Экодома        30 сентября 2017        1045         1

Пассивный дом

Пассивный дом

Что такое пассивный дом?

Пассивный дом (от немецкого Passivhaus) —  дом, который сохраняет тепло таким образом, что не требует дополнительного источника отопления. Пассивный дом также потребляет меньше электроэнергии, используя для ее получения альтернативные источники.

Активный дом — дом, который не только не потребляет энергию, но и производит ее, т.е. превращается в своеобразную небольшую электростанцию. Дом, который не потребляет электроэнергию, но и не производит ее, называют домом нулевой энергии.

Данная терминология сложилась на Западе, в рамках развития концепции энергосберегающих домов, начавшей развиваться примерно с 70-х годов прошлого века. Сейчас, на Западе, требование энергосбережения  предъявляется ко всем строящимся домам, является одним из главных показателей дома, который должен быть обязательно указан в сертификате. В соответствии с этой концепцией дома делят на следующие категории:

  • «Старое здание», относится к домам, строившимся до 1970-х годов, требующим для отопления около 300 кВт*ч на м² в год. Строительство таких домов запрещено по экономическим и экологическим соображениям.
  • «Новое здание» (дома, которые строились с 1970-х до 2000 года) — это здание, которое потребляет не более 150 кВт*ч на м² в год.
  • «Дом низкого потребления энергии» (с 2002 года в Европе не разрешено строительство домов более низкого стандарта) — не более 60 кВт*ч на м² в год.
  • «Пассивный дом» — не более 15 кВт*ч на м² в год.
  • «Дом нулевой энергии» — 0 кВт*ч на м² в год.
  • «Активный дом» — вырабатывает больше электроэнергии, чем потребляет.

Часто пассивные дома называют экодомами, что не совсем точно. Главная цель пассивного дома экономическая, при этом необязательно использование экологически чистых строительных материалов. Пассивный дом является экологически чистым домом, в том смысле, что позволяет значительно сократить выброс углекислого газа в атмосферу.

Различия в подходах к отоплению домов

Можно выделить два подхода к отоплению домов. Первый основан на использовании топлива и повышении его эффективности. Другой подход подразумевает энергосбережение, снижение теплопотерь самих зданий.

Первый подход использует централизованное отопление. Такой способ появился в 20-х годах прошлого века, когда каменный уголь и природный газ добывались с небольшими затратами.  В этом случае происходят значительные потери тепла при транспортировке горячей воды по тепломагистралям. Эта проблема  решалась просто за счет сжигания большего количества недорогого угля. На Западе сейчас от этого подхода отказались по экономическим и экологическим причинам. Другой подход заключается в повышении энергосбережения дома. Эта концепция начала развиваться в 1970-х годах, и ее результатом стало появление пассивного дома, не требующего отопления вообще.  

В России первый подход вызывает проблемы еще и из-за изношенности теплосети, постоянно случаются трудноустранимые аварии, приводящие к значительным финансовым потерям. Энергоносители также не дешевеют. Выходом из этой ситуации может быть максимальное снижение теплопотерь дома.

Пассивный дом — основные идеи

Основные принципы конструкции пассивного дома

Основные составляющие пассивного дома, следующие:

  • оптимальные решения планировки с использованием инсоляции;
  • минимизация потерь тепла через остекление;
  • применение вентиляции с использованием рекуперации тепла и подземных воздуховодов;
  • использование солнечных коллекторов и панелей;
  • использование  альтернативных источников энергии.

Можно выделить два принципиальных различия с обычным домом — это использование подземных воздуховодов, которые еще называют «канадскими колодцами» и использование рекуперации тепла.

Удивительно, но в России мало знают о «канадских колодцах». Именно эта система и является источником тепла в пассивном доме. В «канадском колодце» используется теплоемкость земли. Более подробно о его устройстве читайте в статье «Канадский колодец» — тепло от земли. «Канадский колодец» позволяет бесплатно обогревать помещение зимой и охлаждать его летом.

Следующий отличительный принцип — это рекуперация тепла, теплообмен между входящим и выходящим воздухом. Теплый воздух в здании, выводится наружу через систему принудительного воздухозабора, с предварительной передачей «отработанного» тепла в рекуператоре. Свежий воздух, поступающий в дом, проходит через систему теплообменников рекуператора, отдающего теплоту поступающему снаружи воздуху. Для того, чтобы эта система работала эффективно, необходима полная герметизация всего здания. Обычного обмена воздухом — естественной вентиляции в таком доме не происходит, все стыки тщательно герметизируются. Это предъявляет повышенные экологические требования к материалам, используемым во внутренней отделке дома и к материалам мебели. Они не должны выделять токсичных веществ, например, формальдегидов. Есть и другой побочный, но хороший эффект такой системы, в таком доме не накапливается влага, конденсирующаяся из-за разницы температур.

