сеть (дом с положительным энергобалансом).

Конструкция.

Для строительства, как правило, выбираются экологически корректные материалы, часто традиционные — газобетон, дерево, камень, кирпич. В последнее время часто строят пассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены специальные заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.

 

  Фотография в инфракрасных лучах показывает, насколько эффективна теплоизоляция пассивного дома (справа) по сравнению с обычным домом (слева).

Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, пол) стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Это приводит к значительным потерям: например, тепло-потери обыкновенного кирпичного здания — 250—350 кВт·ч с 1 м² отапливаемой площади в год.

Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется высокоэффективная наружная теплоизоляция ограждающих поверхностей. Внутренняя теплоизоляция нежелательна так как это снижает термическуюиннерционность помещений и может привести к значительным внутрисуточным колебаниям температуры, например, при поступлении солнечного тепла через окна. С точки зрения теплофизики также наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущие конструкции находятся всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности, что выводит точку росы за их пределы. Также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт·ч в год на 1 м² отапливаемой площади — практически в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях.

Окна.

Потери тепла через окна делятся на радиационный (излучение в инфракрасном диапазоне из дома наружу), конвекционный (газ в межстёкольном промежутке) и теплопроводный (газ, стёкла и переплёт) перенос тепла. На долю радиации приходится две трети потерь тепла, остальное на долю конвекции и теплопроводности. В пассивном доме используются усовершенствованные энергосберегающие окна. Герметичные стеклопакеты, 1-камерные (два стекла) или 2-камерные (три стекла), заполнены низкотеплопроводным иликриптоном с тёплой дистанционной рамкой (полимерная или пластиковая вместо металлической, являющейся мостиком холода). Одно из стекол стеклопакета с внутренней стороны покрыто селективным покрытием (I-стекло или K-стекло) сокращающим радиационные потери. Применяются более тёплые многокамерные профили для изготовления переплёта. Также стёкла в ряде случаев закаливаются с целью избежания разрушения при тепловом шоке. Иногда для дополнительной теплоизоляции на окнах устанавливают ставни,жалюзи или шторки.

Установка рольставень (роллет) позволяет увеличить тепловое сопротивление оконного блока на 20-30 % (сопротивление теплопередаче роллетной конструкции может быть 0,18 — 0,27 м2К/Вт).

Самые большие окна направлены на юг (в северном полушарии) и приносят зимой в среднем больше тепла, чем теряют. Ориентирование окон на восток и запад сводится к минимуму для снижения затрат энергии на кондиционирование летом.

 Профиль окна пассивного дома обязан соответствовать теплотехническим стандартам. Конструкции окон проектируются, как правило, не открывающимися или с автоматической функцией открывания/закрывания для проветривания.

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 обычных домах.

Вентиляция.

 

Пассивный дом использует комбинацию низко-энергетических строительных техник и технологий

 

В дополнение к  теплообменнику(в центре), небольшой тепловой насос вытягивает тепло из выходящего наружу воздуха (слева), а горячая вода нагревает воздух, проходящий через вентиляцию (справа). Возможность контролировать температуру в здании, используя только обычный объём воздуха для вентиляции, является одной из базовых

В обычных домах вентиляция осуществляется за счёт естественного побуждения движения воздуха, который обычно проникает в помещение через специальные пазы (иногда через оконные проветриватели — клапаны приточной вентиляции) в окнах и удаляется пассивными вентиляционными системами, расположенными в кухнях и санузлах.

В энергоэффективных зданиях используется более сложная система: вместо окон с открытыми пазами используются звукоизолирующие герметичные стеклопакеты, а приточно-вытяжная вентиляция помещений осуществляется централизованно через установку рекуперации тепла. Дополнительного повышения энергоэффективности можно добиться, если воздух выходит из дома и поступает в него через подземный воздухопровод, снабжённый теплообменником. В теплообменнике нагретый воздух отдаёт тепло холодному воздуху.

Зимой холодный воздух входит в подземный воздухопровод, нагреваясь там за счёт тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает поступивший свежий и выбрасывается на улицу. Нагретый свежий воздух, поступающий в дом, имеет в результате температуру около 17 °C.

Летом горячий воздух, поступая в подземный воздухопровод, охлаждается там от контакта с землёй примерно до этой же температуры. За счёт такой системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда бывает необходимо использование маломощных нагревателей или тепловых насосов для минимальной регулировки температуры.

 

Пассивный дом - как это работает и окупается в Украине?

Что такое "пассивный дом" и как он работает?

Пассивный дом или энергосберегающий дом (нем. Passivhaus) — сооружение, основной особенностью которого является отсутствие необходимости отопления или малое энергопотребление. Если говорить проще, то пассивным можно назвать тот дом, на отопление которого будет уходить минимальное количество энергии.

В Германии за этот минимум приняли 15 кВт·ч/м². В Украине этот показатель поднимается до 40 кВт·ч/м², при том что обычные дома в среднем потребляют не меньше 120 кВт·ч/м². Такая разница возникает из-за того, что украинские зимы холоднее, чем в западной Европе, и добиться такого небольшого энергопотребления можно, но не рентабельно. 

Не путайте пассивный дом с «умным», который только контролирует электроэнергетический баланс, или активным, который не просто экономит энергию, а и создает свою. Энергосберегающие дома появились в Германии больше 20 лет назад и только сегодня пассивный дом в Украине набирает популярность.

Расход тепловой энергии по типам зданий в Германии

Индивидуальный жилой дом

(140 м2 общей площади)

Годовой расход тепла

кВт·ч/м² в год

Удельный расход тепла

кВт·ч/м²

Старое здание

300

136

Типовой дом 70-х гг.

200

91

Типовой дом 80-х гг.

150

68

Дом низкого энергопотребления 90-х гг.

