Технология строительства «пассивный дом» — залог активной экономии

Оглавление

Что такое пассивный энергосберегающий дом: раскрываем все секреты

Строительство дома всегда тонкий и, требующий максимального внимания, процесс. Кроме того, что каждый владелец дома желает иметь конструкцию надежную и прочную, хочется платить в процессе эксплуатации за электроэнергию, как можно меньше. Идеальный вариант экономии на системах отопления является пассивный дом или энергоэффективный дом. Такое строение имеет ряд особенностей и нюансов в технологии и проектировании.

Технология строительства

При желании построить пассивный дом своими руками придётся уделить этому немало времени

Важно при строительстве понимать суть, которую включают в себя энергосберегающие технологии для частного дома. Вариантов использования материалов для строительства и теплоизоляции достаточно много

Прежде, чем начинать строить пассивный дом самостоятельно, рекомендуется заказать проект такого дома у профессионалов. Они смогут рассчитать все нюансы конструкции и указать необходимые материалы, которые подойдут конкретно для выбранного участка земли.

Если есть желание построить пассивный дом, технологии в его строительстве используются следующие:

  • теплые стены;
  • теплый пол;
  • утепление фундамента;
  • гидроизоляция крыши;
  • использование СИП панелей для стен, пола и крыши.

Можно воспользоваться следующим алгоритмом действий:

  • после того, как был сделан проект пассивного дома, приступают к непосредственно монтажным работам;
  • изначально сооружают фундамент и проводят его утепление. Материалы для этого подбираются индивидуально. Хорошим вариантом для утепления фундамента является пеностекло. Проводится сетка для системы жидкого тёплого пола. После этого приступают к сборке каркаса дома;
  • приступают к сооружению крыши. Для утепления и гидроизоляции при укладке кровельного покрытия монтируют к каркасу утеплительный материал и гидроизоляционную пленку;
  • проводят полную гидроизоляцию стен и пола;
  • приступают к отделке фасада;
  • устанавливают окна и двери;
  • завершающим этапом строительства является финишная отделка фасадной части дома.

Преимущества и недостатки

Из преимуществ, которыми характеризуется пассивный дом, выделяют:

  • главное и основное преимущество — это минимальный расход электроэнергии в процессе эксплуатации;
  • воздух, который поступает в свой дом через вентиляционную систему, всегда чистый. В нем нет пыли, пыльцы и различных вредных веществ;
  • дома не подвергаются усадке, что позволяет заниматься отделочными работами сразу после возведения сооружения;
  • в строительстве используются экологически чистые материалы;
  • в обслуживании пассивный дом неприхотлив, например, при необходимости провести ремонт, объемную работу проводить не потребуется;
  • длительность срока использования составляет 100 лет;
  • возможность возведения в различных и вариациях архитектурных решений;
  • пассивный дом подвергается перепланировке в любое время, поскольку в нём практически полностью отсутствуют внутренние несущие стены.

Из недостатков отмечают такие:

  • постоянство температуры. Во всём доме температурный режим одинаков, т.е. как в спальне, так и в ванной комнате температура одна и та же. В некоторых случаях это доставляет дискомфорт, поскольку для спальни хочется более прохладного микроклимата, а для ванной комнаты больше тепла;
  • нет возможности пользоваться радиаторами, поскольку их попросту нет. Сушить белье или погреться после долгой прогулки возле радиатора не получится;
  • зачастую владельцы пассивных домов сталкиваются с проблемой чрезмерной сухости воздуха. Данная проблема появляется из-за частого открывания входной двери на протяжении дня, в особенности в зимний период;
  • открыть окно и проветрить помещение ночное время суток в пассивном доме также не представляется возможным.

Инновационные решения для современного строительства

Пассивное здание должно иметь соответствующие параметры и минимизировать энергопотребление, а поскольку оно берет его не только снаружи, мы должны подумать о решениях, которые поддержат теплоизоляцию нашего дома.

Хороший дизайн — основной элемент любой инвестиции. Тогда возникает наименьшее количество ошибок, и реализация происходит быстро и эффективно. Это, очевидно, влияет на снижение себестоимости строительства.