Остальные составляющие пассивного дома представляют сумму принципов, основанных на здравом смысле, и применимых к любым домам вообще. Это особое расположение дома, с учетом сторон света. Использование особых теплоизоляционных материалов, специальных стеклопакетов и прочее. При этом все эти факторы доведены до совершенства. Над  разработкой таких домов работают узкие специалисты, при проектировании используются компьютерные программы. В результате, разница использования всех этих факторов, в сравнении с обычным домом, оказывается весьма значительной. Принципиальное различие с обычным домом, здесь, экономическое. Строительство дома с такой теплоизоляцией обходится дороже примерно на 10%, но позволяет в дальнейшем экономить значительные денежные средства. Можно сэкономить деньги на строительстве пассивного дома, но при этом тратить  большие средства на отопление. А можно инвестировать их в пассивный дом с существенной выгодой. В случае с активным домом, потраченные средства оказываются инвестициями в буквальном смысле этого слова, так как такой дом приносит прибыль за счет продажи избытков электроэнергии.

Для энергосбережения используются альтернативные источники энергии — солнечные панели, коллекторы, ветряки. Для освещения используются светодиодные лампы. Также, в некоторых случаях применяются другие системы энергосбережения. Дома, в которых используются компьютерные системы энергосбережения, называются «умными домами», их не следует путать с понятием «пассивный дом».

Надо заметить, что такие пассивные дома могут не подходить для сурового климата России и дополнительный источник тепла будет необходим. Однако есть сведения о домах без обогрева на Аляске.

История пассивных домов

Одним из первых прототипов пассивных домов, упоминается экспериментальное здание кубической формы, построенное в Манчестере (США), в 1972 году. В 1973—1979 годах, в финском городе Отаниеми был построен целый комплекс энергосберегающих домов «ECONO-HOUSE». Здания имели специальную планировку, учитывающую местоположение, использовалась специальная система вентиляции с обогревом от солнечных коллекторов и геотермальной установки. На северной стороне фасада не было окон и дверей. Несмотря на успешное снижение энергопотребления в обоих случаях, оба проекта были признаны недостаточно удачными для массового применения.

Проект современного пассивного дома был предложен в мае 1988 года. Его создателями были немецкий доктор наук Вольфганг Файст, основатель «Института пассивного дома» в Дармштадте (Германия), и профессор Бу Адамсон из Лундского университета (Швеция). Правительство немецкой земли Гессен профинансировало строительство первых экспериментальных домов. В результате, дома построенные в Дармштадте, показали высокие результаты, как по снижению энергопотребления, так и по минимизации теплопотерь.  В 1996 году, правительство, впечатленное результатами экспериментов, создало «Института пассивного дома» в Дармштадте.

С тех пор пассивные дома зарекомендовали себя наилучшим образом. В США и Европе построено много тысяч экодомов, а сам подход к проблеме энергосбережения изменился полностью. Что касается России, то пассивные дома, здесь актуальны больше, чем где либо. Однако развитие их строительства пока движется медленно. Первый сертифицированный пассивный дом построен в России в 2011 году компанией «Мосстрой-31» по проекту Томаса Кнехта. Удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 24 кВт*ч на м² в год.

Максимальная теплоизоляция

Теплоизоляция пассивного дома

Как уже упоминалось, в пассивном доме нет классического отопления. Тепло поступает через подземные вентиляционные системы «канадский колодец», дополнительно воздух подогревается через рекуператоры. В доме сохраняется тепло живущих в нем людей и  работающих электроприборов. Все это предъявляет высокие требования к теплоизоляции.

Теплоизоляция проводится изнутри и снаружи всех ограждающих конструкций, т.е. фундамента, подвала, чердака.

Через обычные окна здание теряет 30-40% тепла. При энергосберегающем остеклении допускается не более 15%. Рамы окон изготавливаются только из пластика и полимера, так как металл сильнее проводит тепло. Пространство между стеклами заполняется слабо проводящими тепло газами — аргоном или криптоном. Используются специальные энергосберегающие стекла, которые обладают способностью отражать тепло назад в помещение. Они имеют низкоэммисионное  оптическое покрытие, состоящее из оксидов металлов. От разницы температур обычные стекла могут потрескаться, поэтому используются специальные закаленные стекла. На одно стекло в составе каждого стеклопакета со стороны, обращенной внутрь комнаты, должно быть нанесено селективное покрытие (напыление «K» или «i»). Роллеты, жалюзи и ставни улучшают теплоизоляцию окон. Особенно эффективны роллеты – они повышают тепловое сопротивление окна на 20% и выше.

  Метки:
Обсуждение: есть 1 комментарий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *