Энергоэффективные дома. Экономическая целесообразность дополнительного утепления. Главными принципами строительства дома считаются

Современный дом – это в первую очередь дом, в котором затраты энергетических ресурсов оптимизированы, т.е. сведены к минимуму. Такой дом принято называть энергоэффективным. Что прячется под этим понятием, догадаться не трудно, а вот какие именно технологии применяются в процессе строительства таких домов – это уже вопрос, с которым следует разобраться подробнее. Именно этим вопросом мы и займемся в данной статье, в которой вместе с сайтом сайт разберемся, что такое энергоэффективный дом и какие технологии применяются в процессе его строительства.

Энергосберегающие технологии для частного дома фото

Энергоэффективный дом: зачем терять тепло понапрасну

По большому счету, такое понятие как, энергоэффективный жилой дом, в первую очередь призвано решать два основных вопроса: первый – это экономный расход ресурсов и второй – максимально полезное использование этих самых ресурсов. Эти два вопроса не являются взаимоисключающими – как раз наоборот, в энергоэффективном доме они решаются одновременно. Причина простая – невозможно экономить ресурсы, если выработанная благодаря им энергия не сохраняется, а улетучивается в непонятно какое измерение.

Это касается не только тепла в доме, но и многих других систем расходующих ресурсы. О них мы поговорим дальше, а пока ознакомимся с эффективными способами борьбы с потерей тепла в доме. Как таковой способ один – в целом он представляет сбой комплекс мероприятий, который включает в себя следующие моменты.

Кроме того, энергосберегающие технологии для дома предусматривают еще и (процесс минимизирует передачу холода от почвы в стены дома), а также теплоизоляцию крыши. В совокупности все эти технологии (естественно, при их грамотном использовании) способны обеспечить сохранность тепла в доме и снижение затрат на отопление примерно на 40-50 процентов. Следует понимать, что сохранить тепло – значит сэкономить на топливе.

Современный энергосберегающий дом: это не только теплый дом

В понятие энергосберегающих технологий вкладывается не только сохранение тепла в доме – кроме того, это еще и оптимальный расход других ресурсов, необходимых человеку для создания комфортной обстановки в доме.

Кроме того, энергоэффективность дома повышается в несколько раз, если вместо магистральных ресурсов в нем потребляется природная энергия. К примеру, электричество можно вырабатывать с помощью . Воду можно собирать дождевую и после очистки направлять на свои нужды. С помощью солнца и специальных можно даже нагревать воду и применять ее для отопления и горячего водоснабжения Частичный отказ от магистральных ресурсов – это шаг к полной энергонезависимости.

Как контролируются ресурсы в энергоэффективных домах

Любые энергосберегающие технологии позволяют в значительной мере сократить расход ресурсов – это понятно всем. Но вот чего многие люди не понимают, так это того, что контроль над этими технологиями, а вернее над их работой в доме, позволяет сэкономить еще львиную долю ресурсов, которая по своим размерам не такая уж и малая. Речь идет о снижении счетов за оплату ресурсов как минимум на 15-20%. Именно в этом и заключаются все прелести системы « » – тотальный автоматический контроль. Как контролирует умный дом расход ресурсов?

Естественно, внедрение этих энергосберегающих технологий для частного дома потребует немалых финансовых затрат, быстрая окупаемость которых во многих случаях остается под вопросом. Нет, они купаются, но происходит это не так уж и быстро, как хочется. Кроме того, выделить сразу большую сумму на внедрение всех энергосберегающих систем не так уж просто – как вариант, сделать энергоэффективный дом своими руками можно постепенно. В таком случае расходы будут равномерно распределены во времени. Также не следует забывать и о том, что частичное или полное выполнение работ в значительной мере снизит затраты на внедрение этих технологий.

В заключение темы про энергоэффективный дом добавлю еще несколько слов по поводу технологий, предоставляющих энергонезависимость – солнечные панели, солнечные коллекторы, которые предусматривают использование природной энергетики. Срок окупаемости таких систем может быть снижен, если вы заключите договор на поставку электроэнергии в центральные сети. Это возможно благодаря излишкам электроэнергии – днем она накапливается в аккумуляторах, которые, как говорится, не резиновые. После того, как емкости получат полную зарядку, энергию можно перенаправлять в центральные энергетические системы, и за эту энергию вам будут платить. Как вариант, излишки электричества, которые будут у вас в любом случае, можно продавать соседу по более низкой стоимости, чем у центральных систем энергоснабжения.

Энергоэффективные дома являются предметом разговоров и споров. С одной стороны это эффективно, выгодно в эксплуатации и современно, а с другой - дорого.

Проект энергоэффективного дома, необходимые данные

Энергоэффективность дома зависит от:

• Пирога кровли, перекрытий и стен и их размеров;
• Площади светопрозрачных конструкций;
• Вида систем вентиляции и отопления дома;
• Формы дома и планировки его помещений;
• Ориентации здания по сторонам света и его посадка на рельефе.