К сожалению, не все знают об этом. Возможно, поэтому так много домов в России строятся на основе документации без учета реальных потребностей семьи. Индивидуальные застройщики обычно выбирают дешевые проекты из каталогов. В этом не было бы ничего плохого, если бы не тот факт, что они зачастую еще и меняют их, и, что хуже всего, это обычно происходит во время строительства!

Следует помнить, что проекты пассивных домов составляют замкнутое целое и должны быть строго адаптированы к условиям местности и потребностям будущих жителей. Достичь этого можно исключительно в проектах, выполненных по индивидуальному заказу. Имейте в виду, что внесение даже небольших изменений может нарушить технологию. В результате вы можете понести более высокие затраты на строительство и не достичь ожидаемых результатов — полностью пассивного дома.

Следует понимать, что проекты пассивных домов, фигурирующие в каталогах, могут удовлетворить требования лишь небольшого круга заказчиков. Это могут быть десятки застройщиков, не сотни или тысячи, как в случае типовых домов.

Следовательно, его следует рассматривать как предложение архитектора, которое является основой для переговоров и возможного заказа надлежащего проекта пассивного дома, адаптированного к конкретным условиям местности.

Общие требования к пассивным зданиям

Существует множество определений пассивных домов. Тем не менее, все сводится к тому, что это здание характеризуется очень низкой потребностью в энергии для отопления, обеспечивая при этом жильцам достаточный тепловой комфорт.

Идеально, вообще обойтись без традиционной системы отопления. При определенных условиях это возможно благодаря отличной изоляции внешних перегородок, приросту тепла от электрических устройств, вентилируемого воздуха, солнца, жителей и т. д.

Основными требованиями к проектированию пассивных домов являются :

Подходящий участок, позволяющий ориентировать здание на юг

Важно обеспечить пассивный прирост тепла от солнца, который может покрывать около 40 % мощности электроэнергии;

Максимальное использование природных условий местности для получения тепловой энергии. Пассивный дом должен быть спроектирован вместе с окружающим пространством

Это означает сознательное использование существующих деревьев, впадин или склонов для покрытия хотя бы части здания от неблагоприятных погодных условий;

Расположение буферной комнаты, обеспечивающее рациональное использование и снижение потребления тепловой энергии. Обычно под этим подразумевают расположение гостиной, столовой и спальни на южной стороне, а вспомогательных помещений, таких как: гараж, прачечная, гардеробная, ванная комната, коридор, лестница и т. д. — с севера. Также целесообразно использовать так называемые застекленные веранды — в упрощенном виде, прикрывая южную стену зимним садом;

Простой и компактный корпус здания, обеспечивающий наименьшее отношение A / V, то есть всех внешних поверхностей дома (включая пол на земле) к объему отапливаемых помещений. В домах на одну семью лучший результат — достижение A / V

Основные сведения о пассивном строительстве

Строительство пассивного дома состоит в создании здания, которое будет получать энергию извне и в то же время ограничивать утечку тепла. Пассивные дома характеризуются очень низким спросом на электроэнергию, всего лишь 15 кВт / м2 / год. Другие потребности удовлетворяются пассивными источниками энергии, то есть солнечными лучами, рекуперацией тепла от механической вентиляции. Вам не нужно устанавливать в них отдельную систему отопления. Это означает, что они не нуждаются в обычной энергии для правильной работы и комфорта. Хорошо сделанные и утепленные смогут обеспечить комфортные условия проживания. Инновационный подход к энергосбережению действительно окупается, потому что ежемесячные счета будут очень маленькими. Эксплуатация такого дома будет выгодна во многих отношениях.

Где можно построить пассивный дом?

К сожалению, но пассивное строительство не может возникнуть где угодно. Участок должен быть неповрежденным и должен иметь достаточно большую площадь, чтобы дом мог находиться на юге. Идеальным решением будет, когда современные пассивные дома будут укрыты холмом или деревьями с севера.

Пассивный дизайн дома

Дизайн солидного пассивного дома имеет большое значение. Он должен быть компактным и очень простым, без балконов. Благодаря этому станет возможным минимизировать возникновение любых разрывов изоляции. Правильная планировка номеров также важна. Ванные комнаты, сауны или другие санитарно-гигиенические помещения должны располагаться на некотором расстоянии от внешних перегородок, поскольку они требуют наибольшего количества тепла. Гараж работает точно так же. Следует решить, будет ли это в блоке или в отдельном здании. В результате тепловые потери могут быть четко сведены к минимуму.