0-70

14-32

Дом ультранизкого энергопотребления

30-15

7-14

Современный пассивный дом

менее 15

менее 7


Такая энергоэффективность достигается с помощью максимальной герметизации здания и уменьшения количества температурных мостиков (мостиков холода). Температурным мостиком станет любое место в здании (включая пол, крышу, незаделанные щели в дверных проемах), где утепление будет более тонким, по сравнению с остальными ограждающими конструкциями, слоем изоляции. Распространенная ошибка – это отказ от утепления плиты балкона, являющейся продолжением перекрытия.

По той же логике работает и энергоэффективный дом. Кроме самих обогревателей (радиаторов), тепло производят бытовые приборы (телевизор, пылесос, фен) и сами люди. К тому же нельзя забывать о солнечной энергии, которую дом получает через окна. В пассивном доме все полученное тепло сохраняется с помощью правильной архитектурной идеи (компактность, правильные формы, больше окон в южной части здания) и строительных материалов с высокой теплоизоляцией и герметичностью.

Вентиляция в пассивном доме организовывается таким образом, чтобы не терять тепло при проветривании. Такой тип воздухообмена автоматически снабжает свежим воздухом каждое помещение в отдельности.  Наши специалисты рекомендуют использовать высокоэффективную систему вентиляции с рекуперацией тепла – это позволит обеспечить дом свежим воздухом, при этом за счет подогрева приточного воздуха вытяжным – избавит от необходимости установки калориферов.

На сегодняшний день в приточно-вытяжных установках применяются пластинчатые и роторные рекуператоры. Поскольку КПД обоих видов теплообменников в значительной мере разнится от конструкции и материалов - алюминий, сталь, пластик, керамика и даже специальная бумага, поэтому отметим только основные отличия. Роторный теплообменник менее подвержен риску обмерзания и частично возвращает влагу в приточный воздух. При этом воздушные потоки смешиваются, что возвращает часть удалённой воздушной массы в приточный поток. Что может быть не очень хорошо при удалении воздуха из санитарной зоны (некоторые производители частично устранили эту проблему, что снизило их КПД). В пластинчатом рекуператоре воздушные потоки не смешиваются, поэтому такой вариант обеспечивает на 100% подачу свежего воздуха с улицы в приток, кроме того, отсутствие подвижных деталей делает их срок службы больше, а обслуживание проще. В конечном счёте вентиляционная установка выбирается исходя из поставленных задач.

Плюсы и минусы энергоэффективных домов

В Европе при строительстве затраты вырастают всего на 5% (в Украине разброс составляет 10-35%), и проект пассивный дом окупается уже в первые 7-10 лет эксплуатации.

В нашей стране ситуация чуть сложнее, потому что утепление производится по другим стандартам, затраты получаются бóльшими и, как следствие, здание окупится только через пару десятков лет. Это можно объяснить двумя причинами:

  1. В Украине при теплоизоляции по немецкому образцу будут большие теплопотери. Разница температур внутри и снаружи в нашей стране больше, особенно в отопительный сезон, поэтому энергии для обогрева тоже нужно больше.
  2. В Германии за температурную норму в помещении в светлое время суток приняли +19°C с расчетом на то, что ночью температура будет еще понижаться. В Украине температура на протяжении суток должна составлять не меньше + 20°C.

Таким образом, для того, чтобы минимизировать или полностью отказаться от использования горючих видов топлива в Украине практически обязательным является привлечение солнечной энергии с помощью солнечных коллекторов. Хотя, учитывая украинскую погоду во второй половине осени и зимой, лучше сразу дополнить систему ТЭНами, обычно, их монтируют в баки с водой. Так же есть готовые решения — баки ГВС и отопления со встроенными ТЭНами.

Стоит обратить внимание на то, что только вакуумные солнечные коллекторы пригодны для круглогодичной работы, обладают высоким КПД (до 95%) и способны давать тепло даже в пасмурные дни. Естественно что этот вид «солнечных батарей» наиболее дорогой, более бюджетным вариантом являются термосифонные и плоские солнечные коллекторы. Они подходят только в качестве нагрева воды для системы горячего водоснабжения и бассейнов в тёплое время года. Так же термосифонные коллекторы могут обходится без циркуляционного насоса в контуре, что удешевляет итоговую стоимость системы солнечного горячего водоснабжения.

Что касается цены солнечных коллекторов - для полной укомплектации дома на 4 человека вам придется потратить не меньше 30 тысяч гривен. Зато, кроме экономии в будущем, вы получите экологически чистый способ выработки энергии. К тому же, на фоне постоянных подорожаний электроэнергии и отопления в последние годы, разовое вложение в 30 тысяч кажется все более удачной инвестицией.

Также не забывайте, что пассивный дом – это не только утепленный каркас с хорошей вентиляцие дома, но и грамотное наполнение: электрооборудование класса энергосбережения А++, а это светодиодные лампы вместо ламп накаливания, энергоэффективная бытовая техника (самое высокое потребление у холодильников, поэтому к их выбору тоже нужно ответственно отнестись), сантехника с пониженным расходом воды. Само понятие пассивный дом не предполагает установки кондиционера. Однако, если ваш проект не является в полной мере пассивным домом и планируется установка системы кондиционирования, она обязательно должна быть инверторного типа.

Итог

Итак, пассивный дом – хорошее вложение: вы получаете здание, которое не вредит окружающей среде, и огромную экономию на отоплении и электроэнергии в будущем. Но перед тем как решить, вам нужен типовой дом или пассивный, мы все-таки советуем провести подробный расчет, потому что по приблизительным оценкам энергоэффективное здание обойдется вам в среднем на 100 тысяч гривен дороже.

Также вы можете рассмотреть вариант, в котором энергоэффективность уменьшится примерно до 50–70 кВт•ч/м² в год, но зато такая мера позволит вам значительно сократить расходы при строительстве. В условиях сегодняшней экономической ситуации такое решение является одним из самых рентабельных. Так что, если вы планируете строить дом и готовы инвестировать в него деньги, пассивный дом как проект – отличное решение.

Также необходима будет принудительная вентиляция пассивного дома с рекуперацией тепла. Она позволит сократить затраты на энергоресурс и обеспечит качественный воздухообмен внутри здания.

