Проект нулевой дом. Дополнительные преимущества домов с экономичным энергопотреблением

Эпоха зданий с нулевым энергопотреблением уже начала свой отсчет. Подтверждением этому может послужить размещение властями США в открытом доступе официального документа Министерства энергетики под названием «Здания с нулевым энергетическим балансом» (Zero Energy Buildings, ZEB), опубликованного на сайте ведомства 16 сентября 2015 года.

Документ был разработан совместными усилиями с Национальным институтом строительных наук. Кроме того, огромную поддержку и одобрение событие получило в сообществе лучших экспертов и влиятельных профессиональных организаций строительной индустрии и сферы недвижимости в лице Совета по экологическому строительству (USGBC), а также Союза архитекторов США (AIA).

Какими же должны быть эти самые здания ZEB? Что такое нулевой дом? В чем их особенность и какие условия должны выполняться для проектов, которые получат статус здания с нулевым энергосбережением? Ответы на эти и другие вопросы можно найти в новом документе, причем основные понятия и нюансы там четко расписаны. Чтобы здание было отнесено к классу ZEB, нужно произвести расчеты по определенным формулам, обязательно используя строгие критерии и термины.

Если сделать некоторое обобщение, то можно сказать что дом с нулевым энергопотреблением – это энергоэффективное здание, которое в течении определённого периода потребляет из центральной электросети столько же или меньше энергии, чем производит за то же время для собственных нужд.

Электричество в таких зданиях вырабатывается за счет собственных возобновляемых источников, таких как энергия солнца и ветра , тепло земли (геотермальная энергия) или океана и волн . Многие эксперты убеждены в успехе проекта Zero Energy: по их мнению – это уверенный шаг в новую эру, способную значительно изменить мир. Благодаря экологичности и низким эксплуатационным расходам, а также высокой устойчивости к климатическим изменениям, природным катаклизмам и сбоям в электроснабжении, дома с нулевым энергетическим балансом – это наше будущее.

Уже сегодня тема ZEB-зданий особенно актуальна в странах Евросоюза, где проходит реализация стратегии «Европа 2020». Рост заинтересованности проявляется у коммерческих компаний и организаций, работающих над программами экологической ответственности, а также у многих государственных учреждений. Стоит отметить, что до недавнего времени различные регионы и организации не имели единых четких стандартов для зданий с нулевым энергетическим балансом и отличались собственными представлениями о нулевых домах.

Документ «Здания с нулевым энергетическим балансом» стал важнейшим шагом на пути разрешения этих неопределенностей. В нем раскрывается ряд основных приоритеты, влияющих на классификацию домов. Так, количество энергии, которое ZEB-дом производит, используя возобновляемые источники энергии, играет большую роль, чем среднее энергопотребление.

«Энергия не должна производится посредством сгорания топлива, то есть, сжигающий газ или биомассу для отопления, или генерации электроэнергии дом не может быть отнесен к категории ZEB», – комментируют эксперты по экологическому строительству.

Избыточное количество энергии, которое было произведено в дневное время, направляется в сеть. Ночью же, когда потребление меняется и здание производит меньше энергии, чем необходимо, ее недостающая часть снова поступает из сети. Проще говоря электрическая сеть выступает в роли накопления и хранения энергии.

Здания с нулевым энергобалансом, согласно документу, могут быть настолько энергоэффективны, насколько этого потребует реальная ситуация, без каких-либо ограничений. И, если производится необходимое количество энергии только из возобновляемых источников, то этого достаточно, чтобы соответствовать стандартам ZEB. Концепция же пассивных домов предусматривает четкие требования к норме допустимого потребления энергии на квадратный метр в год, что говорит о значительном различии этих двух понятий.

Над проектами ZEB-зданий уже сегодня работают специалисты из США и Евросоюза. В ближайшем времени RuGBC совместно с компанией Siemens проведет мероприятие, на котором выступит один из ведущих ZEB-дизайнеров Мэтт Мако. Компания (Environmental Building Strategies (EBS), владельцем которой является Мако, на уже сегодня успешно работает с несколькими крупнейшими ZEB-проектами в США.

Узнайте больше о "нулевых" домах из .

Идея в том, чтобы сделать прототип автономного дома с нулевым энергопотреблением. Достигается это за счет правильно сориентированной, по сторонам света, посадки дома и за счет большой тепло-аккумулирующей массы.

Данную систему еще в 50 х годах придумал учитель физики из Киева, Иванов Александр Васильевич. Назвал он это солнечным вегетарием. С 16,5 квадратных метров такого вегетария удавалось собрать более 200 кг лимонов, а еще там росли ананасы и мандарины.

Этой технологией сейчас активно пользуется Китай. Несколько ее усовершенствовав китайцам удается не только обеспечивать свое огромное население, но и экспортировать сельхозпродукцию в другие страны.

Замысел развил американский архитектор Майкл Рейнольдс, адаптировав систему для комфортного проживания. Он же стал использовать для строительства старые автомобильные покрышки, которые идеально подошли для возведения земляных стен.

Его адаптация выглядит вот так:

В этом проекте внедрены 4 новаторские инженерные системы: солнечное отопление; солнечное кондиционирование; сбор дождевой воды которая используется 4 цикла; выработка электроэнергии при помощи солнечных панелей и ветро- генератора.

Сегодня такие дома есть более чем в 30 странах мира в том числе и в холодном климате Канады и Нидерландов. К сожалению ни в Украине ни в России ни в других постсоветских странах, таких домов еще нет.

Отчёт будет собран на официальном сайте проекта. Так же на сайте будет размещен проект со всей строительной документацией таблицами замеров влажности, температур, освещенности, расхода воды и электроэнергии.

Данные о доме будут регулярно обновляться, и он будет доступен в первую очередь для инвесторов, а также будет продаваться для широкой аудитории.

Чем ещё интересен данный проект? Это экономичность строения, дешевизна самого строительства с использованием бесплатных материалов, полная автономность такого дома от каких либо коммуникаций и экологичность дома.

Этот проект можно назвать самым доступным для постройки, и самым прибыльным видом жилья. Дающим своим владельцам пожизненную экономию не только на коммунальных услугах но и на питании, ведь этот дом круглый год выращивает для вас пищу.

Посмотрите небольшое видео, которое наглядно показывает процесс строительства и эксплуатации такого строения:

) энергоэффективное здание, соответствующее наивысшему стандарту энергосбережения в мировой практике индивидуального и многоэтажного строительства. Для пассивного дома энергопотребление 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. вся необходимая энергия для жизнедеятельности людей должна вырабатываться внутри дома, причем при помощи возобновляемых источников энергии.

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.

В целом нулевые дома – наиболее удобные, современные и эффективные типы зданий. Наибольшим практическим опытом реализации проектов нулевых домов обладают страны Западной Европы. На сегодняшний день построены тысячи подобных сооружений. Концепция энергоэффективных и пассивных домов является перспективной и реализуемой и у нас.

Теплопотери нулевого дома близки к нулю. При тех же условиях обычный дом «отапливает» улицу.

Преимущества энергоэффективных и нулевых домов

Тарифы на газ и электроэнергию растут вопреки кризису. К 2011-2012 гг. согласно уже опубликованным планам российских естественных монополий их размер увеличится как минимум в 2 раза. Владелец нулевого дома экономит до 80% энергоресурсов на отопление. Весной отопительный период нулевого дома заканчивается раньше, осенью – начинается позже. В летний период сведены к нулю затраты электроэнергии на кондиционирование.

Энергонезависимость

Нулевой дом позволяет отказаться от централизованного газо- и/или теплоснабжения и строить дома в «чистом поле». Однако в ближайшем будущем концепция нулевого дома получит широкое распространение и в пределах территории с развитой инфраструктурой. При аварийном отключении тепла зимой температура внутри нулевого дома понижается лишь на 1-2 °С в сутки. Отсутствие необходимости подключения к газовым сетям, а также коммунальных платежей за газ сокращает срок его окупаемости.

Комфортная внутренняя среда

С учетом того, что человек в среднем более 60% своего времени проводит дома, комфортная среда является одним из важнейших факторов при выборе типа здания. Благодаря применяемым техническим решениям, в этих домах поддерживается благоприятный для здоровья человека внутренний климат: теплые стены и полы, оптимальная температура, влажность и чистота воздуха. Достоверно установлено, что комфортная среда обитания, формируемая в пассивных домах, способствует продлению дееспособного срока жизни человека. Например, микроклимат такого здания благотворно влияет на аллергиков. Неудивительно, что именно эти особенности пассивных домов стали причиной их быстро растущей популярности в последние годы.

Высокая ликвидность

Энергоэффективность становится одним из основных стандартов качественного жилья. Постепенно по мере появления все большего числа энергоэффективных домов продать обычный дом станет все сложнее без уступок в цене. Расходы на утепление значительно уступают последующему размеру роста стоимости дома и являются своего рода инвестициями в будущее.

Нулевой дом в полной мере является жильем 21 века. Используемые решения в области обогрева, минимизации энергопотерь, вентиляции, инженерных систем, считающиеся технологиями завтрашнего дня, доступны в нулевом доме уже сегодня.

Экологическая составляющая

Нулевой дом часто называют также «экологическими домами» («ЭкоДом»). Известно, что около 40% выбросов CO2 в атмосферу образуется при сжигании топлива, используемого именно для отопления зданий. Применение нулевых домов может сократить эти цифры – ведь в них для обогрева используются альтернативные источники энергии. Кроме этого, для строительства выбираются экологически чистые материалы, часто традиционные – дерево, камень, кирпич.

Существуют ли какие-нибудь архитектурные ограничения при строительстве Пассивного Дома?

Пассивный Дом, также как и обычный дом, может быть любой планировки и этажности, никаких особых ограничений в данном случае не существует. Единственная желательная рекомендация – расположение большинства окон на южной стороне здания (для уменьшения тепловых потерь).

Для чего нужно строить Пассивный Дом?

Срок эксплуатации современного капитального здания – несколько десятков лет. Для поддержания жизнедеятельности людей за это время расходуется огромное количество тепловой и электрической энергии (а значит и денег). Пассивный Дом позволяет в несколько раз сократить потребление ресурсов и затрат на отопление. Особенно актуальным это становится в следующих случаях:

– для обогрева здания используется электричество;

– на участке строительства (или в уже построенном доме) подведено электричество ограниченной мощности (либо отсутствует вообще), а увеличение подводимой мощности (прокладка линий электропередач до Вашего дома) связано с большими капитальными вложениями;

– cуществует потребность снизить потребление электричества;

– для обогрева здания используется твердое топливо, жидкое топливо, либо сжиженный газ в баллонах и необходимо снизить его потребление или перейти на более удобный источник энергии;

– для обогрева используется магистральный природный газ, но, учитывая растущиетарифы, необходимо сэкономить его расход;

Так же не стоит забывать и про то, что запасы энергоресурсов (нефти, газа) ограничены, ввиду чего цена на них с каждым годом становится все больше.

Принципы проектирования энергоэффективного дома

Архитектурное решение

• энергетически рациональная ориентация здания по частям света с точки зрения расположения оконных проемов, дверей и буферных зон.

Объемно-планировочное решение

• энергоэффективная форма дома, обеспечивающая минимальную площадь наружных стен;
• оптимальная площадь остекления;
• наличие тамбуров на входах.

Конструктивные решения

• непрерывная изолирующая оболочка здания из высокоэффективных теплоизоляционных материалов толщиной 25-40см (по расчету), отсутствие мостов холода, герметичность;
• использование оконных систем с высоким уровнем теплозащиты;

Инженерные решения

• обеспечение воздухообмена с минимальными теплопотерями, обеспечиваемого механической приточно-вытяжной системой с рекуперацией тепла.

Устройство пластинчатого рекуператора

Рекуператор – это устройство, в котором происходит передача тепла «отработанного» уходящего воздуха свежему входящему воздуху, т.е. мы не «выбрасываем» тепло из помещения вместе с воздухом вытяжной вентиляции, а используем это тепло для нагрева входящего воздуха. Приточный и вытяжной потоки воздуха в рекуператоре не смешиваются, происходит только передача тепла.

• рациональное использование источников тепла и энергии самого дома (внутренние тепловыделения электроприборов) и окружающей его территории: например, использование тепловой энергии земли с помощью теплового насоса, который позволяет получить до 5 кВт*ч тепловой энергии на каждый киловатт-час затраченной электроэнергии. Возможно использование солнечной энергии и ветровой энергии.

• применение современного инженерного оборудования с высоким КПД (например, теплогенераторов, вихревых термогенераторов).
• дополнительная экономия тепловой энергии за счет использования автоматизированной системы управления всеми техническими устройствами в здании (система « »)

Экономическая выгода

Экономическая выгода нулевого дома была не столь очевидна в прошлые времена экономического благополучия, низких цен на энергоносители и их доступности. В будущем стоимость энергии будет постоянно расти, а доступность энергоносителей и инфраструктуры снижаться. Причина подобных тенденций – серьёзный структурный кризис российской энергетики, последствия которого начинают ощущаться уже сейчас.

Наибольшая экономия в нулевом доме достигается на отоплении – первоначальные затраты на отопление могут быть снижены в 10 раз . Если же в доме установлена «умная» система контроля энергосистемы, то затраты на отопление и энергоснабжение могут быть снижены еще более значительно. Средняя стоимость окупаемости инженерных систем умного дома укладывается в диапазоне 5-7 лет при постоянных ценах на энергоносители.