Кроме того, окна являются очень важным элементом пассивного дома. Они должны вызывать наименьшую возможную потерю тепла и одновременно получать энергию. Следует помнить, что в несолнечные дни окна могут иметь серьезные потери тепла, поэтому вы должны оборудовать их жалюзи, которые предотвратят это.

Из чего построены пассивные дома?

Основой для того, чтобы пассивные дома были плотными и теплыми, служит устранение тепловых мостов и высококачественная теплоизоляция стен. Для этого следует использовать строительные материалы самого высокого качества. Строительство пассивного дома должно осуществляться профессиональной строительной командой с соответствующим опытом в этой области. Благодаря этому можно будет построить абсолютно герметичную конструкцию, которая будет приятной для жизни и дешевой в обслуживании.

Стоимость строительства дома – к каким расходам нужно готовиться?По сравнению с традиционным строительством, вы должны рассчитывать на 12-20% более высокие затраты на строительство пассивного дома. Хотя инвестиционные затраты будут выше, они быстро окупятся, потому что эксплуатация такого дома действительно дешевая. Экономия энергии может достигать 80%.

Также стоит обратить внимание на экологические и экологические аспекты. Пассивный дом позволяет реально улучшить качество жизни благодаря замене угля на альтернативные источники энергии

Это благотворно влияет на качество воздуха, которым мы дышим.

Описание

Понятие пассивного дома (иначе называют энергосберегающий дом), определяет список технических требований, с которым потребление энергоресурсов в доме составляет 13 %. Показатель энергопотребления за год составляет 15 Вт*ч/м2.

Для сооружения такого дома необходимо придерживаться определенных требований, которые создадут условия низкого энергопотребления. Чтобы в полной мере ознакомиться с пассивным домом необходимо разобрать каждый элемент, составляющий его, по отдельности.

Форма дома

Учитывая, что имеется прямая зависимость тепловых потерь от общей площади дома, то в процессе проектирования пассивного дома важно уделять внимание форме сооружения, как например в купольном доме. Энергосберегающий частный дом должен быть сделан таким образом, чтобы коэффициент компактности находился в пределах нормы. Такой показатель определяет соотношение общей площади дома к его объему

Такой показатель определяет соотношение общей площади дома к его объему.

Обязательно при определении формы и площади дома учесть необходимость использования всех будущих комнат и помещений. Нельзя допускать чтобы в пассивном доме присутствовали неиспользуемые или малоиспользуемые комнаты (просторные гардеробные, гостевые или туалетные помещения). На их содержание необходимы существенные затраты энергии. Идеальным вариантом для пассивного дома является сферическая форма конструкции.

Солнечный свет

Поскольку строительство пассивного дома направлено на дальнейшее максимальное сбережение электроэнергии, то важным моментом является использование природного источника энергии, т.е. солнечного света. Для максимальной экономии энергоресурсов в доме пассивным все окна и двери располагают на южной стороне. Одновременно с этим проводить остекление с северной стороны фасада не рекомендуется. Не стоит рядом с пассивным домом сажать и массивные растения, от которых отбрасывается большая тень.

Теплоизоляция

Одним из важных моментов, которые учитывают при строительстве пассивного дома является обеспечение конструкции теплоизоляцией

Важно не допускать ни единой возможности теплопотери. Теплоизоляцией обеспечивают все угловые соединения, окна, двери, фундамент

В особенности тщательно проводят укладку теплоизоляционных материалов в стены (например, в доме из соломы) и крышу. Добиваются при этом значение коэффициента теплопередачи в 0,15 вт/(м*к). Идеальным показателем является 0,10 вт/(м*к). Материалами, позволяющими добиться вышеуказанных значений, являются: пенопласт со значением толщины 30 см и СИП панели, толщина которых составляет минимум 270 мм.

Светопрозрачные элементы

Учитывая, что через окна в ночное время происходит значительная потеря тепла, необходимо использовать только энергосберегающие виды окон. Стекла, которыми оснащены элементы, служат в качестве солнечных аккумуляторов. Они накапливают энергию солнца на протяжении дня и сводят к минимуму теплопотери ночью.

