Пассивный дом = нулевой дом. Требования и технологии

Что такое «народный экодом нулевого энергопотребления»?

Экодом на Западе — это жилище, соответствующее «устойчивому развитию» цивилизации, т.е. такому развитию, при котором практически не используются невозобновляемые источники энергии и вещества с одной стороны, и не наносится вреда природе и здоровью человека, с другой. В США, Швеции, Германии, Японии и других странах уже десятилетиями эксплуатируются комфортабельные дома с низким и даже «нулевым» потреблением энергии, без канализационных сетей. В Стокгольме более 10 лет успешно эксплуатируется комфортабельный дом с бассейном и огромным зимним садом, не имеющий не только канализации, тепло- и электроснабжения, но и водопровода. Правда, назвать такой экодом «народным» никак нельзя — он стоит слишком дорого. Фирма ISOMAX уже построила несколько тысяч домов в Польше, Финляндии, Германии с системами солнечного отопления и аккумулирования и добилась того, что дома нулевого энергопотребления стоят не дороже каменных.

«Народный экодом», который мы разрабатываем, будет иметь себестоимость порядка 90 $/кв.м, причем при его строительстве используются только местные доступные экологически чистые природные материалы и энергосберегающие технологии строительства.

Почему так дешево?

Потому что технологии, переданные нам из США, Швеции и Германии дешевы, доступны и используют самые дешевые природные материалы — прессованную солому, либо глиносоломенную смесь. «Ну вот, опять саман, а мы — то думали…» — произнесет про себя читатель и будет не прав. Технология не предусматривает использование самана (80% -глина, 10% -солома и 10%-органика), а используется солома, смоченная глиняным раствором (90%- солома и 10% -глина). Эта «мокрая» технология обобщает четырехвековой немецкий опыт «фахтверкового» (каркасного) строительства в природно-климатических условиях, сходных с белорусскими. Саман почти в четыре раза тяжелее, не является теплоизолятором и в условиях Беларуси неприемлем — у нас слишком влажно.

Суть технологии проста: на фундаменте ставится деревянный каркас (20куб.м дерева на 200 кв.м жилья в двух уровнях), который заполняется методом скользящей опалубки глиносоломенной смесью, причем полностью (фронтоны и межстропильное пространство тоже). Это занимает менее месяца, после чего накрывается крыша и дом сохнет (3-12 месяцев в зависимости от погодных условий). После этого дом штукатурится и отделывается в зависимости от вкуса и возможностей хозяина. Кстати, стены толшиной 40-45 см обладают такой же теплоизолирующей способностью как кирпичные толщиной 0,7 м, и рядом других преимуществ: они легко «дышат» (не путать с инфильтрацией), решают проблему радона, не эмитируют вредные вещества, связанные с тепловой обработкой и т.д. Такие дома стоят в Германии 3-4 века и после своей «смерти» не создают проблем с утилизацией строительного мусора. Энергии для строительства таких домов тратится в тысячи раз меньше по сравнению с кирпичными и эксплуатационные затраты на отопление — меньше. Квалификация нужна только при строительстве каркаса и отделочных работах. Недостатками технологии являются большая трудоемкость и большие сроки строительства, связанные с сушкой самонесущего наполнителя стен.

Этих недостатков лишена другая, более эффективная индустриальная «сухая» технология, очень популярная сейчас в США, и использующая те же принципы. Она заключается в использовании прессованных соломенных блоков (сразу после пресс-подборщика с поля) как основного конструктивного стенового материала с последующим оштукатуриванием, то есть блоки могут укладываться на раствор или использоваться в качестве самонесущего наполнителя каркасных стен (сухая технология «прошивных матов»). Следует напомнить, что строительные стандарты США по многим параметрам жестче наших. и эта технология полностью сертифицирована в США. Например, по огнестойкости она полностью соответствует требованиям, а по теплопроводности — в 3 раза лучше. Наружная и внутренняя отделка стен в таких домах не отличается от обычной в США. Такой дом можно построить за неделю и отделывать сразу, что и было продемонстрировано в августе этого года Белорусским отделением Международной Академии Экологии и Solar Energy International из США в п.Занарочь. Стена такого дома при толщине 60 см имеет сопротивление теплопередаче не менее 10. Стоят такие дома по 100 и более лет. Например, сейчас в США живут люди в домах из прессованной соломы, построенных в прошлом веке.

