Мир неустанно ищет способы снизить выбросы углекислого газа в окружающую среду, поэтому строительство пассивных «экодомов» становится приоритетным для многих стран. И, если еще недавно понятие «осознанное потребление» ассоциировалось у большинства с чем-то далеким и очень «нишевым», то сейчас это молодой тренд, который вот-вот превратится в настоящий «хайп». Пассивные дома отличаются очень низкой потерей энергии (тепла), благодаря использованию пассивных методов энергосбережения (изоляционные материалы, инновационные инженерные и архитектурные решения). Энергосбережение как и возобновляемая энергетика — это наше настоящее и будущее.
Авенстон также не отстает от мировых трендов и предоставляет высококвалифицированные услуги по энергоэффективному строительству объектов. Мы строим энергоэффективные и пассивные дома, офисы, склады, магазины и другие коммерческие сооружения по проектам заказчиков. Группа Авенстон выступает генподрядчиком и системным координатором на всех этапах проектирования и строительства энергоэффективных объектов.
В Европе «пассивными» называют строения, которые потребляют меньше 15 кВт*ч/м2 в год (рис.1).
В европейских странах надо обязательно указывать в паспорте каждой постройки класс её энергоэффективности, чтобы легко можно было вычислить затраты на обслуживание здания.
Тип здания | Энергопотребление (кВт*ч/м2 в год) | Законодательно разрешены в Европе (года) |
Старое здание | 300 | ≤ 1970 |
Новое здание | 150 | 1970 — 2002 |
Дом низкого потребления энергии | 60 | 2002 — 2019 |
Пассивный дом | 15 | 2019 — 2020 |
Дом нулевого энергопотребления | 0 | нет ограничений |
Активный дом | производит энергию | нет ограничений |
В Украине культура строительства энергоэффективных домов начинает активно развиваться. Однако большинство новостроек соответствуют классу «новые здания», а значит годовые потери тепла приблизительно равны 150 кВт*ч/м2. Кроме нанесения вреда окружающей среде, эксплуатация такого жилья не выгодна тем, кто оплачивает платёжки за отопление.
Директива европейского союза 2002/91/EC об энергетических показателях в строительстве (EPBD) обязывает все входящие в ЕС страны возводить новостройки с нулевым уровнем энергопотребления. Что для этого надо? Все просто, специалисты разработали достаточное количество энергосберегающих материалов, архитектурных и технологических решений. О чем ниже распишем подробнее.
Это не очевидно, но оказывается затраты на строительство экодома ненамного выше, чем на строительство обычного здания (от 3 до 7%). Потому что проект пассивного дома включает реализацию архитектурных приёмов, которые позволяют улавливать и аккумулировать (накапливать) большое количество тепла из окружающей среды.
Главной задачей для инженеров является разработка таких конструкций, чтобы как можно большее количества солнечного света зимой попадало в здание и сохранялось в виде тепла благодаря теплоизоляции. Прежде всего надо продумать как сохранить тепло и не выпустить его через вентиляцию, которая должна присутствовать в каждом помещении.
Решения, помогающие спроектировать пассивный дом, можно разбить на несколько подразделов. Их же применяют для проектирования энергонезависимых домов с нулевым потреблением энергии:
Ниже рассмотрим каждый пункт отдельно.
Ландшафтное планирование — это пространственно-временное расположение здания в условиях ландшафта с учетом поставленных целей. Для нашего региона основополагающие принципы такие:
На рисунке 3 можно увидеть пример применения этих принципов. Северный фасад строения не имеет окон и защищен деревьями, а внутри расположены буферные зоны (не жилые комнаты). С южной стороны строение открыто солнцу и имеет достаточно окон.
Под объёмным планированием подразумевают расположение и компоновку зданий в соответствии с экономическими, функциональными, техническими и архитектурно-художественными требованиями.
Прежде всего здание должно иметь компактную форму, например, форму полушара (считается самой энергосберегающей). Конечно же следует избегать проектирования углов, балконов или продумывать как избежать потери тепла, если обойтись без них не получается.
Внутри помещение обычно делится на жилые и буферные (вспомогательные) зоны. Причём вспомогательные зоны располагаются на северной стороне, поскольку в них возможна температура ниже, чем в жилых. А вот жилые зоны конечно должны располагаться на юго-востоке.
Немалую роль играют дополнительные архитектурные элементы, защищающие строения от летнего солнца и от зимнего ветра (козырьки, навесы, заграждения и т.д.).
Энергосберегающие окна — это один из главных способов повышения энергоэффективности домов. Выбор стеклопакета с дополнительной камерой увеличивает сбережение тепла на 50%. Но этого недостаточно, важно предусмотреть следующие моменты:
Остекление, которое соответствует стандарту пассивного дома допускает незначительные потери тепла и обеспечивает дополнительный комфорт жильцам.
При проектировании энергосберегающих строений продумывают наличие аккумулирующих (накапливающих энергию) элементов в здании. Хорошо сохраняет тепло кирпичная или бетонная стена, отделанная изнутри глиняной штукатуркой.
Хорошие показатели энергосбережения отмечены у тромб-стен и у «задних» массивных стен, в неглубоких комнатах. А если интерьер комнаты дополнить массивным декором темного цвета (мраморные или каменные колонны, вазы, чаши, гипсовая лепнина), он будет накапливать не только солнечное тепло, но и энергию бытовых приборов, компьютеров, людей и т.д.
Ночной холод в летнюю жару хорошо сохраняется в простенках (стены между комнатами) или в утепленных наружных стенах.
В пассивном доме используют качественные изоляционные материалы. Наружная теплоизоляция фундамента, стен и крыши не должна отдавать тепла больше чем 0,15 Вт/(м²*К). Кроме того, необходима полная герметичность внешней оболочки здания, а значит отсутствие в теплоизоляции щелей и мостиков тепла (зон повышенной утечки энергии).
Инженерные решения позволяют сделать дом полностью энергонезависимым и даже достичь класса «энергия плюс» благодаря использованию специальных устройств, таких как:
Есть и другие полезные решения для повышения энергоэффективности дома. Например, растительность и почва на крыше здания для увеличения теплоизоляции: сохранение прохлады в жаркое время и тепла в зимнее время. Кроме того, зелёные крыши удерживают осадки, снижают нагрузку на канализационные системы, защищают кровельные мембраны, снижают шум и фильтруют загрязняющие вещества.
Степень экономии энергии пассивного дома напрямую зависит от региона расположения. В нашей климатической зоне самым затратным является зимний период. Потери тепла приходится постоянно восполнять посредством сжигания газа, угля или других энергоносителей. Аккумулированная солнечная энергия, тепло от электроприборов и людей являются значимыми источниками, и именно этот принцип есть основа технологий пассивного дома.
Компания АВЕНСТОН планирует внедрение самых лучших достижений энергосберегающих разработок в своем проекте Re Hub, в котором будет применены также технологии возобновляемой энергетики и систем energy storage.