Данный дом компактен, имеет простую форму, больший процент остекления приходится на южную стену, в то время как западная и восточная стены имеют лишь 2 окна и входную группу. Эта планировка будет энергоэффективной, если грамотно расположить здание на участке.

Система отопления работает от газового котла, предусмотрена приточно-вытяжная система вентиляции. Площади оконных конструкций: 3,62 м2, 3,16 м2, 2,13 м2, 2,07 м2, 1,41 м2.

Представим расчеты трат на отопление для разных вариантов конструкций «пирогов»:

1. «Стандарт»

• Несущие стены: газоблок (380 мм) с утеплителем из минеральной ваты (60 мм);
• Пол: пенополистирольный утеплитель (100 мм), уложенный на монолитную плиту (100 мм);
• Кровля:

2. «Улучшенный»

• Несущие стены: газоблок (380 мм) с утеплителем из мин.ваты (100 мм);
• Пол: ППС утеплитель (150 мм), уложенный на монолитную плиту (100 мм);
• Кровля: стропильная конструкция с укладкой в её нишах минеральной ваты (300 мм);

3. «Энергоэффективный»

• Несущие стены: газоблок (380 мм) с утеплителем из мин.ваты (150 мм);
• Пол: ППС утеплитель (200 мм), уложенный на монолитную плиту (100 мм);
• Кровля: стропильная конструкция с укладкой в её нишах минеральной ваты (300 мм);

Проведем денежное сравнение энергоэффективной и улучшенной конструкции пирогов со стандартной.

Т.е. воспользуемся наиболее простыми и доступными вариантами энергосбережения: вариацией толщины утеплителя, ориентацией здания на участке и приемами архитекторов-дизайнеров.

Влияние ориентации окон на тепловые потери дома:

Принимаем для своих расчетов вариант, когда окна дома выходят на юг.

Дом будет теплее с меньшей площадью окон. В этом расчете мы решили оставить окна, предусмотренные проектом.

Рассчитаем усреднённое необходимое количество газа на отопление.

Расчетный расход газа м3/час

Усредняя потребность в топливе для отопительного котла.

Таким образом, на сезонное отопление дома со стандартным «пирогом» потребуется на 449 м3 больше газа.

Посчитаем, во сколько обойдется отопление коттеджа Z115

Итак, «Энергоэффективный пирог» дешевле «Стандартного» в сезон на 2510,03 руб. и на 17571 руб. за 7 лет.

Можно определить через сколько лет окупиться строительство энергоэффективного варианта Z115 (по сравнению со стандартным), учитывая стоимость утепляющих и сопутствующих материалов. По нашей предварительной оценке энерноэффективный вариант оправдает приблизительно через 40 лет!!!

Но правильно было бы учесть и следующие моменты:

• Капитальную стоимость инженерного оснащения.

Соблюдая выбранные методы экономии энергии, можно снизить стоимость оборудования:

• «энергоэффективный» вариант требует наименьшей цены,
• «улучшенный» вариант потребует среднюю стоимость,
• «стандартный» - дорогого оборудования.

• Постоянное удорожание энергетических ресурсов.

Выводы

На наглядном примере расчета мы воспользовались простейшими способами экономии тепловой энергии: приемами архитектуры, ориентацией дома на местности и толщиной утеплителя. Расчет производился без учета современных разработок инженерной мысли, таких как рекуперационная система вентиляции или использование солнечного отопления. Дело в том, что стоимость их намного выше количества тепла, производимого или сэкономленного ими. Если учесть эти факторы, то «энергоэффективный» пирог коттеджа Z115 окупится гораздо позже, чем через 40 лет, поэтому результатами применения этих новшеств смогут пользоваться лишь внуки хозяев дома.

Тем заказчикам, которые решили выбрать энергосберегающие проекты домов, рассчитывая на выгоду от их эксплуатации, мы советуем подумать об окупаемости такой конструкции. Стоит задуматься о целесообразности строительства такого дома в том случае, если срок окупаемости новейших технологий будет равен или больше периода эксплуатации коттеджа.

Мировой опыт решения проблемы истощения запасов топлива

В настоящее время человечество столкнулось с необходимостью найти замену углеводородам, запасы которых невозобновляемы и неуклонно снижаются. Такая задача стоит на государственном уровне. Разные страны решают ее по-разному. Начиная с того, что созданы программы по маркировке энергоэффективных бытовых приборов и продуктов. Для этих целей в США Агентство по защите окружающей среды в 1992 году создало программу «Энерджи стар». Логотипы ENERGY STAR® и EnerGuide for Equipment используют для указания энеогозатратности инженерного оборудования (водонагревательного, отопительного, кондиционеров, вентиляции и пр.) и помогают потребителям выбирать наиболее энергоэффективные устройства, а также стимулируют компании производить энергоэффективную продукцию. Совсем недавно агентство разработало стандарт энергоэффективного здания ENERGY STAR® for New Homes «Энерджи стар». Стандарт ENERGY STAR® for New Homes популяризирует энергоэффективный способ работ в сфере домостроения. Это позволяет строить менее энергозатратные (на 30 %) новые здания.