А как насчет огнестойкости?

Согласно международным стандартам DIN 4102 и DIN 18951(21/51) глиносоломенные смеси являются негорючими материалами вплоть до 5% содержания глины при условии, что минеральное связующее (глина) равномерно распределено по объему. Объяснить это легко: глины содержат большое количество калийных соединений, являющихся антипиренами. По международным нормам оштукатуренные стены, построенные по «straw-bаlе» технологии, можно отнести к классу F45, т.е. сопротивляемость огню не менее 45 минут. Соломенные блоки, положенные на цементный раствор с последующим оштукатуриванием, имеют еще более высокий класс, вплоть до F120.

Какие коммуникации нужны экодому?

Вообще-то нужны только дороги и электричество (если не по карману дорогостоящие солнечные батареи с электроаккумулирующими системами). А канализация? Конечно, нужна, только не такая, как у нас. Наша, во-первых, она очень дорогая, во-вторых, не решает проблему утилизации хозбытовых стоков (например, проблему осадка сточных вод), а только переносит ее из одного места в другое, и главное — она не является системой локально замкнутого цикла. При индивидуальной застройке это как бы «теплотрасса наоборот», и вреда она наносит не меньше, чем наши пресловутые теплотрассы. Вместе с тем, американское «министерство здравоохраниния» давно сертифицировало и разрешило использовать даже в городах очень дешевые локальные биологические системы утилизации хозбытовых стоков, работающие по принципу «замкнутого цикла» и не создающие проблем ни зимой (до -50С), ни летом (до +50С), позволяющие пользоваться всеми благами цивилизации при двух условиях: в туалет нельзя сливать концентрированные яды и бросать биологически неразлагаемые предметы: пластик, некоторые виды бумаги и т.д. Площадь биоочистных — около 200 кв.метров, и выглядит как обычный фруктовый сад и огород; расчетное время эксплуатации на семью из 8 человек — около 100 лет, причем урожайность на этих двух сотках необычайно высока. Можно использовать специальные компостные туалеты, разработанные в Швеции и США и использовать компост как дешевое органическое удобрение.

Отопление (и кондиционирование) экодома обычно содержит основную и вспомогательную системы помимо пассивной солнечной, которая у нас практически не используется. Основная обычно состоит из солнечного теплового коллектора и теплоаккумулятора, запасающего тепло по суточным и сезонным циклам. Конструкции могут быть различными: в Швеции и Норвегии предпочетают твердотельные аккумуляторы под домом; в США и Германии — жидкостные внутри дома (на 200 кв.м жилой площади — около 15 тонн воды). Обычно такие системы стоят недешево, однако их можно сделать очень дешевыми, используя местные материалы и комплектующие: например, тепловой коллектор на крышу экодома конструкции БО МАЭ стоит всего 50$/Квт установленной мощности и не боится заморозков. Обязательной является система рекуперации тепла при вентиляции.

Вспомогательной отопительной системой является обычно камин или небольшая печь медленного горения. Фирма ISOMAX использует в качестве вспомогательной или «аварийной» систему электроподогрева пола с использованием ночного электричества мощностью 2 Вт/кв.м жилой плошади.

Нулевые дома

• Чулан

Энергосберегающие дома становятся все более популярными в мире. Строительство таких домов – не только дань современной моде, желание выделиться, построить что-то необычное, ультрасовременное. Рост популярности “нулевых домов” обусловлен и чисто экономическими соображениями, возможностью сэкономить на коммунальных платежах в будущем. В статье рассмотрены примеры строительства энергосберегающих сооружений в Китае.