Пассивный энергоэффективный дом - принципы и технологии строительства

С ростом цен на энергоносители и уменьшением запасов ископаемого топлива очень остро встал вопрос энергосбережения. Одним из основных векторов развития энергосберегающих технологий является энергосбережение в строительстве.

Проект пассивного дома со схемой размещения всех коммуникаций

Применение новых подходов к проектированию зданий и сооружений, использование современных строительных материалов и современных устройств учёта энергоресурсов позволило значительно снизить затраты энергии и энергетические потери зданий.

Кроме того, энергосберегающие технологии должны быть доступны, экологичны, не влиять на привычный уклад жизни и быть безопасными для жизнедеятельности человека.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Что такое пассивный энергоэффективный дом

Пассивный энергоэффективный дом – это здание с малым потреблением энергии (на отопление и бытовые нужды). В идеале, пассивный дом вообще не должен нуждаться в отоплении обычными способами. Пассивный дом позволяет снизить расход энергии в десятки раз. Такая эффективность достигается применением новых технологий, увеличивающих теплоизоляцию здания.

Речь идёт не только о новых строительных материалах, но и о новом подходе к проектированию сооружений. Размеры дома стараются снизить, убрать все утечки тепла и использовать нетрадиционные источники энергии для поддержания оптимальной температуры внутри здания (например, использовать энергию солнца для подогрева воды).

Технологии пассивного дома особенно эффективны в общественных зданиях, где приток тепла идет от большого количества посетителей, что способствует снижении энергетических затрат.
А в Киеве в 2012 году от слов перешли к делу, и построили такой пассивный энергосберегающий дом.

Термин пассивный дом часто располагают рядом с энергонезависимым домом и домом энергия плюс. Это означает, что наряду с идеальными теплоизоляционными материалами и технологиями, применяются инженерные решения, позволяющие вовсе отказаться от потребления внешней энергии, а в некоторых случаях ещё и вырабатывать сверх требуемых норм.

Для этого пассивные дома оборудуют блоками солнечных батарей, совмещённых с аккумулирующими устройствами.

В тех климатических зонах, где это возможно, на помощь солнцу приходят ветряки. В некоторых зонах, где близко к поверхности земли находятся термальные воды, можно использовать их энергию – распространено на Камчатке, некоторых районах Байкала, в Тюменской области Уральского региона.

Схема для монтажа солнечных батарей

Дом, который остаётся комфортным для проживания без дополнительного отопления, а также не использует электроэнергию и прочие ресурсы для собственных потребностей можно назвать энергонезависимым. А если получаемой энергии хватает ещё и на другие нужды – то это будет дом энергия плюс.

Вернуться к оглавлению

Технологии строительства энергосберегающего дома

При строительстве пассивного дома применяют как традиционные материалы (дерево, кирпич), так и нетрадиционные строительные блоки из вторичного сырья. И конечно, большое количество домов строится из современных материалов с малой теплопроводностью.

Пример инновационных стройматериалов, которые эффективно сберегают тепло и могут с большим успехом использоваться для строительства пассивного энергосберегающего дома

Тепло из строения выходит через ограждающие конструкции – стены, пол, крышу и окна. При строительстве пассивного дома используется несколько слоев теплоизоляции. Она препятствует проникновению холода из внешней среды и потерям тепла из самого здания. При строительстве утепляются все ограждающие конструкции, что снижает потери тепла в 10-20 раз.

В отличие от традиционной вентиляции зданий, в пассивном доме весь воздух проходит через систему рекуперации. Это позволяет забрать отработанное тепло и вернуть его обратно в помещения, а не выпускать наружу.

Схема устройства теплоизоляции и вентиляции частного энергоэффективного дома

Большое внимание уделяется окнам. При строительстве применяются 2-3 камерные стеклопакеты, а стыки между окнами и стеной тщательно герметизируют и утепляют. Зачастую используются различные размеры окон, зависящие от стороны света (самые большие окна выходят на юг).

Вернуться к оглавлению

Ориентация энергосберегающего дома на участке

Для строительства пассивного дома выбирается подходящее место. В идеале нужно выбрать такой участок, который будет максимально, насколько это возможно защищён от воздействия неблагоприятных внешних факторов. Но при этом должен иметь максимальное освещение солнечным светом.

Если участок выбирать не приходится, тогда нужно правильно расположить здание на имеющейся земле. В данном случае необходимо учесть множество факторов. Строение должно быть максимально ориентировано на юг. Свет солнца не должны загораживать соседские постройки, заборы, насаждения. Это необходимо, чтобы в любое время года – зимой и летом – солнечные лучи максимально попадали в дом и нагревали внутреннее пространство.

Правильное расположение дома по сторонам света

Прежде чем строить дом, необходимо получить в местном отделении гидрометцентра информацию о розе ветров. Это позволит определить самое ветряное направление и принять меры по защите здания. Это может быть высаженное зелёное заграждение, поставленный забор, соседский дом или любое другое эффективное решение. Барьерная защита дома от ветра исключит выдувание тепла из здания, уменьшит теплопотери.

Вернуться к оглавлению

Форма пассивного дома

Очертанию здания и экстерьеру в целом предъявляется не меньше требований, чем к выбору участка, где будет расположено строение. Любой дом теряет тепло через ограждающие поверхности, чем больше их площадь – тем сложнее прекратить этот процесс. К ограждающим поверхностям относятся все наружные конструкции: стены, пол, крыша, окна, двери.

Поэтому все проекты пассивных домов рассчитываются таким образом, чтобы при сохранении максимально полезного внутреннего объёма, площадь наружных поверхностей была минимальной.

Один из вариантов формы конструкции пассивного дома

Отсюда все проекты пассивных домов делают очень компактными, без лишней вычурности и роскоши в экстерьере. Здесь недопустимы одноэтажные здания с большим пятном застройки, излишние архитектурные решения в виде эркеров и балконов. Также проекты лишают внутренних углов и сложной геометрии вообще. Чаще всего такие дома оснащаются односкатной крышей, что позволяет экономить на строительных материалах, упрощать конструкцию кровли, удалять мостики холода, а также обеспечивает максимальную инсоляцию внутренних помещений.