В конце прошлого 20 столетия в США было принято решение о том, что сбережение энергии энергетическими компаниями достигнутое у потребителей, дает энергетическим компаниям 30% средств, которые получены потребителем, вследствие экономии энергии. Причем эти средств зачисляются в счет прибыли энергетической компании. До этого было принято решение, ограничивающее прибыль энергетических компаний, получаемую от поставки энергии сверх плана. Указанные два фактора в совокупности, а также то, что инвестиции в мероприятия по экономии у потребителей для энергетической компании в 3 раза более выгодно чем строительство новых мощностей, привели к тому, что энергетические компании стали инвестировать средства в мероприятия по энергосбережению у потребителей.

Энергокомпании стали проводить деятельность по сбережению энергии у потребителей. Одним из видов такой деятельности стало стимулирование энергосбережения ценами. Энергетические компании устанавливают скидки потребителю за уменьшение мощности оборудования.

В 1997 г. в Канаде комиссия по зданиям (Canadian Commission on Building and Fire Codes) вместе с Национальным исследовательским советом Канады (National Research Council Canada) после консультаций с регионами (по канадским законам, градостроительство и эксплуатация зданий принадлежат к компетенции провинций и территорий) и другими заинтересованными сторонами разработали и национальные энергетические стандарты для зданий - The Model National Energy Code of Canada for Buildings 1997 (MNECB). В этом документе указаны требования к энергосбережению новых строений. Наиболее строгие требования в MNECB установлены для вводимых в эксплуатацию новых зданий на территории этой страны. По мнению канадских властей это позволит к 2011 г. повысить на 25% энергоэффективность новых зданий по сравнению со старыми зданиями.

В Японии после нефтяного кризиса 1973 г. были разработаны и приняты меры по энергосбережению. Это привело к к снижению на 35% энергоемкости ВВП. Однако, вдальнейшем энергопотребление начало увеличиваться в среднем на 3,1% в год. Японское правительство было вынуждено в 1993 г. пересмотреть «Закон об энергосбережении». В настоящее время в Японии министерство международной торговли и промышленности обязано устанавливать, опубликовывать и реализовывать основные политику, направленную на разностороннее стимулирование национального энергоиспользования, а основные энергопользователи обязаны выполнять мероприятия по рационализации энергопользования в соответствии с политикой японского правительства.

В Европе едва ли не первым международным документом, в котором указано о необходимости введения энергоаудита, стала Директива Евросоюза 93/76/ЕС «о ограничении выделений двуокиси углерода путём улучшения энергоэффективности». Одно из нововведений Директивы предусматривало обязательность определения расходов на отопление, кондиционирование, горячее и холодное водоснабжение зданий. Указанная директива стала основой для создания новых норм и правил в области энергоэффективности в странах ЕС. Директива Евросоюза 93/76/ЕС указала правовые основы энергоаудита в Европе.

Сегодня в большинстве стран Европы энергоаудит является обязательным для оформления энергетического паспорта строения. Энергетический паспорт здания это документ, который содержит данные по теплоэффективности здания, данные о фактическом энергопотреблении здания и является подтверждением соответствия здания действующим энергоэффективным нормам.

Несмотря на то, что действует Директива Евросоюза 93/76/ЕС, в настоящее время в странах Европы отсутствует единый подход к сертификации. Национальные правительства разрабатывают национальные требования к сертификации зданий. Однако, уже сейчас сертификация зданий, которые расположены на территории Европейского союза, производится по рейтингу энергетической эффективности зданий. Рейтинг присваивается зданию в зависимости от потребления энергии, вычесленной в кВт.ч/м2.год. В соответствии с этим рейтингом зданию или сооружению выдается сертификат, который свидетельствует о соответствии классу энергоэффективности от A, при потреблении равном или меньше 25 кВт.ч/м2.год, до G, при потреблении, свыше 450 кВт.ч/м2.год.

В соответствии с документом, который получил название «Цели 2020» (2007 г.), энергоэффективность к 2020 г. должна повыситься на 20%, доля возобновляемых источников энергии в ее производстве должна вырасти до 20%, на 30% должен быть уменьшен выброс углекислого газа CO2. Эти цели будут достигаться в том числе за счет появления продукции спецмаркировки, которая указывает на энергетический класс, уровень шума и другие существенные характеристики.

Лидером по разработке и постройке энергоэффективных зданий является Дания. В этой стране экономический рост не сопровождается ростом энергопотребления. В настоящее время дом в Дании не будет принят в эксплуатацию, если на его отопление затрачивается более 70 кВтчас на 1 метр квадратный.