Здания с нулевым балансом энергии – “нулевые дома” – постепенно завоёвывают мир. Считается, что такие дома могут функционировать полностью автономно и вырабатывать тепло и электричество для собственных нужд самостоятельно. Такие сооружения не зависят или почти не зависят от централизованных электро- и теплосетей. Солнечные коллекторы и батареи, ветрогенераторы и биореакторы интегрируют в коттеджи, павильоны, высотки и даже стадионы; используются специальные системы вентиляции и сбора дождевой воды, применяются элементы солнечной архитектуры и ряд других решений. Все это позволяет заметно экономить на эксплуатации таких зданий, а также делает не только безопасным, но и комфортным пребывание в них человека.

Примеры “нулевых домов”

20 сентября 2008 г. состоялось торжественное открытие Центра энергетических технологий в г. Нинбо (КНР) на территории кампуса китайского филиала британского университета Ноттингема. Здание Центра спроектировала итальянская компания Mario Cucinella Architects. При проектировании были использованы принципы “нулевого дома”, позволяющие максимально полно задействовать природные возможности для терморегуляции и освещения здания.

Здание Центра вмещает аудитории и офисы, небольшой выставочный зал, а также несколько лабораторий: стенды для испытания фасадов, термическая лаборатория для проверки конструкционных материалов, климатическая камера и аэродинамическая труба, лаборатория моделирования солнечного освещения. Общая площадь здания составляет 1300 кв.м и обеспечивается энергией за счёт фотоэлектрических батарей, объединенных в солнечную ферму, а также – ветряков. Здание оборудовано аккумуляторами, которые способны обеспечивать все строение электричеством в течение двух недель.

Правильное распределение воздушных и световых потоков в зависимости от высоты и положения солнца над горизонтом обеспечивается специальной архитектурой сооружения. В здании пять надземных и один подземный этаж. Все они соединяются между собой широкой шахтой, выходящей на крышу. Этот элемент позволяет отражённым лучам солнца проникать вглубь, сокращая потребность в электрическом освещении, а также задаёт пути для воздушных потоков. На собственное охлаждение Центр тратит всего 7-8 кВт·ч на 1 кв.м/год.

Другой пример “нулевого” сооружения в КНР – энергосберегающее здание, построенное для университета Синьхуа в Пекине. Здание спроектировано таким образом, чтобы минимизировать расходы на обогрев и охлаждение. Крыша-козырек с одной стороны создает тень в жаркую солнечную погоду, с другой – вырабатывает электричеств с помощью установленных здесь солнечных батарей.

Крупнейшим “нулевым” сооружением в Китае должна стать 300-метровая “Башня жемчужной реки” (Pearl River Tower) в Гуанчжоу, спроектированная американской компанией Skidmore, Owings & Merrill. 300-метровая 69-этажная “Башня жемчужной реки” задумана как здание нулевой энергии, то есть, оно не будет потреблять электричество из внешней сети. В башне будет выполнено специальное двойное остекление южного фасада (с вентиляцией между стёкол), способствующее снижению нагрева здания.

В Здании будут установлены автоматические жалюзи, поворачивающиеся на нужный угол по мере путешествия Солнца по небу, а также открывающиеся в пасмурную погоду для увеличения естественного освещения офисов. Всё это снизит затраты на кондиционирование.

Солнечные батареи будут вырабатывать электричество, избыток которого запасается в специальные аккумуляторы. Кроме фотоэлектрических панелей здесь смонтированы и солнечные тепловые коллекторы, нагревающие воду для обитателей небоскрёба.

Также американцы запланировали для “Жемчужной реки” систему сбора дождевой воды и систему очистки и рециркуляции технической воды (используемой, к примеру, для слива в унитазах), что должно сократить до минимума потребность здания во внешнем источнике влаги.