Размещение окон, их размер и количество также строго регламентируется. Окна в пассивном доме являются как способом потери тепла, так и способом его аккумулировать. Конечно, сами окна не могут накапливать энергию, зато они пропускают солнечный свет, который освещает и обогревает внутренние помещения, а при должном обустройстве внутренних перегородок, ещё и аккумулируется.

Таблица теплопотерь через окна

Окна в энергосберегающем доме располагаются по следующему принципу:

  • Максимальное количество окон (до 70-80%) на южном фасаде здания. Количество и размер подбирается таким образом, чтобы солнечные лучи в любое время года (зима и лето) проникали максимально глубоко в помещение, в идеале – доставали дальнюю стенку, нагревая её;
  • Восточная (20-30%) и западная (0-10%) сторона оснащается окнами в меньшей степени. Они почти не способствуют получению энергии, а больше нужны для естественного освещения. С ветряной стороны количество окон должно стремиться к нулю;
  • Северный фасад здания делается глухим. Солнца с той стороны практически не бывает, поэтому окно будет выполнять только функцию теплоотдачи.

Пассивный дом предполагает использование только специальных окон – энергосберегающих. Такие окна оснащены двух- и трёхкамерными стеклопакетами. Также отдельное внимание уделяется их установке.

Места стыков тщательно обрабатывают, герметизируют и утепляют, что позволяет предотвратить лишние потери тепла.

На этом видео можете посмотреть пример оборудования полностью независимого от внешних систем электроэнергии пассивного дома.

Вернуться к оглавлению

Внутренняя планировка пассивного дома

Также будет отличаться от планировки обыкновенного коттеджа. Проектировщики энергосберегающих зданий ставят во главу правила фэн-шуй. И даже неудобство потребителей (хотя этот фактор полностью учтен), а принципы сохранения тепла и энергии, и больше того – их аккумуляции.

Для этого все помещения в доме должны быть разделены на две части – жилую, к которой будут относиться спальные комнаты, гостевые, гостиная, детские. И буферную – это те помещения, которые делают жизнь комфортнее: кухня, санузлы, кладовые и подсобные помещения, гардеробные, холл, прихожая.

Идеальной планировкой будет считаться такое расположение этих помещений, которое обеспечит нахождение жилой зоны в юго-восточной части здания, а для всех остальных помещений оставит северную и западную части дома. Чем менее значительным будет помещение, тем ближе к северной стене оно может располагаться.

Схема устройства вентиляции пассивного дома

Кроме этого, отличительной чертой планировки помещений в пассивном доме можно назвать небольшую общую площадь каждой комнаты. Играет роль не конкретные размеры, а удаленность помещения от окна вглубь дома. Чем дальше от окна будет располагаться противоположная стена, тем сложнее будет прогреть помещение естественным солнечным светом, а также аккумулировать излишки энергии.

Согласно расчётам, идеальной формой пассивного дома признана полусфера, стоящая срезом на земле. На практике создать такую конструкцию крайне сложно, поэтому энергосберегающие дома пытаются создать более привычной формы. Но при сохранении классических форм и знакомых очертаний интерьера, необходимо обеспечить проникновение солнечных лучей как можно глубже внутрь дома.

Вернуться к оглавлению

Используемые строительные материалы

Для строительства пассивного дома могут применяться самые различные материалы. Здесь и дерево, и кирпич, и газобетон.
Большое внимание уделяется не самим конструкционным материалам, а различным утеплителям и изоляторам. Именно от качества последних будет зависеть успех всего мероприятия.

Дом необходимо не только утеплить, чтобы удержать внутри накопленное тепло, но и герметизировать. Именно с этим пунктом чаще всего и возникают проблемы.

Самыми уязвимыми местами считаются стыки конструкций: углы, места примыкания стен к полу, стен к потолку, оконные и дверные проемы. Им стоит уделять более пристальное внимание.

Утеплять нужно не только изнутри. Качественного утепления требует и наружные части здания. Речь идёт о стенах, кровле и фундаменте. Причем об утеплении последнего необходимо задумываться ещё на этапе закладки здания, сразу после завершения земляных работ.

На втором месте стоит качество самого утеплителя. Его количество необходимо выбирать в зависимости от конкретного региона, где строится дом, исходя из климатических особенностей.
Количество утеплителя для дома в Сочи и в Северобайкальске будет абсолютно разным. Кроме элементарной толщины, необходимо смотреть на такие качества, как теплопроводность, паронепроницаемость и теплоотражающие свойства.

Утеплитель должен быть уложен качественно. Недопустимы расстояния между плитами утеплителя, разрывы и прорехи. Идеальным считается глухая монолитная укладка, чего очень трудно добиться на практике. Лучшие показатели в этом плане остаются у эковаты – современного жидкого утеплителя, созданного на основе переработанной бумаги. Она наносится на подготовленную поверхность методом распыления.

Для внутренней отделки здания лучше использовать натуральные материалы, способные притягивать солнечную энергию и аккумулировать её. Для этого можно использовать полнотелый кирпич или полнотелые бетонные блоки.
Из них должны быть выложены внутренние перегородки. От классического гипсокартона лучше отказаться, так как он не обладает аккумулирующими свойствами.

Стены из полнотелого кирпича или бетона, отделанные глиняной штукатуркой, позволят не только накопить энергию солнечных лучей, полученную за день, но ещё и постепенно отдавать её обратно дому. Тёмный цвет стен, расположенных напротив окон, позволит сделать эту процедуру более эффективной. Для отделки фасада здания также рекомендуется выбирать более тёмные оттенки, чтобы притягивать солнечную энергию.

Вернуться к оглавлению

Сложности при проектировании и строительстве

При проектировании и строительстве пассивного дома не удается избежать трудностей, влияющих на итоговый результат. К ним можно отнести ошибки и неточности при проектировании. Низкое качество строительства (ошибки при монтаже конструкций приводящие к увеличению тепловых потерь).