Новые градостроительные нормы в Дании были введены в 2006 г. Согласно новых норм на 25-30% по сравнению с предыдущими нормами возросли требования к энергоэффективности зданий. Нормы, которые будут приняты в 2015 г., будут еще строже. Важной мерой в обеспечении энергосбережения при отоплении является энергетическая маркировка строений и зданий. Энергетическая маркировка применяется и для вновь возводимых, и для существующих зданий. В этой стране принято разделять здания в зависимости от площади на здания общей площадью менее 1500 м2 и более1500 м2. В разных случаях по-разному маркируют здания и применяют разные способы энергосбережения. Как показала датская практика, такая маркировка строений и зданий является действенной мерой, позволяющей ограничивать расход энергии в зданиях.

Положение дел по рассматриваемому вопросу в России

В России в настоящее время, по оценкам экспертов, тратится на отопление 350 кВтчас на 1 метр квадратный. Это в пять раз больше чем в Европе. В том числе поэтому энергоэффективность стала одним из основных направлений исследований, проводимых в «Сколково». Так, специально для того, чтобы осуществлять разработку новых технологий в области энергоэффективности запланировано строительство исследовательского центра датского концерна Danfoss. Danfoss является ведущим мировым производителем оборудования для энергоэффективных зданий. Кроме того, «Сколково» впоследствии станет испытательным полигоном для инновационных технологий, которые здесь разрабатываются. Пример воплощения новых технологий это строительство здания, названного «Гиперкуб».

Немного теории

Энергоэфективность это рациональное расходование энергии.

В домостроении можно выделить следующие первичные факторы растраты энергии:

• архитектурные решения, вызывающие повышенный расход энергии;
• отсутствие практики применения альтернативных видов энергии;
• отсутствие приборов контроля и учета энергии;
• плохое качество и неграмотный монтаж оконных рам;
• плохое качество теплоизоляционное стен;
• морально устаревшие системы вентиляции;
• значительная протяженность теплотрасс.

Практическим решением, которое позволяет исключить приведенные выше факторы нерационального расхода является энергоэффективный дом. Под энергоэффективным домом принято понимать здание, для которого характерно малое энергопотребление идеальным вариантом является энергонезависимость.

Концепции энергоэффективного дома

В настоящее время разработано несколько концепций энергоэффективного дома.

Концепция «Пассивный дом». Концепция «Пассивный дом» это наиболее ранняя и очень известная концепция энергоэффективного дома. Эта концепция впервые была применена в Германии в конце 20-го века. Сейчас принято относить здание к «пассивным», если оно соответствует стандартам, немецкого института пассивных зданий. «Пассивный» дом – это, в первую очередь, хорошая теплоизоляция. В пассивном доме поддерживается комфортный микроклимат главным образом за счет тепла человеческого тела, энергии солнца, энергии бытовых электроприборов и т.д.

Пассивный дом практически не имет тепловых потерь. Технологии «пассивного дома» проверены в условиях сурового климата скандинавских стран и доказали свою эффективность. Впервые пассивный дом был возведен по экспериментальному проекту в 1991 году в Германии, руководил проектом Вольфранг Файст. В здании проживают четыре семьи, на отопление расходы не превышают 1 л жидкого топлива в год на 1 м2 площади, подлежащей отоплению. В конце первого десятилетия 21 века было введено в эксплуатацию более 7000 пассивных домов. В пассивном доме экономия энергии составляет 90%. Это достигается в первую очередь за счет грамотной теплоизоляции ограждающих стен, увеличения площади остекления южного фасада, а также за счет автоматизированных систем отопления и вентиляции. Также используется солнечная энергия.

Концепция дома с нулевым энергопотреблением. В концепции «Дома с нулевым энергопотреблением» основное внимание уделяется использованию альтернативных видов энергии.

Первый дом с нулевым энергопотреблением был построен в США талантливым инженером Майком Стризки. В доме Майка Стризки летом солнечные батареи вырабатывают на 60% больше энергии, чем это требуется о для нормального проживания. Избыток расходуется на получение водорода из воды. Водород используется для отопления зимой, когда солнечного тепла недостаточно. Майк Стризки не платит денег ни за электричество, ни за газ. Отрицательной стороной концепции дома с нулевым энергопотреблением является высокая стоимость инженерных решений. Поэтому практически, при реализации этой концепции, специалисты сокращают утечки нагретого воздуха, утепляют ограждающие стны, ориентируют окна на юг, разрабатывают энергоэффективные архитектурные решения. Указанные меры в обеспечивают экономить до 60-70% энергии на отопление.

Дом генерирующий энергию. Концепция дома генерирующего энергию являет собой дом, который сам производит электроэнергию для своих нужд. При этом излишки электроэнергии летом продаются энергетической компании, а зимой покупаются обратно. Эффективная теплоизоляция, грамотные архитектурные решения, технологии, позволяющие преобразовывать энергию альтернативных источников в электроэнергию делают такие дома технически реализуемыми.

Энергоэффективный дом Active House в России

Европейская концепция Active House пришла в Россию.

Построенный в России по концепции Active House дом являет собой комплекс инженерных решений, направленных на бережное природопользование и рациональное расходование энергии. Архитектор Ральф Ноулз пришел к выводу, что энергоэффективность здания зависит от отношения площади ограждающих конструкций к объему здания. Чем меньше это отношение, тем в меньшей мере здание подвергается влиянию окружающей среды. Построенный в России Active House полностью соответствует этой закономерности. Главным компонентом Active House – является строительная часть здания. Грамотно рассчитанная и качественно смонтированная теплоизоляция, специальный каркас здания, который устраняет «мостики холода», специальная разработка узлов примыкания, повышенная герметичность здания позволили инженерам сократить теплопотери.

Применение теплового насоса позволило на 72%, в сравнении с электрокотлом, снизить расход электроэнергии. По итогам наблюдения средний сезонный коэффициент преобразования для теплового насоса составляет 3,6 единиц. Эта величина учитывает работу всего встроенного электрического оборудования, в т.ч. трубчатых электронагревателей. Таким образом на 1 кВт*ч электрической энергии, потраченной на работу теплового насоса, вырабатывается 3,6 кВт*ч тепла. Другими словами, для теплового насоса мощностью 9,4 кВт*ч, примерно 6,78 кВт*ч – получено от тепла земли. Другим инновационным решением стало применение солнечных коллекторов. Это решение полностью оправдало себя. Нагрев воды на 70% производится за счет энергии солнца, это позволяет сберегать порядка 30 тыс. рублей в год. Однако из-за особенностей климата в России, эффективность работы таких устройств, как солнечные коллектора зависит от времени года. Зимой значительный снежный покров не позволяет солнечным коллекторам работать на полную мощность, весной система становится эффективной. Так, например, в марте солнечная энергия покрывает 344 кВт из 433 затраченных на нагрев воды, в апреле солнечные коллектора вырабатывают 527 кВт.

Микроклимат, создается в доме при помощи интеллектуальных систем вентиляции, фильтрации воздуха и обогрева. В Active House поддерживается наилучший уровень кислорода и оптимальная влажность. Это стало возможным благодаря применению экологических строительных материалов, а также за счет применения специальных датчиков, реагирующих на рост содержания СО2 в воздухе.

Значительная площадь остекления, достигнута благодаря применению мансардных и фасадных окон. Естественная освещенность в «Active House» в 10 раз превышает уровень требований СНиП. Такое обилие света используется для отопления и комфортно. Многочисленными опытами доказано, что освещение солнечным светом как нельзя лучше влияет на организм человека. Кроме того, освещение солнечным светом экономит электроэнергию. Так как большая часть окон находится на южном фасаде, солнечное тепло не теряется, а используется для обогрева. Дополнительные теплопоступления за счет расположения окон на южной стороне составляют порядка 7000 кВт*ч.

По результатам опытной эксплуатации Active House специалисты сделали вывод о том, что затраты на энергию в Active House в 11 раз ниже, чем в неэнергоэффективном доме. Цифры говорят сами за себя. Фактические расходы в «Active House» составляют около 20 тыс. рублей в год, а расходы в неэнергоэффективном доме составляют – 217 тыс. рублей в год.

Суровые будни российской действительности

Как было сказано, в России энергопотребление здания составляет примерно 350 кВт/(м2*год). Такие цифры для новых зданий, установлены нормами СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». По сравнению с европейским положение дел такое энергопотребление крайне расточительно. Энергоэффективные дома строятся очень редко, в основном для исследований на средства бюджета. Частные застройщики энергоэффективные здания не возводят. Основным фактором, препятствующим внедрению энергоэффективных технологий в строительстве, является повышенная стоимость энергоэффективного дома.

По мнению председателя Комитета по системам инженерно-технического обеспечения зданий и сооружений НОСТРОЙ Ивана Дьякова в настоящее время, в России ни один жилой дом не отвечает требованиям, которые предъявляются энергоэффективным зданиям. Такое важное заявление сделал Иван Дьяков на III Всероссийском конгрессе.

Руководитель аппарата Национального объединения проектировщиков Антон Мороз также считает, что инновации по энергоэффективности и энергосбережению станут внедряться, только после законодательного закрепления обязанности заказчиков применять энергоэффективные технологии в строительстве. Те энергоэффективные решения, которые заложены в проект при проектировании, в процессе возведения здания, чаще всего, не реализуются. Это происходит из-за того, что Заказчик не имеет стимула вкладывать средства в энергоэффективные технологии.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что для широкого внедрения энергоэффективных технологий нужна законодательная база и реальные государственные программы, которые бы стимулировали энергоэффективное строительство в нашей стране. Для решения этого вопроса начаты исследования в Сколково, ведется сотрудничество с датской компанией- производителем тепловых насосов «Данфос», бюджетные учреждения обязаны составлять энергетические паспорта зданий. Однако этих мер явно не достаточно. Отставание от Европы составляет годы. Для того чтобы ликвидировать наметившееся основание, необходимо строительство энергоэффективных домов проводить в рамках федеральной программы, с частичным финансированием инновационных технологий государством.