Строительство Нулевого дома площадью 200 м2, в условиях доступности сетевой энергетической инфраструктуры, с условием внедрения всех возможных энергоэффективных решений, обходится в среднем на 30% дороже сооружения аналогичного по площади традиционного загородного дома, однако за счёт принципиального снижения расходов на электроснабжение и тепло эти затраты окупаются в течение 5-8 лет. В последующем суммарные расходы на строительство и энергообеспечение нулевого дома меньше тех же расходов на традиционный, что позволяет получать заказчику существенный экономический эффект.

В условиях недоступности сетевой инфраструктуры капитальные затраты окупаются еще быстрее. В этом случае решения по автономному электроснабжению уже сегодня конкурентоспособны по уровню капитальных затрат с традиционным сетевым электроснабжением. Установившие такие системы ( ы малой мощности, ) домохозяйства начинают выигрывать, за счёт сокращения выплат за электроэнергию.

Ставшее в последнее время расхожим выражение "Энергоэффективный дом" в России пока не имеет конкретного определения. Законом "Об энергосбережении..." предписывается определять класс энергоэффективности многоквартирных жилых домов и информацию о классе энергоэффективности вывешивать на фасаде дома. До 1 мая 2010 г. Министерство регионального развития России должно определиться с классами энергоэффективности домов. Главный критерий энергоэффективности для жилых домов, используемый сегодня в мире - это значение удельного энергопотребления дома, необходимого для обеспечения комфортных условий проживания. Комфортные условия проживания - это не менее 18 градусов по Цельсию и нормальная влажность.

До сих пор теплоэффективность зданий определялась исходя из уровня тепловой энергии, которую необходимо подвести для отопления 1 кв.м. площади здания. Для различных типовых проектов зданий этот показатель, естественно, различается. Для обеспечения тепловой защиты зданий СНиП II-3-79 (скачать как архив ZIP) был оговорен график достижения тепловой эффективности. В среднем для России в сравнении с ФРГ это выглядело так:

В 2003 г. СНИиП II-3-79 был отменен, вышедший в замен его СНиП 23-03-2003 (скачать как архив ZIP) ввел градацию зданий по теплоэффективности с привязкой к проектному уровню. Введено 5 классов по отклонению от нормы А,В,C,D,E. Нормальный класс - С. Если дом по состоянию энергоэффективности на 50% лучше этого класса, т.е. с коэффициентом 1,5, то это класс А, если на 76% и более хуже, т.е. с коэфициентом более 1,76, то это класс Е.

Как видно из приведенных примеров, уровень требований к тепловому сопротивлению конструкций в России существенно ниже требований, предъявляемых в странах Евросоюза с похожими на наши климатическими условиями. Например в Финляндии уже обеспечивается уровень требований 17 Вт.ч/(м 2 . o C.сут), что в 4-5 раз лучше обеспечиваемых у нас требований.

Параметр Вт.ч/(м 2 . o C.сут) универсального применения и предназначен для расчета мощности отопительных систем домов и относительной оценки качества зданий в сходных климатических условиях. Для потребителя более понятна конечная информация о необходимой мощности для отопления помещения. Для этого, в качестве справочного параметра, можно использовать данные приведенные в таблице, заменив значение Вт.ч/(м 2 . o C.сут) на значение Вт/кв. метр. Для климатической зоны средней Европы и центральной России такой подход уместен, хотя и приблизителен.

Общие требования к пассивному дому

В настоящее время в Европе уровень энергоэффективности, на который сориентировано строительство и реконструкция домов, соответствует понятию "пассивный дом". Это такой дом, удельный расход тепловой энергии на отопление у которого не должен превышать 15 кВт∙ч/(м 2 год). Это приблизительно соответствует расчетной мощности подогрева 7-10 Вт на квадратный метр, что составляет 10% от уровня расчетной мощности отопительных систем обычных домов. Общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (отопление, горячая вода и электрическая энергия), не должно превышать 120 кВт∙ч/(м 2 год). На практике это означает, что такой дом можно дополнительно не отапливать, все необходимое тепло может быть обеспечено за счет жизнедеятельности человека.

Пассивные дома - уже не единичное явление в Европе. Таких домов зарегистрировано более 4000. В основном это небольшие жилые дома коттеджного типа. Но среди них есть и немало немало многоквартирных домов на 4-10 квартир.