Схема теплопотерь дома

Стоит отметить, что отсутствие поддержки от государства тормозит развитие этой технологии. Это относится не только к России, но и ко многим другим странам. Технология пассивного дома активно развивается в странах, известных своими экологическими и энергосберегающими программами – Финляндия, Дания и т.д.

Что такое «Пассивный дом»? — ppu-house.ru

Все чаще и чаще мы встречаем понятие «пассивный дом», когда речь заходит о энергоэффективном жилье. Однако, мало кто реально понимает о чем идет речь и уж тем более не может полноценно ответить на вопрос: «а что это такое?». Примитивные объяснения вроде: «дом — термос», «дом без системы отопления», «термос с качественными легкими» или «дом без мостиков холода» лишь отчасти проливают свет на сооружение, которое в Германии на свет появилось в 1991 году, и которого в России до сих пор нет. Можно «загуглить» и узнать, что:

«Пассивный дом представляет собой стандарт энергоэффективности в строительстве, который позволяет экономно и экологически чисто, причиняя минимум вреда окружающей среде, поддерживать комфортность проживания. Потребление им тепловой энергии настолько мало, что или отпадает необходимость в установке отдельной отопительной системы, или её мощность и размеры невелики.» http://fb.ru/article/225764/energosberegayuschiy-dom-passivnyiy-dom-proektirovanie-stroitelstvo-i-osobennosti

или

«Пассивный  дом — это добровольный строительный стандарт современных домов, приводящий к минимальному энергопотреблению зданий для отопления или охлаждения помещений.  Хотя в настоящее время стандарт пассивного дома является добровольным, благодаря решениям Европарламента с 2020 года он станет обязательной нормой для вновь возводимых зданий в Европейском союзе.» http://dom.dacha-dom.ru/passivny-dom.shtml

или

«Идеальный пассивный дом – это здание с комфортным для проживания микроклиматом, но не требующее отопления.» http://diskmag.ru/tehnologii/passivnyj-dom.html

Можно заглянуть в Википедию, которая в большинстве случаев дает, если не исчерпывающие ответы на возникающие попутно вопросы, то по крайней мере общие представления:

«Пассивный дом, энергосберегающий дом или экодом (нем. Passivhaus, англ. passive house) — сооружение, основной особенностью которого является отсутствие необходимости отопления или малое энергопотребление за счёт применения пассивных методов энергосбережения — в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу площади, потребляемой большинством современных зданий.»

Можно обратиться к модному сегодня видехостингу YOUTUBE и посмотреть весьма лаконичный ролик: https://youtu.be/5RTECYf9-gc

Можно и нужно посетить сайт: http://www.passiv-rus.ru и постараться вникнуть в информацию о том, что такое пассивное домостроение, как говориться из первых рук (ну или почти из первых рук).

Все вышесказанное о пассивном доме почти правда, но  как известно — «не все что пишут в интернете правда», и мы все же докопаемся до точного понимания того: что такое пассивный дом.

Все всегда начинается с истории, которая не только ответит на все вопросы, но и отразит ход технологической мысли в создании столь совершенного сооружения — пассивного дома.

Итак, начиналось все в  далеком 1972 г. со строительства  первого энергосберегающего 6-ти этажного федерального здания (16350 м2), с подземной двухъярусной автостоянкой (архитекторы Николасом Исааком (Nicholas Isaak) и Эндрю Исааком (Andrew C. Isaak))  в США (штат Нью-Хэмпшир, в Манчестере)

Пассивный дом

Главная > Статьи > Строительство и ремонт > Разное

Что такое пассивный дом?

Если вы спросите у своих товарищей о пассивном доме, то не многие смогут ответить вам на этот вопрос. Давайте немного прольем свет на этот вид дома.

Пассивный дом – это дом, который потребляет очень мало энергии для обогрева или охлаждения помещений. Пассивный дом ничем не уступает по комфорту традиционным домам. Если описать в двух словах, тогда это герметичный дом с низким потреблением энергии.

Такие дома могут экономить на отоплении помещений до 90% энергии. Одной из составляющих пассивного дома является снижение к минимуму потерь воздуха из здания. В домах, построенных по этой технологии, устанавливают окна с тройными стеклопакетами. Сводится к минимуму потеря теплого воздуха через мостики холода. Устанавливается сбалансированная вентиляция. Обогрев дома происходит благодаря природным ресурсам.


Концепция пассивного дома была разработана Bo Adamson из Лундского университета (Швеция) и Wolfgang Feist из института жилищного строительства (Германия). The Passivhaus Institute – это созданный институт, который сертифицирует дома, которые соответствуют требованиям пассивного дома. Сегодня в мире насчитывается около 20 000 домов, которые построены по этой концепции. Наш образ жизни: истощение природных полезных ископаемых, загрязнение окружающей среды – все это вынуждает нас стремиться к «зеленому» образу жизни.

Глобальная тенденция – это сократить выброс в окружающую среду углерода. Сегодня очень много уделяют внимания выбросу углерода в атмосферу, благодаря сжиганию природных ископаемых. Но мало внимания уделяют теплопотерям в наших домах.

Пассивный дом – это наше будущее?

Давайте разберемся логически в этом вопросе. Большинство правительств нашего мира поставили перед собой задачу: снизить на 80% выброс углерода в атмосферу к 2050 году. На все здания и сооружения приходится около 48% выбросов. Как вы думаете, каким домам будут отдавать предпочтение в будущем? 

Сегодняшние строительные компании стремятся удешевить жилую площадь, чтобы поскорее ее продать. Очень мало кто обращает внимание на сохранение энергии в доме.

Будущие стандарты очень изменятся в скором времени. Так почему бы не быть готовым к этим изменениям? Стоит задуматься и строительным компаниям, если строить с учетом сохранения энергии, тогда спрос на такие дома вырастит само собой.