Мы традиционно строим дома из дерева или кирпича. По привычке не заглядываем в СНиПы, считая их устаревшими. А между тем согласно СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" требуемая толщина кирпичной стены достигла двух с лишним метров, деревянной 600 мм. Ну и пусть себе пишут, говорим мы и продолжаем думать, как привыкли. Но дальше так жить, уже не получится. ­­

В России газ, в среднем, в пять раз дешевле цен Евросоюза. И, несмотря на это, наши счета за отопления уже сегодня выглядят пугающе. Нужно ли говорить - нас ожидают регулярные повышения стоимостей энергоносителей!

Энергоэффективный или как его называют пассивный дом (passive house), позволяющий втрое уменьшить счета за отопление, наше насущное настоящее, хотим мы этого или нет. Как не закапывай голову в песок, реальность найдет, в какое место постучаться.

Сегодня энергоэффективный или пассивный дом (passive house) - хорошо продающийся тренд. Труднопроизносимые слова типа «система вентиляции с рекуперацией тепла» или «вихревой термогенератор», создают ауру дорогого и высокотехнологичного здания, которое и строить нужно как космический корабль. А между тем, это не так. Ведь по сути, пассивный дом - это варианты каркасного дома, с достаточным слоем утеплителя.

Давайте попробуем в этом разобраться.Требования к строительству энергоэффективного или пассивного дома следующие:

Теплоизоляция энергоэффективного или пассивного дома толщиной 300-500 мм.

При возведении обыкновенного каркасного дома, мы закладываем в стену 200 мм минеральной ваты, а в кровельный пирог 250 мм, добавить еще 100 - 200 мм утеплителя по кругу не составит труда и с экономической точки зрения будет не тратой, а выгодным вложением. Деньги пущенные на дополнительное утепление не только вернуться в виде сокращения затрат на отопление, но и принесут значительную прибыль, в случае продажи энергоэффективного дома.

Энергоэффективные окна с двухкамерным стеклопакетом

Здесь тоже все просто, хороший пяти-камерный оконный профиль в сочетании с двухкамерным энергосберегающим стеклопакетом полностью соответствуют требованиям энергоэффективного или пассивного дома. Если площадь остекления вашего дома более 12% от площади стен, сопротивление теплопередачи оконных конструкций приобретает первостепенное значение.

Отсутствие «мостиков» холода в стенах энергоэффективного дома

Недостаточно просто увеличить толщину утеплителя при проектировании загородного дома . Если вы хотите что бы дом был по настоящему теплым, нужно разместить утеплитель так, чтобы не существовало мест где деревянная часть каркаса занимает всю толщину стены. Так же необходимо следить, чтобы несущие стойки каркаса были расположены во внутренней части стен, а с наружной стороны отсекались от холодного воздуха утеплителем. Но это только на словах сложно, не пугайтесь. На деле специалист, имеющий опыт проектирования энергоэффективных домов, прорисует в проекте каждую стойку каждую перемычку и строителям останется только четко следовать проекту.

Контролируемая система вентиляции с рекуперацией тепла

Рекупера́ция - от лат. recuperatio — «обратное получение». Теплый внутренний воздух, выходя на улицу, отдает часть тепла холодному приходящему с улицы. Таким образом, помещение энергоэффективного или пассивного дома проветривается, почти не остывая. Это общий принцип. Путей реализации может быть множество. От блочных модулей с принудительной подачей воздуха, до воздуховодов проложенных в почве, использующих постоянную температуру земли для предварительного подогрева входящего воздуха зимой и охлаждения летом, а так же комбинации этих систем.

Системы вентиляции с рекуперацией тепла недешевы и требуют интеграции в конструкцию энергоэффективного дома на этапе проектирования. Если посмотреть на Европу, там пассивные дома часто обходятся вовсе без систем рекуперации, в стены ставятся вентиляционные клапана или проветривают дом открывая окна.

При строительстве энергоэффективного дома необходима тщательная герметизация щелей

Наиболее значимое, на мой взгляд, условие при строительстве пассивного дома. Щели во внутреннем слое пароизоляции стены приводят к попаданию тёплого и насыщенного влагой комнатного воздуха в минеральную вату, где он охлаждается, образуя конденсат. Минеральный утеплитель, намокая, теряет свои теплоизолирующие свойства. И не стоит этот процесс недооценивать. За зиму через маленькие щели в пароизоляции целая стена наполненная утеплителем может намокнуть так, что вода из нее будет капать. Насколько такой дом будет энергоэффективным или пассивным думаю понятно без слов. Поэтому проклеивать пароизоляцию при монтаже нужно максимально аккуратно.

Оптимальная ориентация пассивного дома с целью поглощения солнечной энергии или защиты от нее

Зимой солнце должно помогать нагревать помещения, летом же наоборот нельзя допускать перегрева. Добиться этого при строительстве энергоэффективного дома относительно просто. Окна должны быть преимущественно ориентированы на юг. А защитить их можно широкими свесами кровли, которые будут работать наподобие козырька, отсекая высоко стоящее летнее солнце. Зимнее похолодание, как известно, наступает потому что солнце светит на землю под более острым углом, поэтому зимой широкие свесы кровли не будут мешать солнечным лучам нагревать комнаты.