Расчеты показывают: чтобы сделать дом "пассивным", необходимо снизить тепловые потери дома на 90%. Для этого необходимо обеспечить ряд требований к тепловой защите здания и некоторым элементам конструкции:

Конструктивно дом должен быть не только хорошо утеплен и герметизирован. Дом в большей степени должен быть остеклен с южной стороны и представлять из себя "тепловую ловушку".

Если сравнить возможности по сохранению тепла обычного добротного кирпичного дома с толщиной стен в 2 кирпича и "пассивного дома", то при внешней температуре -26 градусов мороза и отключении источников тепла температура в обычном доме за сутки снизится до +2-3 градусов, в пассивном доме до + 16 градусов по Цельсию. Поэтому так и получается, что даже в сильный мороз за счет тепла от приготовления пищи, работы бытовой техники и освещения в доме поддерживается нормальный микроклимат.

Как построить пассивный дом?

Как уже отмечалось, пассивный дом - это отличная теплоизоляция, герметичность, возврат тепла вытяжной вентиляции в дом с притоком свежего воздуха, энергоэффективная бытовая техника.

Для того, что бы определиться с необходимыми конструктивными решениями, нужно составить энергетический баланс дома. Обычно приход-расход тепла имеет следующий вид:

Из приведенных данных видно, что около 70% утечек тепла приходится на конструкцию здания, 30% - на результат жизнедеятельности человека: вентиляцию и стоки. Значит основное внимание необходимо уделять теплоизоляции.

Повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций и сокращение утечек тепла

В понятие ограждающих конструкций входят стены, крыша, окна, входные двери, пол первого этажа, фундамент.

Приведем основные принципы, которые должны соблюдаться при повышении теплового сопротивления ограждающих конструкций:

• Разделение функций строительных материалов в конструкциях. Конструкционные и крепежные элементы должны обеспечивать прочность, утеплители должны обеспечивать тепловую изоляцию, декоративно-отделочные материалы - внешний вид. При таком подходе удается сократить количество "тепловых мостов", по которым тепло из дома может выходить наружу.
• Теплоизоляция должна располагаться равномерно и непрерывно по всему контуру здания.
• Мостики холода должны максимально исключаться и при необходимости иметь дополнительную теплоизоляцию.
• По всему контуру здания должна быть проложена воздухонепроницаемая оболочка, обеспечивающая герметизацию здания.

Бытует мнение, что стоимость дополнительной теплоизоляции значительно увеличивает стоимость строительства. Это неправда. При реализации вышеизложенных принципов стоимость кирпичной стены, обеспечивающей необходимое тепловое сопротивление в несколько раз выше каркасной стены с облицовкой. Это видно из сопоставления толщин стен различных конструкций одинаковой теплопроводности, обеспечивающих тепловое ограждение для разницы температур -26 градусов снаружи, +18 градусов внутри:

• теплоизолированная каркасная конструкция с облицовкой кирпичом - 290 мм;
• деревянный брус - 360 мм;
• монолитная кирпичная стена - 1290 мм.

Наиболее проблемные места для теплозащиты здания:

• места сочленения крыши и стен;
• места примыкания перекрытий и стен;
• контуры установки оконных коробок и примыкания фрамуг;
• места примыкания стен к фундаменту.

Как правило, места примыкания стараются делать с применением термовкладок из конструкционных материалов с низкой теплопроводностью. Например, блоки из ячеистого бетона, специальных видов кирпича и т.д. Места сочленений дополнительно герметизируют различными видами герметиков, пластичными строительными растворами.

Теплопотери через фундамент сокращают:

• теплоизоляцией фундамента снаружи по всей высоте;
• установкой горизонтальной наружной теплоизоляции по периметру дома у нижней кромки опоры фундамента;
• установкой фундаментных блоков на песчанную подушку;
• применением схемы укладки плиты первого этажа на грунт через сэндвич: песчанная подушка, гидроизоляция, толстый утеплитель;
• фундаментные блоки над поверхностью должны иметь теплоизоляцию снаружи и изнутри.

При такой схеме зона промерзания грунта будет находиться на значительном расстоянии от дома и утечки тепла через подпол будут несущественны. Аналогичным образом решаются проблемы сокращения теплопотерь при обустройстве подземных помещений.