Электроэнергия в пассивном доме

Для любого дома необходима электроэнергия. Зачем тратить природные ископаемые? Ведь можно снабжать дом электроэнергией, не нанося урон окружающей среде. Пользоваться солнечными батареями или ветряками.

Многие подумают: чем я смогу помочь целому миру? Ведь мой один дом не спасет мир от избыточного углерода в атмосфере. Но подумайте, если мы, хотя бы немного, воспитаем в себе созидание, тогда и жизнь станет чище.

Вентиляция в пассивном доме

Многие заблуждаются, думая, что в пассивном доме плохая вентиляция. Так как через воздух теряется очень много тепла из дома. Не стоит так заблуждаться. В пассивном доме теплый израсходованный воздух используется для подогрева воздуха, который входит в дом с улицы.

Отопление в пассивном доме

В земле очень много энергии, которую можно использовать для обогрева наших домов. Грунтовые воды в нашей земле всегда имеют положительную температуру. Так почему бы не использовать это для обогрева здания.

Многие правительства предоставляют кредиты для покупки энергосберегающего жилья с низкой процентной ставкой. Что также увеличивает популярность пассивного дома.

Стоимость пассивного дома, по сравнению с обычными домами, не на много велика. Так стоимость строительства 1 м² пассивного дома будет стоить около 200у.е., а стоимость строительства стандартного дома – 100 у.е.

Будущее за пассивными домами, задумайтесь над этим.  

Пассивный дом - производитель домов КАРКАСКИН Санкт-Петербург


Пассивный дом, энергосберегающий дом или экодом (нем. Passivhaus, англ. passive house) — сооружение, основной особенностью которого является отсутствие необходимости отопления или малое энергопотребление — в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу объёма.
Проблемы энергосбережения давно уже вышли на первый план, в том числе и в сфере частного домостроения. Приметой последнего времени стало интенсивное строительство так называемых пассивных домов в странах Западной Европы, особенностью которых является крайне низкое энергопотребление — вплоть до нулевых расходов на отопление.
С точки зрения энергопотребления пассивный дом — весьма эффективен, поскольку исключает разорительные расходы на отопление. Однако тут же возникают опасения относительно экологической безопасности и комфортного проживания: если дом герметичен, то в нем наверняка трудно дышать. И кислорода будет не хватать, и влажность окажется повышенной, и грибки с бактериями станут активно размножаться…
Все эти страхи напрасные. Если дом выстроен профессионально, с соблюдением всех стандартов и нормативов, то никаких грибков не будет и в помине. Грамотный строитель устроит гидро-, тепло- и пароизоляцию так, что стена будет гарантированно сухой, а правильно устроенная система вентиляции и кондиционирования обеспечит помещения свежим воздухом.


Показатели теплоэффективности


Показателем энергоэффективности объекта служат потери тепловой энергии с квадратного метра (кВт·ч/м²) в год или за отопительный период. Обычно потери составляют 100–120 кВт·ч/м². В России нет нормативов для определения пассивного дома. В европейских странах установлен показатель примерно 10-15 кВт·ч/м².
Пассивный дом созданный на базе каркасных стен.
Необходимо правильно устроить стеновой «слоеный пирог». В него обязательно входит эффективный утеплитель, чаще всего минеральная вата или эковата — экологически безопасный эффективный теплоизолятор. Внутри стеновой конструкции находятся также гидроизоляционные пленки, пароизоляционные мембраны; кроме того, нередко используют специальные теплоизоляционные фасадные материалы и системы. Часто используются ветрозащитные плиты, которые утепляет конструкцию и перекрывает мостики холода по стойкам каркаса. Благодаря высокой паропроницаемости плиты каркас и утеплитель остаются сухими в течение всего срока службы. При использовании в качестве утеплителя льняных матов или целлюлозной эковаты не требуется сплошная пароизоляция — такая стена «дышит», как деревянная. Стены, устроенные по всем правилам, очень теплые, а постройка после закрытия теплового контура представляет собой своеобразный термос, из которого тепло практически не уходит наружу.

Окна


Особо внимание необходимо уделять окнам пассивного дома. Они должны соответствовать теплотехническим стандартами выолняются, обычно, не открывающимися или с функцией автоматического проветиивания открывания. 
В пассивном доме используются усовершенствованные энергосберегающие окна — герметичные 2-камерные стеклопакеты, инертным газом, заполнены с тёплой дистанционной рамкой (полимерная или пластиковая вместо металлической, являющейся мостиком холода). Одно из стёкол стеклопакета с внутренней стороны покрыто селективным покрытием (I-стекло или K-стекло) сокращающим радиационные потери. Применяются более тёплые многокамерные профили для изготовления переплёта. Также стёкла в ряде случаев закаливаются с целью избежания разрушения при тепловом шоке. В наших условиях целесообразно для дополнительной теплоизоляци устанавливать ставни, жалюзи или шторки. Это позволяет увеличить тепловое сопротивление оконного блока на 20-30 % (сопротивление теплопередаче роллетной конструкции может быть 0,18 — 0,27 м2К/Вт).
Самые большие окна направлены на юг (в северном полушарии) и приносят зимой в среднем больше тепла, чем теряют. Ориентирование окон на восток и запад сводится к минимуму для снижения затрат энергии на кондиционирование летом.

Система вентиляции


Большую роль играет система приточно-вытяжной вентиляции: если она смонтирована неправильно, потери тепла достигают 20–25%. Поэтому в системе вентиляции необходимы рекуператоры, обеспечивающие экономию энергии на нагрев холодного приточного воздуха за счет использования тепла удаляемого наружу теплого воздуха.

 
Стоимость


В настоящее время стоимость постройки энергосберегающего дома примерно на 8-10 % больше средних показателей для обычного здания. Дополнительные затраты на строительство окупаются в течение нескольких лет эксплуатации. При этом нет необходимости прокладывать внутри здания трубы водяного отопления, строить котельные, ёмкости для хранения топлива и т. д.

Фотография в инфракрасных лучах показывает, насколько эффективна теплоизоляция пассивного дома (справа) по сравнению с обычным домом (слева).