Вертикальное озеленение, посаженное с южной стороны дома, справится с этой задачей еще лучше. Летом плетистые растения будут надежно защищать от перегрева не только окна энергоэфффективного или пассивного дома но и всю стену, зимой же, когда листва облетит, ничто не помешает прогреву помещений солнцем.

Приборы энергоэффективного дома с низким потреблением энергии

Наполняя энергоэффективный или пассивный дом приборами, отдавайте предпочтение диодным лампочкам. Телевизоры и мониторы выбирайте с диодной подсветкой, бытовые приборы с низким классом энергопотребления. Если вы читаете эти строки, подобные приборы у Вас наверняка уже есть.

Использование пассивным или энергоэффективным домом тепла земли, энергии солнца и ветра при отоплении

Наверное, это странно звучит, но установить тепловой насос в энергоэффективном доме проще, чем грамотно сделать обвязку газового котла. Установка солнечных батарей, вообще элементарная процедура. Но даже если обогревать энергоэффективный или пассивный дом по старинке газом или электричеством, ваши расходы все равно уменьшаться в два-три раза.

Обратите внимание на нашу концепцию комбинированного дома или дома норы .Заглубив строение в землю вы будете с выгодой для себя использовать ее постоянную температуру и зимой и летом.

Нет необходимости доходить до крайностей, во что бы то ни стало добиваться от пассивного дома нулевого энергопотребления. Как правило по мере приближению к идеалу затраты растут в геометрической прогреcсии. Достаточно построить просто по настоящему теплый и удобный дом, и поверьте, для вас он будет и пассивным и энергоэффективным и меньше всего вы будете думать о его классификации, если вам будет в нем по настоящему комфортно.

Основная статья расходов на содержание дома — отопление. Многие домовладельцы сейчас уже привыкли к цифрам 30 — 60 тыс. руб. на отопление в год. Чем больше будут утечки тепла, тем больше и потраченная сумма денег.

Будущая экономия закладывается при строительстве дома или при его капитальном ремонте. Когда возводятся и утепляются ограждающие конструкции. При этом нужно потратить определенное количество денег на утепление (на увеличение сопротивления теплопередаче конструкций).

Но беспредельно утеплить не получится, мешает и техническая возможность, и рамки экономической целесообразности, — теплоизоляция может стать не выгодной, в будущем не окупится.

Поэтому для энергосберегающего дома в проекте определяется «золотая середина» — наиболее экономически эффективные меры по теплосбережению. Какие это меры, как они выражаются в решениях и цифрах, что нужно выбрать затройщику…

Окупаемость утепления и цена топлива

Срок окупаемости утепления должен быть не более чем половина срока службы самой конструкции, но не больше 12 лет (согласно СНиП).

Но этот срок окупаемости будет напрямую зависеть от стоимости топлива, которым будет отапливаться дом. Чем дороже топливо, тем больше расходы на отопление и больше экономия от утепления, — первоначальные затраты на строительство быстрее окупятся.

Цена на разные виды топлива отличается в разы. Закономерность у нас в стране примерно такая — самый дешевое топливо — природный газ, самое дорогое — дневное электричество.

Нужно подбирать утепление для каждого дома

Для разных домов будут доступными разные виды топлива. Поэтому и затраты на отопление будут различаться в разы, срок окупаемости будет разный. Следовательно, экономически целесообразное утепление (например, толщина утеплителя) будет разное.

Также нужно учесть, что в разных регионах и цена на одно и тоже топливо отличается, и климат совершенно разный, — чтобы достичь одних и тех же теплопотерь требуется весьма различная толщина утеплителя и др.

СНиП 23.02.2003 регламентирует проводить оптимизацию оболочки здания по окупаемости энергосберегающих мероприятий. Это значит, что для каждого строящегося дома необходимо определять экономически целесообразное утепление (и другие энергосберегающие мероприятия) в зависимости от условий, — в первую очередь от цены на топливо.

Застройщику — делать энергосберегающий дом

При строительстве и ремонте дома необходимо стремиться сделать энергосберегающий дом.

Важно учитывать, что правительство РФ предполагает увеличение цены на топливо быстрее чем происходит инфляция и в скором времени выравнивание цен с Европой. бЭто должно дать дополнительные стимул энергосбережению, позволит сэкономить в итоге большие-большие-миллиарды на потерях тепла по всей стране.

Застройщику предлагается уже сейчас «почувствовать дополнительный стимул» и строить энергосберегающий дом.

Лучше купить готовый проект энергосберегающего дома, со всеми необходимыми расчетами утепления и других мероприятий, под конкретный регион и конкретную местность. Такой проект удастся найти только у местных проектировщиков.

Если же приобрести проект дома из другого региона, под другие условия эксплуатации, то нужны будут изменения в проекте под местные условия.