Плавные закругления стен небоскреба призваны направлять ветер насквозь здания через 2 технических этажа, где будут установлены ветровые турбины для производства электроэнергии. При этом здание специально спроектировано по преобладающим ветрам.

В системе охлаждения здания, которое будет работать в жарком и влажном климате, архитекторы применили целый ряд новинок, для минимизации расходов на поддержание микроклимата здания.

Это и пассивные осушители вентиляционного воздуха (каналы вентиляции проходят в полах здания), и система охлаждения воздуха в офисах с высоким КПД. В отличие от распространённых систем централизованного кондиционирования, она основана на циркуляции хладагента по многочисленным разветвлённым каналам, также пронизывающим полы на всех этажах.

Индивидуальный жилой дом с нулевым потреблением энергии
Настоящий каталог представляет проекты на тему «Индивидуальный жилой дом с нулевым
потреблением энергии для Нижнего Новгорода и Нижегородской области», выполненные бакалаврами
архитектуры на кафедре архитектурного проектирования .

Техническое задание «Индивидуальный жилой дом с нулевым потреблением энергии для Нижнего Новгорода и Нижегородской области» было составлено кафедрой архитектурного проектирования ННГАСУ, утверждено ректором ННГАСУ и согласовано Департаментом градостроительного развития территории Нижегородской области. По заданию предусматривалась разработка объемно-планировочного решения с соблюдением следующих требований:

1. Площадь участка = 1000 м3 = 10 соток
2. Этажность - 3 этажа (подвал, 1 этаж, мансарда)
3. Число членов семьи – 3-4 человека
4. Общая площадь жилого дома – 80-100 м2
5. На участке предусмотреть гараж на 1 автомобиль
6. Стены и перегородки – клееный брус, калиброванное бревно, деревянные щиты

В проекте необходимо использовать новации в области энергосбережения: новые деревянные конструкции, оригинальную систему снегоочистки, уникальную ветроустановку, современные системы вентиляции.

Деревянный жилой дом в аспекте энергосбережения.
Пассивный дом является ведущим мировым стандартом в энергоэффективном строительстве. Сохранение энергии достигает 80% по сравнению с обычными новыми зданиями. Концепция «Пассивного Дома» была разработана в 1988-м году профессором Бо Адамсоном в Университете Лунда, Швеция. Идея заключается в создании такого здания, которое могло бы поддерживать комфортные для человека условия сколь угодно долго без подводки энергии со стороны. Это – пример замкнутой системы, не требующей стороннего вмешательства для своего существования, которая базируется на следующих принципах:

• Снижение теплопотерь (достигается за счет минимальной площади внешней поверхности здания; использования специальных материалов для несущих и ограждающих конструкций здания, отделочных материалов с низким коэффициентом теплопроводности, светодиодов в качестве приборов освещения).
• Использование альтернативных источников энергии, светодиодов в качестве осветительных приборов, таймеров – для экономии электроэнергии.

В проектах бакалавров архитектуры ННГАСУ помимо соответствующих объемно-планировочных решений применяется ряд новаторских подходов:

• Новые деревянные конструкции
• Система снегоочистки
• Уникальная ветроустановка
• Современные системы вентиляции и т.д.

Конструктивные и архитектурные особенности малоэтажного энергоэффективного здания предполагают устройство скатной или плоской кровли с минимальным уклоном для стока атмосферных вод. Кровля, как известно, служит накопителем снежных осадков и, следовательно, создания больших нагрузок на несущие элементы и саму кровлю. Существующий способ удаления снежного покрова с крыш зданий с помощью использования электрических кабелей требует больших затрат электроэнергии. В связи с этим был разработан на уровне рабочих эскизов менее энергоемкий способ, сущность которого состоит в следующем. На поверхности кровли параллельно длинной стороне здания закрепляют перфорированные трубопроводы диаметром 25-30 мм. Трубопроводы соединяют с побудительным устройством, в качестве которого используют компрессор мощностью 2-3 кВт или газовый баллон с нейтральным газом-азотом. Сжатый воздух или газ подают в трубопровод под давлением 0,5-1,0 атм. Удаление снега происходит в течение 15-20 секунд.

Внутри продуваемой крыши на теплозвукоизоляционном перекрытии предполагается размещение ветрогенератора вертикального типа. Крыша здания выполнена в виде несущих вертикальных перегородок (возможно из поликарбоната), которые размещены в плане в радиальном направлении под острым углом к диаметральным осям покрытия. В плоскости кровли может быть помещен солнечный водонагреватель из стальных труб, окрашенных в черный цвет, либо - солнечные панели. Вертикальные перегородки в плане образуют каналы переменного сечения, которые позволяют увеличить скорость и давление воздуха в центральной зоне крыши более чем в 2,5 раза и соответственно увеличить угловую скорость ветрогенератора. Таким образом, дом, благодаря своим конструктивным и архитектурным особенностям, позволяет одновременно улавливать, усиливать и концентрировать как горизонтальные, так и вертикальные потоки воздуха. При сверхвысоких скоростях ветра в свесах крыши автоматически открываются окна. В результате использования данного решения здание начинает вырабатывать электроэнергию при скорости ветра 1,5-2,0 м/с. Количество дней в году с такой скоростью ветра составляет 75-80% для Нижегородской области. При скорости ветра менее 1,5м/с, когда здание не вырабатывает энергию, автоматически включается резервный источник энергии – электрогенератор. В ночное время суток избыточное количество электроэнергии поступает в центральную систему электроснабжения.

Для снижения теплопотерь в проектах применена приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией тепла. Основное отличие системы от стандартных в том, что воздух поступает в здание не через вентиляционный вход, а из подземного воздухопровода. Таким же образом он выходит наружу. Основной принцип действия в том, что подземный воздухопровод оснащен рекуператором (грунтовым теплообменником), который предварительно нагревает воздух. Нагретый поток отдает свое тепло холодному и регулирует общую температуру. Это позволяет до 90% повысить эффективность вентиляционной системы, работающей с учетом выработки внутреннего тепла. Последнее вырабатывается в значительном количестве, к примеру, от компьютеров, тепла людей, осветительных и различных электрических приборов.

Концепция запроектированных студентами индивидуальных деревянных жилых домов для Нижнего Новгорода демонстрирует комплексный подход к экономичности, высокому качеству и безопасному для здоровья строительству.

Представленная модель дома может трансформироваться. В зависимости от численного состава семьи и потребностей людей может быть индивидуальным домом, домом на две семьи, есть также возможность блокировки модулей. Идея заключается в создании такого здания, которое могло бы поддерживать комфортные для проживания условия без подводки энергии со стороны. Жилой дом выполнен из дерева с использованием энергосберегающих и экологически чистых технологий. Дом снабжается теплом «пассивно», т.е. только с использованием внутренних источников тепла, получаемых путем генерирования энергии ветра, солнца и переработки биологических отходов.

Индивидуальный жилой дом спроектирован для Нижнего Новгорода. В нем нашли воплощение новации в области энергоэффективного проектирования и строительства: уникальная ветроустановка, современная система вентиляции, система снегоочистки, новые деревянные конструкции и прочие. Дом рассчитан на семью из 4 человек. планировочное решение дома принималось в соответствии с ориентацией дома по сторонам света: гостиная, кухня-столовая, детские обращены на юг и имеют большие остекленные плоскости, на север выходит тамбур, гараж, гардероб и лоджия второго этажа.

Жилой дом расположен в ранее запроектированном квартале Нижнего Новгорода, отведенном под индивидуальную застройку. Рассчитан на семью из четырех человек, имеет три спальни и гараж на два автомобиля. Единый объем общей зоны первого этажа (гостиная и кухня-столовая) «перетекает» в пространство улицы через просторную террасу, выходящую на юг. Северная сторона защищена от негативного воздействия буферной зоной в виде лестницы, заключенной между стеклянной и несущей теплой стеной.

