Что такое нулевой дом? - Энергоэффективный дом
Энергоэффективный дом – здание, основной особенностью которого является малое энергопотребление и почти полная энергонезависимость.
Нулевой дом, или пассивный дом (англ. passive house) – 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. Основным принципом проектирования энергоэффективного дома является использование всех возможностей сохранения тепла. В таком доме нет необходимости в применении традиционных систем отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения. Отопление нулевого дома осуществляться благодаря теплу, выделяемому живущими в нем людьми, бытовыми приборами и альтернативными источниками энергии, горячее водоснабжение – за счет установок возобновляемой энергии, например, тепловых насосов, солнечных батарей и термовихревых установок.
Кроме того, нулевые дома очень комфортны и экологически благоприятны для человека. На сегодняшний день такие сооружения – самые удобные и современные типы зданий. В них автоматически поддерживается оптимальная температура, влажность и чистота воздуха, что превращает жизнь в такого рода домах в удовольствие. С учетом того, что люди около 60% своего времени проводят в помещениях, значение таких объектов для поддержания высокого качества жизни трудно переоценить. Микроклимат такого здания способствует продлению жизни человека.
Теплопотери нулевого дома близки к нулю. При тех же условиях обычный дом «отапливает» улицу.
Свечи вместо батарей
В основе концепции пассивного дома очень простой эффект — автономное пространство, откуда не выходит тепло, можно отопить всего одной свечой. По аналогии: для дома-термоса, не имеющего тепловых потерь, даже в морозы будет достаточно тепла человека (в сутки человеческое тело выделяет 100 кВт тепловой энергии), солнечной энергии и энергии, выделяемой электроприборами.
В середине 1980х годов германский инженер-физик Вольфанг Файст сделал математические расчеты дома-термоса, который не надо было бы обогревать. Главный результат расчетов в том, что такой пассивный дом оказался не математическим феноменом, а вполне реальной вещью. В частности, для эффективного утепления здания не нужны толстые кирпичные стены — достаточно слоя утеплителя менее полуметра.
Для проверки расчетов Файста в 1991 году в Дармштадте был построен первый пассивный дом. Детальное изучение подтвердило: здание действительно практически не потребляет тепла. Экспериментальный дом оказался всего на 25% дороже обычного здания (это превышение было профинансировано грантом от правительства), что вполне приемлемо для первого образца. Интересно, что в середине 1980?х независимо от Файста подобные расчеты сделал и российский физик Юрий Лапин. Однако отечественное градостроительное начальство посчитало, что такого не может быть в принципе, и идею даже проверять не стали.
Уже в первом пассивном здании доктора Файста были сформулированы пять основных принципов пассивного дома:
- Принцип первый — хорошая теплоизоляция всех частей здания. Для утепления стен, кровли и фундамента в климате центральной части Германии достаточно высокоэффективных утеплителей толщиной 30–40 сантиметров, что по тепловым свойствам эквивалентно кирпичной кладке толщиной шесть-восемь метров.
- Второй — использование трехкамерных стеклопакетов с низким показателем теплопередачи.
- Третий — особое внимание уделяется тонкой работе с так называемыми мостиками холода (стыки элементов, металлические части, углы здания), через которые тепло активно уходит. Например, металлические детали заменяются пластиковыми.
- Четвертый — проводится герметизация здания, и оно действительно становится термосом, не выпускающим воздух. Правда, тут возникает проблема: люди дышат, а значит, необходима постоянная подача свежего воздуха. В советской практике предполагалось, что вентиляция помещений происходит естественно — через форточки и щели в окнах-дверях. Понятно, что для герметичного пассивного дома такой подход неприемлем, так как зимой здание будет терять тепло.
- Выход был найден в системе искусственной вентиляции с рекуператорами-теплообменниками. Это и есть пятый принцип возведения пассивного дома. Свежий воздух подается в постройку по трубе, проходит через теплообменник, где забирает часть тепла у выходящего воздуха, имеющего комнатную температуру. В пассивных домах уровень рекуперации достигает 75%, а значит, выходящий воздух передает значительную часть энергии входящему. Зимой входящий воздух, если это необходимо, дополнительно подогревается. То есть система отопления в зданиях все-таки есть, но она воздушная и потребляющая мало энергии.