Сами по себе энергосберегающие оконные конструкции имеют тройное остекление. Внутри пространство их заполняется аргоном или криптоном. Значение коэффициента теплоотдачи составляет 0,75 Вт/м2*К.

Герметичность

Показатель герметичности при строительстве пассивного дома должен быть существенно выше, чем у обычной конструкции. Воздухонепроницаемость достигается за счет обработки всех стыков между элементами конструкции. Это касается и оконных, дверных проемов. Зачастую для такой цели используется герметик гермабутил.

Вентиляционная система

Система для вентиляции в конструкции обычного дома предполагает потери тепла до 50%. Пассивный дом, технологии которого направлены на уменьшение теплопотерь, требует иного подхода. Вентиляция сооружается по рекуперационному типу. Важен в этом вопросе показатель рекуперации, допускаются лишь значение 75% и больше.

Суть подобной вентиляционной системы проста. Количество поступающего воздуха в помещение, а также уровень его влажности регулирует сама система. Свежий воздух, попадая в систему, нагревается благодаря теплому воздуху, которой выходит из помещений. Это позволяет сэкономить энергию для обогрева свежих воздушных масс, поскольку тепло передается ещё холодному воздуху от нагретого в помещении.

Энергонезависимость и энергоэффективность

Технология «пассивного дома» поможет вам более рационально применять «естественное» тепло дома (тепло, которое людьми, их телами и, кроме того, всевозможной бытовой техникой). Эта технология стремиться свести к минимуму энергозатраты любого характера, которые получены от «внешних» источников.

Судя по результатам, которые показывают такие дома, расходы на обогрев реально сводятся к минимальному значению. Итак, подавляющее большинство «пассивных домов» затрачивают только 5-10% от энергии, уходящей на обогрев «обычного» дома. Эта эффективность достигается несколькими методами.

Во-первых, это гарантирует очень надежное утепление и переход на вентиляцию с рекуператором. В принципе, не самую последнюю роль играет и весьма широкое применение альтернативных источников энергии. Потому пассивные дома (при возможности и стремлении) снабжают солнечными коллекторами, тепловыми насосами, солнечными панелями, геотермальными установками. Многие «пассивные дома» наделены независимой энергосистемой. Часть из них в принципе не требуют затрат на отопление.

В завершение знакомства с институтом пассивного дома, недопустимо обходить вниманием и ее финансовую сторону. Масштабные работы по термоизоляции всего дома, полная замена оконных систем, установка новой вентиляционной системы, монтирование коллекторов, солнечных панелей, теплообменника (рекуператора) — это требует определенных (достаточно больших) расходов

Однако практически «сказочная» перспектива снижения расходов по многим коммунальным платежам (в пятнадцать-двадцать раз) и, кроме того, возможность обойтись без затрат на приобретение и монтаж привычной отопительной системы (в «пассивных домах» она отсутствует), позволили снизить цену энергоэффективного дома до разумных пределов.

В странах, где германская технология обрела очень высокую популярность (Дания, Германия, Австрия, Норвегия, Швеция), цена «пассивных домов», только на 7-10 % выше, нежели цена строительства обыкновенного дома. В настоящей момент уже разработано несколько вариантов проекта пассивного дома. По самым скромным подсчетам, срок окупаемости составляет 7-10 лет. После этого срока, пассивный дом начнет работать уже на своего хозяина. Сравнительно низкая цена энергоэффективных строений в Европе стала возможной только благодаря отлаженному производству оборудования и материалов.

Что касается строительства пассивных домов в России, Украине, а также Белоруссии, то здесь оно сопряжено с повышенными затратами. Насколько именно возрастет цена такого дома, однозначно сказать достаточно тяжело, поскольку, в конечном итоге, стоимость будет прямо зависеть от ставки налогов на импорт, так как немалую часть нужных «компонентов» приходится приобретать за границей. Однако всех желающих построить себе энергосберегающий дом можно обнадежить: с ростом популярности технологии, непременно начинает понижаться и ее цена.

Кровля и теплый чердак

Другое ключевое отличие пассивных домов — наличие неотапливаемой мансарды или теплого чердака и качественное утепление кровли без мостиков холода. При таком подходе выделяется две границы температур: на перекрытии верхнего этажа и в самой кровле. Благодаря разнесению теплозащиты гарантированно устраняется образование конденсата в утеплителе кровли и существенно снижаются потери тепла.