Энергосберегающие окна

Обязательный элемент пассивного дома - окна с высоким тепловым сопротивлением R0 не менее 1,2 (м2 о C)/Вт. Таким требованиям отвечают следующие технические решения:

• стеклопакет в окне с тройным остеклением и с наполнением стеклопакета инертным газом;
• стекла в окне должны иметь низкоэмиссионное покрытие с внутренних сторон межстекольного пространства, снижающее теплообмен внутри стеклопакета;
• профиль окна должен иметь высокое тепловое сопротивление. Таким требованиям отвечает часть профилей ПХВ, специально обработанные деревянные профили;
• при установке оконного блока должна быть обеспечена герметичность стыка с конструктивными элементами здания. Элементы крепления оконного блока не должны создавать тепловых мостов;
• при установке окна используются вспомогательные материалы для монтажа окон без тепловых мостов и материалы, обеспечивающие герметичность.

Энергосберегающие двери

Внешние двери должны быть теплоизолированы. При входе в дом должен быть тепловой тамбур и вторая дверь. Требования к уплотнению притвора дверей и стыка дверной коробки с конструктивными элементами здания такие же, как для окон.
Пример конструктивного исполнения дверного полотна для пассивного дома:Дверное полотно состоит из теплоизоляционного слоя из пробки толщиной 64 мм. Этот слой обшит с двух сторон березовой фанерой толщиной 12 мм. В теплоизоляционном слое расположены поперечные прокладки из фанеры через каждые 25 см. Площадь прокладок из фанеры составляет только 5% от общей площади, их толщина составляет 12,5 мм. Наружный слой состоит из шпона толщиной 1,4 мм, фанеры из бука толщиной 4 мм и алюминиевой пластины толщиной 1,2 мм в качестве паронепроницаемого слоя, приклеенной с помощью фенольного клея. Общая толщина двери составляет 100 мм.

Энергосберегающая вентиляция

В пассивных домах не применяется вентиляция посредством открывания форточек. Это крайне расточительно с точки зрения теплопотерь и неэффективно с позиции удаления загрязненного воздуха. Для того, что бы обеспечить необходимую для здоровья активность обмена воздуха при помощи окон нужно открывать их полностью на 10-15 минут каждые 3 часа. Приточно-вытяжная вентиляция в пассивном доме организована следующим образом:

• воздух из кухни, ванной, туалета не участвует в рециркуляции и удаляется из помещений наружу;
• в жилые помещения подается только чистый воздух;
• отводимый из дома (из кухни и санузла) воздух проходит через теплообменник (рекуператор) и нагревает поступающий в помещения воздух. Эффективность современных рекуператоров 75-95%. Возможно применение специальных электродвигателей с высоким КПД в вентиляции. Затраты энергии на работу двигателя в 8-15 раз меньше сберегаемого с его помощью тепла;
• часто для предварительного подогрева наружный воздух предварительно пропускают через грунт под домом. Тепло грунта подогревает воздух и обеспечивает более эффективную работу теплообменника - рекуператора;
• чистый воздух сначала поступает в жилые помещения. Из жилых помещений в коридоры и лестничные переходы, затем в кухню, туалет, ванную. Такая схема обеспечивает поддержание в помещении необходимой влажности и надежное удаление загрязненного воздуха.

Дом пассивный. А что дальше?

В общем смысле основная задача пассивного дома - обеспечение тепловой эффективности, достаточной для отказа от дополнительного отопления. Но в концепции энергоэффективного дома ограничено общее потребление энергии, тепла, горячей и холодной воды, газа из сторонних источников уровнем 120 кВт∙ч/(м 2 год). Реальное совокупное энергопотребление среднего дома со средней семьей в несколько раз превышает указанную цифру. То есть энергосбережение во всех точках приложения энергии - необходимое условие для отнесения жилища к этой категории.

Что заставляет людей стремиться к самограничению? Конечно, очень высокие цены на коммунальные услуги и энергоносители. Но в не меньшей степени и новая философия жизни, в которой нет снижения уровня комфорта, но есть желание жить в гармонии с внешней средой, не нанося ей ущерб. Современные технологии предоставляют для этого необходимые возможности:

• применение солнечных коллекторов позволяет полностью отказаться от использования газа и электрической энергии для подогрева воды и помещения;
• применение солнечных батарей и ветрогенераторов совместно с аккумуляторными батареями позволяет полностью отказаться от электроснабжения;
• применение контроллеров для управления электрическими устройствами и системой теплообеспечения позволяет оптимизировать микроклимат в помещении, согласовать работу устройств с наличием людей в доме;
• применение функционально насыщенной экономичной бытовой техники;
• возможность использования тепловых насосов для исключения сброса тепла и использования аккумулированной тепловой энергии;
• возможность использования биогаза, полученного при брожении и газогенерации взамен магистрального природного газа.

Этот перечень можно существенно продолжить. В настоящее время мы, в основном, используем запасенную энергию Земли и крайне мало используем энергию из возобновляемых источников энергии моря, рек, водоемов, солнца, ветра.

Пассивные дома совсем недавно казались малопонятной экзотикой. Сегодня это вполне достижимая реальность, предмет для широкого внедрения и преференций со стороны государства.

Умные энергонезависимые дома пока тоже экзотика. Но количество таких домов увеличивается, технологии настраиваются на предложение доступных по цене и качеству устройств и материалов для обеспечения такого строительства. Во Франции несколько лет функционирует 10 этажное офисное здание с энергоснабжением от солнечных батарей. Количество вырабатываемой энергии превышает собственные нужды здания. В Китае открывается самое большое в мире здание общей площадью 75 тысяч квадратных метров с энергоснабжением от солнечных батарей. Значит появится опыт эксплуатации, стандарты исполнения и доступные цены. Это всего лишь вопрос времени. Такое строительство уже не дань моде и не эксперименты. Высокие цены на энергию и энергоносители делают выгодными вложения в энергонезависимые объекты.

Дома нулевого энергопотребления также известны как здания с нулевым чистым потреблением энергии из общей сети, это означает что такой дом полностью энергетически самодостаточен. Это может быть достигнуто с использованием энергии солнца или ветра, но конечной целью является отсутствие трат на приобретение энергии после установки такой системы.

Здания возведенные по сложившимся технологиям потребляют около 40% общей энергии, которая производится с помощью ископаемого топлива в США и являются значительным источником парниковых газов. Дома с нулевым энергопотреблением, напротив являются фактором уменьшающим выбросы углекислого газа и уменьшающим зависимость страны от ископаемых видов топлива. На сегодняшний день таких домов катастрофически мало.

В настоящее время классический дом спроектирован в значительной мере так же, как и десятилетия назад, независимо от того, где он находится, за исключением некоторых территорий, таких как Анкоридж (Аляска), где сохранение тепла является важнейшим фактором или к примеру Феникс (Техас), где напротив — охлаждение имеет важное значение. Тем не менее, в обоих этих городах отопление и охлаждение производится с использованием одного и того же источника энергии.

Когда речь идет об энергонезависимости, в каждом конкретном случае решение разнится и зависит от местных территориальных особенностей. К примеру то, что дает энергию в солнечном Лос-Анджелесе не будет эффективным в ветреном Чикаго. Для достижения энергонезависимости, необходимо применять различные технологии, которые имеют смысл в каждой конкретной климатической зоне. Конечно можно сказать, что солнечной энергии вполне достаточно, но в реальности ситуация разнится от того, где находится постройка.

Для начала, имеет смысл снизить существующие энергозатраты дома прежде чем выбирать источник возобновляемой энергии. Чтобы достичь этой цели, необходимо провести полный анализ того, как энергия будет потребляться, какая техника будет использоваться (например с использованием оборудования которому присвоен рейтинг Energy Star — международный стандарт энергоэффективности потребительских товаров). Жильцы должны понимать в каком объёме расходует энергию каждое устройство в доме и следить за этим.

Следующим этапом является выбор системы управления энергией (система энергоменеджмента), для контроля её использования и отключения неиспользуемых приборов. Чтобы водонагреватель был более эффективным, необходимо чтобы температура воды для использования в душе и мытья посуды была установлена на должном уровне, не слишком горячая, но и не слишком холодная. Почти любой элемент дома дает возможности для экономии энергии, начиная с системы водопровода, заканчивая обыкновенными светильниками.

Система энергоменеджмента EMS EC-100

Лучшим способом быть в курсе объёмов энергопотребления в вашем доме является использование технологических решений. Системы энергоменеджмента могут следить за потреблением энергии и контролировать его, используя данные, собранные с помощью интеллектуального счетчика. Система также сообщит вам, сколько энергии использует ваша бытовая электроника, система безопасности, освещение, вентиляция и кондиционирование.

Каждая составляющая жилища должна быть энергооптимизирована, в том числе стены, сантехника, воздуховоды и окна. Будет тяжело сохранить энергию, если конструкция дома ненадежно изолирована от внешнего мира.

Начать нужно с энергоэффективного фундамента используя несъемную опалубку из пенополистирола при строительстве, это сэкономит до 30% энергии вашего дома. Используйте самый качественный изоляционный материал и плотно закройте всевозможные отверстия, через которые воздух сможет покидать здание. Не стоит забывать так же про окна и двери — они имеют немалое значение в вопросах экономии энергии. Обратите внимание на низкоэмиссионные окна маркированные стандартом Energy Star.