Результат: необходимость в отоплении пространства резко снижается. Критерием пассивного дома является потребление тепловой энергии — 15 кВт на один квадратный метр в год. Это в десять раз меньше, чем у рядовых германских зданий 1950–1980х годов постройки и в 10–15 раз меньше, чем у советских домов, возведенных в 1970х. Наконец, пассивные европейские дома потребляют в пять-семь раз меньше тепловой энергии, чем современные российские здания. Можно посчитать и по-другому: для отопления 30 метровой комнаты пассивного дома достаточно энергии 30 свечей.
Сегодня в мире строится немало экодомов, в том числе и довольно экзотических. В них применяются необычные материалы, солнечные батареи, ветряки и так далее. Есть стандарт домов так называемого нулевого потребления, когда здания полностью автономны, обеспечивают себя энергией. На фоне красивых картинок и ярких концептов пассивные дома могут показаться суховатыми. Подумаешь, сильно утеплили и герметизировали здание — все. Но простота пассивных домов продуманная: из системы недрогнувшей рукой вычеркнуты все недостаточно практичные элементы. При этом система открытая, хозяин, естественно, может добавить в свой дом любой дополнительный элемент.
И именно этой эффективностью вызван успех пассивных домов на рынке. Если еще десять лет назад в год строились десятки таких зданий, то в последние три-пять лет ежегодно возводятся уже тысячи домов. Львиная доля пассивных домов строится в Германии и Австрии. В Вене уже 20% новостроек возводится именно так. Начато строительство огромного муниципального района на 200 тыс. жилых «пассивных» единиц. В последние годы все больше пассивных домов появляется в Дании и Франции, созданы прототипы в Испании, Турции.
Оказывается, по пассивному дому можно безошибочно определять стороны света. На юг выходят большие панорамные окна. Окна на север намного меньше. Большие окна на юг, чтобы зацепить побольше солнечной энергии. Окна — это всегда предмет компромисса. С одной стороны, через них в комнаты попадает свет и солнечная энергия, а с другой — в них велики теплопотери, которые можно радикально снизить, только вставив очень дорогие стеклопакеты. В каждом случае размер окон и их параметры по тепло— и светопередаче рассчитывают архитекторы исходя из бюджета стройки.
Пассивный дом – ваша страховка от энергетического кризиса. Стоимость энергоносителей будет только расти. Если же нефть и газ подорожают критически, то сделанные инвестиции в системы пассивного дома окупятся очень быстро.
Но не только финансовый фактор заставляет потребителей выбирать пассивные дома. Для многих это инвестиции в собственное здоровье. Дело в том, что в пассивных домах особый микроклимат. Представим обычную российскую квартиру зимой. Окна закрыты, но довольно быстро становится душно, и открывается форточка. Через нее попадает свежий воздух, но при этом падает температура — и форточка снова закрывается. Перепады температуры и сквозняки не очень полезны. В пассивном доме температура стабильна и регулируема, а свежий, очищенный воздух подается непрерывно. Есть и еще один эффект: так как окна все время закрыты, то уличный шум не попадает в квартиру. Все это создает новый комфорт жизни.
Другое отличие системы «пассивный дом» как экотехнологии от обычной стройки в том, что она принимает во внимание стоимость здания в течение всего срока его эксплуатации. Важно не только дешево построить, но и иметь хорошие экономические показатели по эксплуатации. В российском варианте девелопер-застройщик действует по схеме «построил-продал-забыл» и потому заинтересован в дешевой себестоимости строительства.
Строительство энергоэффективных домов в Краснодарском крае
17.01.2012
нулевой дом, пассивный дом, дом с нулевым энергопотреблением, энергопассивное жилище, экодом, солнечный дом, биосолярный дом