Проектировщики могут исполнить на заказ и личные пожелания заказчика по теплосберегающим характеристикам всего дома и его отдельных ограждающих конструкций.

Какие должны быт характеристики?

Удельные энергопотери

СНиП 23.02.2003 регламентирует (для частных застройщиков предлагает) сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций для разных климатических зон. Чем холоднее, чем суровее зима, тем больше сопротивление теплопередаче, или можно сказать, — «тем толще утеплитель».

Но не только утеплением конструкций определяются энергопотери дома.

Энергосбережение дома характеризуется удельными энергопотерями дома, кВт·ч/м2.
Они должны быть одинаковыми для любого региона, зависят от площади дома, этажности.

Годовые удельные энергопотери дома приведены в таблице, кВт·ч/м2:

Как соотносить с видом топлива

Но как соотносятся эти значения с видом топлива (с ценой на топливо). Если использовать электричество, то окупится дорогое утепление и максимальная толщина утеплителя. А удельные энергопотери дома должны быть максимально уменьшены.

Если использовать дешевый природный газ, то затраты на утепление должны быть явно ниже (дорогое утепление слишком долго будет окупаться), а удельные энергопотери дома с таким дешевым топливом могут быть больше.

Если используется более дорогой сжиженный газ, то энергопотери целесообразней уменьшить, — приведенные данные умножить на коэффициент 0,6 — 0,7. Соответственно сопротивление теплопередаче конструкций нужно увеличивать (делить на этот коэффициент) но можно применить и другие теплосберегающие мероприятия, не только утеплением дома определяются его теплопотери.

Для солярки и особенно электричества, целесообразней уже применять коэффициент 0,35 -0,5.

Можно ли отдельные конструкции не утеплять?

Создавая энергосберегающий дом, нужно бороться со всеми утечками тепла, чтобы достичь указанных в таблице энергопотерь здания за год с одного метра кв. площади.

СНиП допускается, что отдельные конструкции могут иметь меньшее сопротивление энергопередаче, чем регламентируется, но при этом суммарные удельные энергопотери не должны превышаться.

Т.е. возможно не выгодно доутеплять стену из газобетона до нормативных значений (она довольно теплая сама по себе), но придется компенсировать излишние теплопотери через нее, например, лучшим утеплением перекрытия, и более теплосберегающими окнами. Тогда в итоге энергосберегающий дом будет терять энергии не больше чем положено.

Стоимость утепления стены выше чем стоимость утепления перекрытия. Поэтому в СНиП и заложена гораздо меньшее сопротивление теплопередаче стены, — для нее, к примеру, потребуется толщина утеплителя 10 см, а для чердачного перекрытия — 18 см.

Что еще влияет на общие теплопотери

На энергопотери дома влияет количество этажей, и его форма, т.е. количество углов.
Через стены уходит тепла больше, они меньше утеплены, продуваемость ветром с ростом высоты увеличивается. Поэтому двухэтажный дом будет терять на 10% тепла больше чем одноэтажный такой же площади.

Каждый угол — место повышенной утечки тепла. Форма простого четырехугольного (прямуоугльного) дома более энергосберегающая. Потери тепла такого дома окажутся примерно на 3,5% меньше чем у дома сложной формы.

Но с дополнительными элементами, такими как поддерживающие колонны, балконы, ниши, арки… теплопотери дома могут быть значительно больше. Их нужно компенсировать другими теплосберегающими мероприятиями, чтобы общие теплопотери не оказались выше нормативных.

Как экономится тепло в энергосберегающем доме

Также на энергосберегежение дома существенно влияют следующие моменты.
Окна, даже самые энергосберегающие, все равно будут давать утечку тепла из дома в разы больше чем утепленные стены, в которых они установлены. Большая площадь застекления может значительно увеличить потери тепла. Почему «может»?

Окна являются также и конструкцией, через которую может поступать в дом значительное количество тепла. Большие окна с южной стороны в южных регионах, практически компенсируют потери тепла через себя. В северных регионах — нет.

Но вместе с тем, расположение окон с южной стороны летом требует их затенения снаружи, например лиственными деревьями (зимой опадают), или же рольставнями снаружи, в крайнем случае — значительного кондиционирования, что нивелирует получение тепла зимой.

Одним из эффективных методов отопления является применение теплых полов. Это позволяет уменьшить температуру в помещении без потери ощущения комфорта на 1 — 2 градуса, что соответствует 5% экономии на энергоресурсах.

Также дополнительно возникает экономия за счет уменьшение потерь через перекрытие. При высоких потолках (более 2,8 метра) экономия с теплыми полами достигается очень значительная — 25 — 30%.

Дополнительная экономичность на эффективном отоплении для энергосберегающиего дома — применение конденсационного котла — до 5% топлива.

Как видим построить энергосберегающий дом — нет проблем. Нужно лишь достаточно серьезно отнестись к этому вопросу, и в первую очередь обговорить все нюансы с проектировщиками, на стадии проектирования….