Проекты застроек и реконструкций жилого квартала

1. Проект застройки квартала в границах улиц Артельной, Агрономической, Саврасова и Артельного проезда (Замятина Н.Е.)
2. Проект реконструкции квартала в границах улиц Артельной, Артельный проезд, Агрономической, Саврасова (Филюшкин И.)

В исключительных случаях в качестве резерва систему вентиляции оборудуют маломощными нагревателями или кондиционерами, осуществляющими минимальную регулировку температурных условий.

Подобные технологии были реализованы при строительстве «экодеревни» близ Хельсинки в Финляндии. Она представляет собой экологически чистую территорию сельского типа площадью 1132 га.

В ходе строительства были применены современные системы утилизации и рекуперации тепла, такие, как использование обратной воды системы теплоснабжения для напольного отопления, утилизация тепла удаляемого воздуха, системы естественной вентиляции с дефлекторами новой конструкции, использование солнечных коллекторов на системах горячего водоснабжения, автоматизация систем жизнеобеспечения, использование эффективной теплоизоляции в ограждающих конструкциях. Проверка показала, что энергопотребление в домах экодеревни не превышает 15 кВт ч/м3 в год.

В Европе давно применяют подобный подход не только для жилых зданий, но и для зданий промышленного или офисного назначения. В Дании, Германии, Финляндии разработаны специальные целевые государственные программы по приведению всех объектов регулярной застройки к условно-пассивному уровню, соответствующему 30 кВт ч/м3 в год. Например, так было построено офисное здание Исследовательского Центра ROCKWOOL в Дании. Проект был удостоен звания «Офис 2000 года», а сооружение было признано одним из самых энергоэффективных в мире. Современная концепция строительства домов требует не только применения энергосберегающих технологий.

Она подразумевает также сведение к минимуму загрязнений окружающей среды различными отходами, вредными веществами, энергетическими излучениями и полями. В идеальном случае, энергопассивный дом должен находиться в состоянии термодинамического равновесия с окружающей средой, что соответствует такому пути развития цивилизации, при котором, с одной стороны, практически не используются невозобновляемые источники энергии и материалы, а с другой – не наносится вред природе и здоровью человека.

Примеры построенных домов с низким потреблением энергии

В штате Оклахома (США) компания Ideal Homes построила первый дом с нулевым потреблением энергии, который может стать базовым проектом для серийного строительства такого рода зданий. Стоимость коттеджа составляет менее двухсот тысяч долларов. Он не потребляет внешней энергии и за год вырабатывает столько же энергии, сколько и потребляет. В этом одноэтажном доме имеются три спальные комнаты и два санузла, а также подвал и гараж. Объект подключен к городской электросети, хотя в периоды спада нагрузок, автономная система электроснабжения дома позволяет вырабатывать больше энергии, чем он потребляет. В качестве собственных автономных источников электроэнергии применены солнечные батареи.

Компания, реализовавшая проект, при постройке дома использует системы очистки воздуха HVAC, виниловые окна, а также высококачественные изоляционные материалы. Под фундаментом размещены специальные нагревательные системы, помогающие поддерживать постоянную температуру в жилище. Один из владельцев компании с уверенностью прогнозирует, что в будущем будут построены целые кварталы таких жилищ, которые будут окружены зелеными насаждениями. Сточные воды от этих домов будут поступать в специальные водоемы, где они будут подвергаться очистке, а затем использоваться для орошения деревьев. Система орошения также будет работать от солнечных батарей.