Перекрытие верхнего этажа обычно делают каркасным на деревянных балках, пустоты заполняют слоем минеральной ваты средней плотности толщиной в 20–25 см. Перекрытие лучше утеплять листовыми материалами с устройством перекрестного ячеистого каркаса и точной подгонкой плит утеплителя. Все швы и стыки заполняются специальным клеем или монтажной пеной

Особое внимание уделяется устройству защитного пояса в месте опоры стропильной системы на стены.

Теплый чердак устраивается по принципу рекуперации вентиляционной системы. Каналы вытяжной вентиляции выходят прямо в герметичное чердачное помещение, откуда выводятся через единственное отверстие с принудительным оттоком. Часто этот канал снабжают рекуперационной установкой, передающей часть тепла от вытяжного воздуха приточному.

Что входит в проектную документацию

Каждая инновация технологических процессов, требует дополнительных затрат на исследования для выбора наиболее оптимальных вариантов из множественных предложений и инженерских споров.

Пока что, документация состоит из основных составляющих:

  • архитекторского проекта в соответствии с законодательными нормами
  • согласно статистическим расчетам представляют соображения по армированию сооружения
  • размещают на чертежах инженерные сети
  • составляют смету на расход материалов с начала и до конца постройки

Солнечные батареи на крыше пассивного дома

На помощь инновационному строительству приходят интегрированные разработки, с абсолютной согласованностью всех, участвующих в общем проектировании.

От этого зависит и насколько эффективно будет увеличена или снижена отапливаемая площадь, которая потребляет солнечную энергию, ее архитектурные особенности.

Подсобные помещения в расчет не входят, основное внимание уделено полезным площадям. Проектировщики останавливаются на оптимальном решении в строительстве ориентируя дом по географическому полюсу вместо магнитного

Фасад располагают большей частью на южную сторону, возможны небольшие отклонения в стороны западные или восточные

Проектировщики останавливаются на оптимальном решении в строительстве ориентируя дом по географическому полюсу вместо магнитного. Фасад располагают большей частью на южную сторону, возможны небольшие отклонения в стороны западные или восточные.

Буферной зоне определены хозяйственные помещения, которые размещают на севере постройки, туда же помещают и кухню, этими манипуляциями снижают отопительную нагрузку в холодный период.

Инженеры строители производят расчеты коэффициентов, имеющих значение:

  • теплоизоляционное
  • инфильтрационное
  • воздухообменное
  • стеновое, половое, потолочное тепловое сопротивление
  • нагрузочных коллекторных и отопительных

Имеет важное значение твердая теплоизоляция фундаментных периметров, наружных подвальных стеновых площадей. В доме полностью рассчитывают необходимость в количестве окон и их стекольных слоев в независимости от их расположения

В доме полностью рассчитывают необходимость в количестве окон и их стекольных слоев в независимости от их расположения.

Понятия пассивности и энергоэффективности

Наш обзор обойдет стороной общепринятый перечень преимуществ и технических показателей. Например, энергоэффективным считается строение, потеря тепла в котором не превышает 10 кВт·ч с каждого квадратного метра в течение года, но о чем это должно сказать читателю? Если пересчитать, то за год с небольшого (до 150 м2) дома уходит примерно 1,5–2 МВт энергии, что сопоставимо с энергопотреблением обычного коттеджа за один зимний месяц. Столько же потребляют 2–3 лампы накаливания по 100 Вт, включенные постоянно в течение одного года, что эквивалентно 200 м3 природного газа.

Столь малое энергопотребление позволяет в принципе отказаться от системы отопления в доме, используя для обогрева тепло, выделяемое человеком, животными и бытовыми приборами. Если дом не требует целенаправленных затрат энергии на работу отопительных установок (или требует, но незначительный минимум), такой дом называют пассивным. Точно так же пассивным может называться дом с весьма высокими потерями тепла, потребность в котором восполняется собственной энергетической установкой, работающей на возобновляемых источниках энергии.

Так что энергоэффективный дом не обязательно претендует на звание пассивного, справедливо и обратное. Дом же, который не только покрывает собственные энергетические нужды, но и передает какой-либо вид энергии в общественную сеть, называют активным.