Где это возможно, необходимо использовать наибольшие свесы, чтобы оттенить летнее солнце от окон. Оконные покрытия, жалюзи или шторы обеспечивают дополнительную тень, а с ней и теплоизоляцию.

Необходимо использовать потолочные вентиляторы во избежание прокаливания комнат с солнечной стороны. Используйте подходящие для вашего помещения котлы отопления, которые не включаются и выключаются циклично, тратя энергию зазря. Поскольку большая часть теплого воздуха будет выходить через потолок или чердак, необходимо провести основательные изоляционные работы их или же использовать СИП панели для крыши.

Конструкционные теплоизоляционные панели (СИП) являются трехслойными конструкциями состоящими из двух ориентированно стружечных плит (ОСП), между которыми вклеивается слой пенополистирола, что создает сверхпрочную конструкцию. Они используются для возведения внешних стен, крыш, потолков и полов. Дома и здания, построенные по СИП технологии, отличаются превосходной изоляцией, исключительной прочностью, быстрый монтажом а так же безвредны для окружающей среды.

Проточные водонагреватели так же позволяют снизить затраты энергии, избавляя от необходимости держать 150 литров воды в постоянном нагреве круглые сутки. Не говоря уже о том, что они занимают значительно меньше места, чем те водонагреватели, которые мы использовали на протяжении десятилетий, где тепло постоянно уходило через стенки резервуара.

Если у вас есть камин, используйте стеклянные дверцы чтобы управлять теплом, которое создает огонь. Большинство из нас в уже давно используют энергосберегающие лампы вместо традиционных ламп накаливания, так как они дают такое же количество видимого света, используя значительно меньше энергии, не говоря уже о сроке эксплуатации, который в 8-15 раз превышает срок службы обычных ламп.

Дом нулевого потребления, это дом, который на протяжении года потребляет такое же количество энергии, которое и производится на его территории из возобновляемых источников, таких как энергия солнца и ветра.

Вообще говоря, покупка солнечных батарей является отличным вариантом, поскольку после того как первоначальные инвестиции окупятся, владелец жилья практически не будет платить за электричество, и получит возобновляемую энергию, фактически бесплатно. Важным моментом здесь является то, что солнечные панели не только в состоянии произвести достаточное количество энергии для обеспечения домохозяйства, но и возможно даже излишки, которые можно продать обратно в энергетическую компанию.

Системы ветроэнергетики используют мощность турбин для вращения генератора, преобразуя энергию ветра в электричество. Вне зависимости от того, включен ли ветрогенератор в общую сеть или стоит автономно, он может быть эффективным источником энергии, в случаях когда вы не можете полностью положиться на солнечную энергию, и вдобавок вы живете в местах с устойчивыми ветрами или на равнинных территориях. Измерить ветреность конкретного места можно с помощью анемометра. Ветрогенератор может быть использован как в виде дополнения к системе солнечных батарей, так и быть единственным источником возобновляемой энергии.

Конечно изначальная стоимость энергонезависимого дома может показаться высокой, но не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понять, что энергоэффективность оказывает огромное воздействие на окружающую среду, так как на самом деле не используя всего один киловатт энергии, на самом деле вы экономите все три.

И дело вот в чем — здесь в США энергоэффективность составляет всего 32%. Это означает, что сохранив один киловатт энергии, на деле вы сохраняете все три! Все это ведет к уменьшению загрязнений от электростанций, к уменьшению добычи угля и к сокращению транспортных издержек для его перемещения по всей стране.

Для получения энергонезависимого дома, безусловно необходимо установить высокоэффективную систему солнечных батарей. Такая система позволит дому в том числе продавать излишки электричества обратно в энергосистему в солнечные дни и в тоже время покупать электричество, как любой обычный дом, в пасмурные дни и ночью, впрочем с установкой ветряков, может быть решена и эта проблема. В конечном итоге за год, счета за электричество достигнут нулевого равновесия, сколько дом потратил энергии, столько же он и сгенерировал.

Эксперт по энергетическим вопросам может осмотреть ваш дом от чердака до подвала и указать на всевозможные улучшения, и подсказать на чем можно сэкономить, а так же указать на усовершенствования, которые приведут к оздоровлению вашей среды обитания.

Дома с нулевым потреблением энергии не только практичны, но и несомненно являются жилищем будущего. Возложим надежды на то, что строители домов начнут думать в разрезе нулевого потребления, проектируя новые дома.