В США, Швеции, Германии, Японии и других странах давно строятся комфортабельные дома с низким и нулевым потреблением энергии, имеющие не только автономное электроснабжение, но и замкнутые системы утилизации бытовых отходов. В Стокгольме более 20 лет успешно эксплуатируется комфортабельный дом с бассейном и большим зимним садом, этот дом не имеет не только канализации, но и водопровода. В Польше, Финляндии, Германии построено несколько тысяч домов с системами солнечного отопления и аккумулирования тепла, при строительстве которых применены новые строительные материалы, оборудованные технологичными системами теплообеспечения и утилизацией отходов жизнедеятельности. Стоимость этих домов сравнима со стоимостью обычных домов.

Технология строительства домов с низким или нулевым потреблением тепла применима для любых климатических зон.

В Вашингтоне раз в 2 года проводится Солнечное Десятиборье (The Solar Decathlon), соревнование по эко-дизайну и эко-архитектуре среди университетов, которые представляют наиболее энергоэффективные «солнечные» дома. В 2005 году второе место занял проект студентов из Корнуэлла, отличавшийся продуманностью и завершенностью деталей. Это вдохновило студентов открыть свой бизнес по производству энергопассивных экодомов.

На сегодняшний день имеется опыт успешных продаж экодомов, компания бывших студентов Independence Energy Homes получает все больше и больше заказов, благодаря главному достоинству – экономичности. В результате применения современных энергосберегающих технологий удалось создать дом, обладающий, по мнению владельцев компании, наилучшими качественными характеристиками среди подобных проектов. Автономная система электро- и теплоснабжения состоит из фотоэлектрических панелей и солнечных нагревателей которые смонтированы на крыше.Благодаря этому дом площадью около 90 м2 производит гораздо больше энергии, чем потребляет панелей на крыше генерируют 6000 W электроэнергии в день, что более чем достаточно для небольшого дома, чье энергопотребление минимально. Снижение потерь достигнуто с помощью тщательной теплоизоляции, эффективных систем обогрева, охлаждения и водоснабжения, управляемых электроникой.

В качестве теплоизоляции применены структурно изолированные панели, наполненные пенополистиролом, которые обеспечивают высокий коэффициент температурного сопротивления.

Особенностью конструкции серийного энергопассивного дома американской фирмы является расположение инженерных систем в средней части дома.

Теплоноситель системы отопления нагревается под воздействием солнечной радиации, причем солнечные нагреватели на вакуумных трубках, использованные инженерами в проекте, имеют высокий коэффициент полезного действия даже при рассеянном свете в облачную погоду. Горячий теплоноситель поступает в систему отопления дома и снабжает горячей водой для бытовых нужд. Использованная вода из стиральной машины, стоки из раковины и душа и собранная дождевая вода фильтруются и сохраняются в баке под зданием и в дальнейшем используются для полива растений на участке. На этом разработчики не остановились. В доме предусмотрена возможность зарядки от солнечных батарей даже электромобиля.

Перспективы в России

Сегодня большинство зданий в России имеют низкую энергоэффективность, уступая стандартным европейским параметрам для строительства обычных домов, не говоря уже об энергопассивных. Как ни странно, но в более теплой Германии применяются гораздо более жесткие нормы по теплоизоляции помещений. Так, например, удельный годовой расход тепла для обычного немецкого дома составляет не более 300 кВт ч/м3 в год,в то время как в России – 400-600 кВт ч/м3 в год.
При этом очевидно, что пассивные дома гораздо актуальнее в наших суровых условиях, чем в относительно мягком климате большинства западноевропейских стран. В настоящее время, медленно, но верно ситуация начинает меняться в сторону необходимости повышения энергоэффективности строительных объектов.

Сдерживающим фактором пока еще является сложившееся предубеждение о дороговизне строительства таких домов. Расчеты показывают, что стоимость постройки квадратного метра энергоэффективного дома всего на 8-10% больше средних показателей для обычного здания. Очевидно, что эти дополнительные затраты несущественны по сравнению с дальнейшей внушительной экономией энергоресурсов. В Москве уже построено несколько экспериментальных зданий с использованием технологии пассивного дома.