 

Пассивные дома

ПАССИВНЫЕ ДОМА: БУДУЩЕЕ УЖЕ НАСТУПИЛО!

На территории стран Европейского Союза и Северной Америки пассивные дома из футуристичной диковинки постепенно переходят в разряд повсеместного стандарта. В последние годы данный тренд начал приходить и в Россию. В чем же особенности пассивных домов и как энергосберегающие технологии внедрить на практике уже сегодня и у нас? Пассивный (а точнее — энергопассивный) дом — это дом, который не потребляет энергию или данное потребление крайне мало. Для поддержания комфортной температуры в помещениях используется не отопление, а преимущественно внутренние теплоресурсы. Благодаря тщательной теплоизоляции с окружающей средой поддерживается минимальный теплообмен. Пассивные дома могут функционировать без затрат на отопление даже в северных регионах.

История развития концепции пассивного дома

Концепцию энергопассивных домов начал развивать еще в конце 1980-х годов немецкий физик Вольфган Файст. Значительно продвинувшись с исследованиями в данном направлении, в 1990-х он открыл и возглавил Институт пассивного дома в городе Дармштадте. Сегодня это авторитетное отраслевое учреждение, в том числе и разрабатывающее стандарты, на которые ориентируются в европейских странах. Сам Вольфган Файст живет с семьей в доме, который может обходиться вообще без отопления. Расходы на отопление в нем ничтожны — в год менее одного литра жидкого топлива на квадратный метр отапливаемых помещений. Современный стандарт Института пассивного дома (Passive House) определяет уровень энергозатрат на квадратный метр отапливаемой площади в год — 15 кВт*ч в год общих энергозатрат на кв. метр, включая отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и электроснабжение. Для сравнения отметим, что в обычном кирпичном доме энергозатраты на отопление составляют около 300 кВт*ч в год! Приведенным выше нормам энергоэффективности соответствуют вовсе не несколько жилища единичных энтузиастов, а тысячи пассивных домов в Европейском Союзе. Причем это не только частные коттеджи, но и многоквартирные городские здания. В первую очередь это стало возможным благодаря активному развитию строительных технологий и появлению инновационных материалов для снижения теплопотерь. Теперь активно строятся дома по более продвинутому стандарту — Passive House Plus. Некоторые дома имеют даже положительный энергобаланс — не потребляют, а производят дополнительную энергию, благодаря большому количеству фотогальванических элементов, расположенных на крыше и фасаде здания. Не остается в стороне и государство. Строительство пассивных домов всячески продвигается, их владельцы получают различные финансовые преференции. В 2009 году в Евросоюзе была принята директива энергетических показателей в области строительства, которая предписывает приблизить все жилые здания к энергетической нейтральности уже к 2020 году.

Особенности пассивных домов

При строительстве пассивного дома нужно учитывать множество нюансов — начиная от расположения дома, планировок до, конечно же, тщательной теплоизоляции. Архитектурное решение и расположение постройки. Продуманные планировки и архитектурное решение позволяют сократить теплопотери. Большинство окон дома обращают на южную сторону и стремятся к тому, чтобы здание не находилось в затенении. Таким образом оно получает дополнительный приток света и тепловой энергии. Также при проектировании учитывается роза ветров. Широко используются стеклянные перегородки, которые способствуют энергосбережению за счет увеличения уровня освещенности в помещениях. Теплоизоляции. Значение этого пункта для пассивного дома сложно переоценить. Для снижения теплопотерь устраняются все «мостики холода», устанавливаются теплосберегающие окна и двери, монтируются дополнительные теплоизоляционные ограждающие конструкции. В итоге коэффициент теплопередачи стен должен быть менее 0,15 Вт/м2·K. Вентиляция. Так как при максимальной теплоизоляции дом по своей сути напоминает герметичный термос, важно обеспечить искусственный приток свежего воздуха. Для этого в энергоэффективном или пассивном доме обязательно должна быть приточно-вытяжная система вентиляции. Она должна не только обеспечивать воздухообмен в помещениях, но и отвечать требованиям энергетической эффективности, поэтому она оборудуется рекуператором. Рекуперация тепла. Система рекуперации выводит из помещения наружу отработанный воздух, используя имеющуюся в нем тепловую энергию для нагрева свежего воздуха, поступающего с улицы. Таким образом энергетические потери от вентиляции помещения сводятся к минимуму. Освещение и бытовая техника. Для снижения общих энергозатрат дома используются системы освещения с минимальным потреблением энергии, а также применяется только энергоэффективная бытовая техника. Возобновляемые источники энергии. Для покрытия энергетических потребностей жилых домов наиболее часто используется солнечная и ветровая энергия. Некоторые экодома удается вывести на положительный энергобаланс. То есть в них потребление энергии меньше, чем производство. Солнечная энергия может использоваться как для дальнейшего преобразования в электроэнергию, так и аккумулироваться в тепловых коллекторах для отопления здания. Получили распространение и так называемые гибридные солнечные батареи, в которых совмещены тепловые и электрические преобразователи солнечной энергии. Инженерные сети и интеллектуальные системы. В схеме сбережения энергии напрямую участвуют все инженерные сети и системы здания. Для этого внедряются системы контроля и управления электрическими потребителями, расходом воды, системы управления климатом в помещениях.