Энергообеспечение пассивного дома

К пассивному дому обычно не подводят газ, для бытовых целей и обогрева полностью хватает однофазной электросети. С электрическими нагревателями все просто: сколько киловатт вложено в дом, столько в нем и остается, КПД составляет почти 99%, в отличие от газовых котлов.

Но электрическая сеть в качестве единственного источника энергоснабжения имеет массу недостатков, заключающихся по большей части в ненадежности подключения. Часто дома снабжаются достаточно сложной электросетью, включающей аварийный генератор с автозапуском, либо используют для резервной подпитки парк аккумуляторов или солнечные батареи.

Нагрев воды для бытовых нужд обычно выполняется солнечными коллекторами, преимущественно вакуумными. Вообще автономные источники энергии достаточно разнообразны, среди разновидностей можно подобрать оптимальное решение для объектов с разными условиями.

рмнт.ру

10.02.16

Стандарты

В Европе существует следующая классификация зданий в зависимости от их уровня энергопотребления:

  • «Старое здание» (здания построенные до 1970-х годов) — они требуют для своего отопления около трехсот киловатт-часов на квадратный метр в год: 300 кВт·ч/м²год.
  • «Новое здание» (которые строились с 1970-х до 2000 года) — не более 150 кВт·ч/м²год.
  • «Дом низкого потребления энергии» (с 2002 года в Европе не разрешено строительство домов более низкого стандарта) — не более 60 кВт·ч/м²год.
  • «Пассивный дом» — не более 15 кВт·ч/м²год.
  • «Дом нулевой энергии» (здание, архитектурно имеющее тот же стандарт, что и пассивный дом, но инженерно оснащенное таким образом, чтобы потреблять исключительно только ту энергию, которую само и вырабатывает) — 0 кВт·ч/м²год.
  • «Дом плюс энергии» или «активный дом» (здание, которое с помощью установленного на нём инженерного оборудования: солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров, грунтовых теплообменников и т. п. вырабатывало бы больше энергии, чем само потребляло).

Директива энергетических показателей в строительстве (Energy Performance of Buildings Directive), принятая странами Евросоюза в декабре 2009 года, требует, чтобы к 2020 году все новые здания были близки к энергетической нейтральности.

В США стандарт требует потребления энергии на отопление дома не более 1 BTU на квадратный фут помещения.

В Великобритании пассивный дом должен потреблять энергии на 77 % меньше обычного дома.

С 2007 года каждый дом, продаваемый в Англии и Уэльсе, должен получить рейтинг энергоэффективности. Сертификат Энергетической Эффективности будет обязательной частью Информационного Пакета Дома. Каждый продающийся дом будет осматривать независимый инспектор, который определит рейтинг эффективности дома с точки зрения потребления энергии и выбросов СО2.

В Ирландии пассивный дом должен потреблять энергии на 85 % меньше стандартного дома, и выбрасывать в атмосферу СО2 на 94 % меньше обычного дома.

Новые дома Испании с марта 2007 года должны быть оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30 % до 70 % потребностей в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды. Нежилые здания (торговые центры, госпитали и т. д.) должны иметь фотоэлектрическое оборудование.

В России также существует ряд документов (постановления, рекомендации, указы, нормативы, территориальные нормы) регулирующих энергопотребление зданий и сооружений. Например, ВСН 52-86, определяющий расчёт и требования для системы горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии.

Характеристики пассивных домов

Чтобы построить дом, соответствующий стандартам «пассивного», необходимо придерживаться следующих рекомендаций. Все ограждающие конструкции (стены, крыша, пол) должны иметь такое утепление, чтобы их R (коэффициент сопротивления теплопередаче) не был меньше 7,7 (м²•К)/Вт. Только при таких условиях для отопления 1 м² площади дома будет достаточно 15 кВт•ч/(м²•год). Но это только ориентировочный коэффициент. Для точного расчета понадобится учесть форму и размер дома, а также его расположение.

В пассивных домах сопротивление теплопередаче оконных конструкций не может быть менее 1,25 (м²•К)/Вт. Это вдвое больше принятых нормативов. Кроме того, коэффициент светопроницаемости g для стекол должен быть выше 50%.