___________________________________________________________

Энергопассивные дома становятся доступнее с каждым годом, с каждым новым открытием в этой области. Уже и в нашей стране появляются подобные строения. Таким домам не страшны перебои с электричеством или отоплением, а также зимняя погода в Киеве , ведь в любую погоду в энергопассивном доме будет сухо и тепло.

Энергоэффективный дом – это здание, главной особенностью которого является малое энергопотребление и почти полная энергетическая независимость.

Нулевой дом, или пассивный дом – это энергоэффективное здание, энергопотребление которого составляет около 10% от удельной энергии на единицу объема, потребляемой большинством современных зданий. Незначительное отопление требуется лишь в период отрицательных температур. В идеале пассивный дом является независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры воздуха и воды.

Основным принципом проектирования энергоэффективного дома является использование всех возможностей сохранения тепла. В таком доме нет необходимости в применении традиционных систем отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения. Отопление нулевого дома осуществляться благодаря теплу, выделяемому живущими в нем людьми, бытовыми приборами и альтернативными источниками энергии, горячее водоснабжение – за счет установок возобновляемой энергии, например, тепловых насосов, солнечных батарей и термовихревых установок.

Кроме того, нулевые дома очень комфортны и экологически благоприятны для человека. На сегодняшний день такие сооружения – самые удобные и современные типы зданий. В них автоматически поддерживается оптимальная температура, влажность и чистота воздуха, что превращает жизнь в такого рода домах в удовольствие. С учетом того, что люди около 60% своего времени проводят в помещениях, значение таких объектов для поддержания высокого качества жизни трудно переоценить. Микроклимат такого здания способствует продлению жизни человека.

Теплопотери нулевого дома близки к нулю. При тех же условиях обычный дом «отапливает» улицу. В нулевых домах используется система кондиционирования воздуха с регенерацией тепла, что позволяет минимизировать затраты на отопление. Благодаря специальной системе вентиляции воздух поступает в дом с температурой, близкой к внутренней температуре дома и не требует дополнительного подогрева/охлаждения.

На крыше нулевого дома могут быть установлены солнечные батареи или коллекторы, позволяющие получать и накапливать энергию для выработки электричества и тепла. В конструкции дома используются элементы солнечной архитектуры – максимальное остекление с южной стороны и минимальное с северной.

Развитие энергоэффективных построек восходит к исторической культуре северных народов, которые стремились построить свои дома таким образом, чтобы они эффективно сохраняли тепло и потребляли меньше ресурсов. Классическим примером техники повышения энергоэффективности дома является русская печь, отличающаяся толстыми стенками, хорошо сохраняющими тепло, и оснащённая дымоходом со сложной конструкцией лабиринтов.

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 энергоэффективность, были включены солнечные коллекторы и геотермальная установка. Форма скатов кровли здания учитывала широту места строительства и углы падения солнечных лучей в различное время года.

Крупнейшим автономным домом в мире может стать «Башня Жемчужной реки» в Гуанчжоу. Её строительством занимается американская компания Skidmore, Owings and Merrill. Башня будет иметь 69 этажей общим «ростом» в 300 м. Как и следует настоящему «нулевому» дому, она не будет подключена к внешним источникам электроэнергии.

Характерная особенность этой постройки - наличие двойного остекления с вентиляцией между двумя слоями стекла. Подобная конструкция позволит снизить издержки на кондиционирование помещения. Кроме того, в нём будут автоматические жалюзи, которые будут самостоятельно менять угол раскрытия в зависимости от положения солнца.

Будет у здания и хорошая солнечная электростанция, энергия из которой будет тратиться не только на освещение, но и на подогрев воды. Башня будет собирать дождевую воду и очищать её, обеспечивая себя по крайней мере технической водой для канализации и прочих нужд. Будут в башне и ветряные турбины для производства электроэнергии.

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/м³ в год).