Следующий шаг: здания с избыточной энергоактивностью

Дома, в которых не только экономиться, но и производится энергия, называют энергоактивными. Специалисты разделяют здания по данному критерию на следующие категории:
• энергоэффективные дома с небольшой энергоактивностью — замещается до 10% от всей потребляемой домом энергии;
• дома со средней энергоактивностью — замещается от 11 до 60% энергии;
• дома с высокой энергетической активностью — замещается свыше 60% энергии;
• пассивные дома (энергетически автономные) — все энергозатраты возмещаются на 100%;
• дома с избыточной энергетической активностью — излишки энергии передаются другим потребителям. При строительстве энергоактивных домов решаются три ключевые задачи на различных уровнях проектирования (уровне конструктивного и объемно-планировочного решения, инженерно-техническом):
1. Получение необходимой энергии из доступных возобновляемых источников.
2. Аккумулирование (хранение) данной энергии.
3. Регулируемое распределение полученной энергии для нужд дома.
Эти решения могут быть разными в зависимости от региона расположения дома, имеющихся финансовых ресурсов, доступных источников энергии, особенностей архитектуры и т. д. Отметим, что в данной области у архитекторов и строителей есть широкое поле для творчества — в отраслевых изданиях можно найти впечатляющие реализованные проекты. Повышение уровня энергоэффективности уже эксплуатируемых домов и возведение зданий, отвечающих всё более и более жестким энергостандартам с ориентацией на энергоактивность, завоевало высокий стратегический приоритет в странах Европы. Во главе угла при этом комплексный подход, учитывающий не только энерго-экономические, но и экологические, социальные аспекты. Для России это также неминуемая историческая перспектива. И уже сегодня многие владельцы частных домов, не дожидаясь широкомасштабных государственных инициатив в данном направлении, стремятся перенести успешный европейский опыт в области энергоэффективности на свой участок ИЖС. К счастью, возможности для этого в нашей стране есть. Примером тому уже построенные и успешно функционирующие дома в самых разных уголках России, в том числе и с весьма суровым климатом.

Технология строительства пассивного дома

Пассивные дома в течение нескольких лет возводятся в Западной Европе, преимущественно в Германии, откуда и происходит технологи ятроительства «пассивного дома». Там был разработан первый проект дома, который должен был потреблять мало энергии. В России идея «пассивного дома» все еще вызывает сомнения среди заказчиков.

Экономия тепловой энергии

Основная цель проекта пассивного дома — это максимальная экономия тепловой энергии. В пассивном доме должны быть сведены к минимуму потери тепла, заменяя активную энергию, поступающую от устройств отопления пассивной энергией, то есть, поступающей из внешних источников, солнечной энергии, рекуперации тепла из вентиляции или внутренних источников энергии. Потребление энергии для обогрева дома, не должно превышать 15 кВт*ч/м²/год. Следует иметь в виду, что эти рекомендации подходят для климата германии, а в более холодных регионах допустима более высокая потребность в энергии. Такой расход энергии можно получить, применяя соответствующую изоляцию наружных стен. Потребность в энергии в пассивных домах почти в восемь раз меньше, чем в традиционных зданиях. Удивительно то, что небольшой расход энергии, не препятствует эксплуатации дома и не снижает тепловой комфорт.

Важно правильное расположение

Чтобы построить пассивный дом, необходимо начать с поиска подходящего места. Лучшим будет земельный участок, на котором отсутствуют затеняющие объекты. Уже на стадии покупки проекта, вам нужно обратить внимание на то, чтобы в доме была дневная зона отделена от ночной. Жилые комнаты, столовая – должны быть с юга, чтобы солнечные лучи прогревали помещения в течение дня. Такие природные источники энергии для отопления следует использовать, монтируя большие окна. Следует иметь в виду, чтобы стекла имели высокий коэффициент пропускания солнечной энергии g≥55%. Хорошим решением будет выбор двойного стеклопакета, который плотно устанавливается в стене в слое теплоизоляции для минимизации тепловых мостов. С северной стороны здание может быть защищенно естественными скалами или деревьями. Окна, если есть необходимость их вставки, должны быть как можно меньше.

Простота формы

Пассивный дом должен иметь простую форму, обеспечивающую ему минимальные потери энергии. Идеальным будет здание, спроектированное в форме прямоугольника, где отношение площади наружных стен к объему будет как можно меньше. Чем более сложную форму будет иметь дом, тем больше углов, то есть потенциальных мест, через которые проникает тепло. Здание должно содержать как можно меньше выступающих элементов, так что присутствие в проекте дома мансардных окон, эркеров и балконов, ухудшит энергетический баланс дома. Желая достроить балкон или подвал, нужно позаботиться о правильной изоляции. Если вы хотите построить дом с чердаком вы должны выбирать проекты с одно — или двускатной крышей. Мансардные окна благодаря современной конструкции, имеют меньшие теплопотери , чем фасадные окна. Однако нужно помнить о правильной изоляции рамы окна.

Отдельный гараж

Наиболее выгодным является строительство отдельно стоящего гаража. Однако, если площадь земельного участка не позволяет этого, можно построить гараж возле здании. Отопление в гараже не даст положительных результатов, а только лишь увеличивает потери энергии . Чтобы избежать проникновение холода с гаража в дом, необходимо утеплить стену дома, к которой пристроен гараж, таким же слоем изоляции, как и остальные стены здания.

Механическая вентиляция

«Пассивное» здание, в отличие от традиционных домов, не всегда требует монтажа отопительных систем. В пассивных домах используется  механическая вентиляция обеспечивающая рекуперацию тепла. Шум от вентиляции устраняется почти полностью с помощью хорошей акустической изоляции каналов, выбора вентиляторов высокого класс и небольшой скорости потока воздуха в каналах. В пассивных домах не должно быть камина. Однако для заказчиков, которые не представляют себе дома без него, допускается применение камина с закрытой камерой сгорания. Также возможно практическое использование камина, установив водяной камин, мы согреем интерьер и подогреем воды.

Пассивный дом — это здание безопасное для человека и окружающей среды. Гарантирует меньшие затраты на эксплуатацию дома благодаря минимизации потребления энергии. Имеет полезно для жителей микроклимат, обеспечивает оптимальную температуру и влажность воздуха.

Строя пассивный дом, необходимо помнить о:

  • хорошее место расположения,
  • расположение здания относительно сторон света,
  • очень хорошая изоляция стен,
  • высокий уровень герметичности здания,
  • несложная форма дома,
  • простая конструкция крыша,
  • устранение мостиков холода,
  • механическая вентиляция с рекуперацией тепла,
  • установки герметичных окон.

Похожие материалы


Смотрите также