У цій статті: перший екобудинок - калааллісут голку; європейські розробки пасивного будинку; вимоги до розташування будинку; теплоізоляція всіх конструкційних елементів екодома обов'язкове; як забезпечити повітропостачання в пасивному будинку; економне опалення.
- Історія створення пасивного будинку
- Складові пасивного будинку
- Розташування екодома
- конструкційні матеріали
- теплоізоляція
- скління
- вентиляція
- опалення
- освітлення
- На завершення
Близько століття тому остаточне рішення проблеми із забезпеченням будинків тепловою енергією бачилося в переході на конвективное опалення, благо вуглеводнів в Росії було з надлишком. Центральне теплопостачання, що поставляє гарячу воду в житлові та адміністративні будівлі, працювало з великими тепловтратами при транспортуванні, «балував» громадян періодичними аваріями, проте все компенсувалося низькими розцінками. В наші дні тепломережа краще працювати не стала, але її розцінки істотно зросли, що пояснюється постійним підвищенням світових цін на вуглеводні. Єдиний спосіб заощадити на рахунках за теплову енергію - зменшити її споживання шляхом зниження тепловтрат конструкційних елементів будівлі. І в цих цілях розробляються і зводяться будівлі особливого типу - екодома, або, як їх ще називають, пасивні будинки.
Історія створення пасивного будинкуЗа тисячоліття людство серйозно просунулося в області будівництва різних споруд, але так і не вирішило проблему втрати тепла, вважаючи за краще компенсувати її розвитком опалювального обладнання. І дійсно, ще три десятки років тому економити енергоносії не було необхідності, оскільки вони обходилися споживачам зовсім недорого. З тих пір пройшло не так багато часу, однак розцінки на комунальні послуги серйозно зросли і єдиний спосіб знизити їх-обзавестися енергозберігаючими житлом.
Перший у своєму роді екобудинок був створений народом, традиційно мешкали в північній частині нашої планети - ескімосами. На заполярних територіях Європи енергоносії практично повністю були відсутні, навіть звичайна деревина була рідкістю. До того ж єдиним «будівельним матеріалом», доступним для ескімосів завжди і в достатку, був лише сніг. Так, пасивний будинок північного народу був створений саме зі снігу - він носить назву «голку», викладається зі снігових цеглин і має форму купола.
Джерел опалення в ескімоському голку два - світильники, наповнені китовим або тюленьим жиром, а також теплове випромінювання тел домочадців. Сніговий будинок відмінно тримає тепло, через короткий час в ньому створюється комфортна для людини температура до + 18 ° С, а надлишок вологи поглинається сніговими цеглою. Що особливо дивно, ескімоським будівельникам минулого вдалося вирішити проблему повітряного постачання голку так, щоб тепло з нього не випаровується при провітрюванні - вхід в будинок зі снігу влаштовувався в найнижчій точці статі з тим, щоб важкий газ CO2 розсіювався через цей канал, заміщаючи легким киснем , що надходять зовні.
Будівельні експерименти зі створення будівель, що володіють найменшим енергоспоживанням, проводилися в минулому столітті в США і Фінляндії. Зведені з особливих проектам будівлі, одне в американському Манчестері (штат Нью-Гемпшир), друге в фінському Отаніємі, зводилися відповідно до кліматичних умов в даній місцевості, на їх північному фасаді повністю були відсутні засклені отвори, форма покрівлі розраховувалася під кут падіння сонячних променів в різний час року, дахове покриття забарвлювалося в світлі тони. Кожен будинок устатковувався складною системою вентиляції, що поглинає сонячне випромінювання, роль теплообмінників при цьому виконували спеціально розроблені склопакети і ролети, опалення базувалося на геотермальних теплових насосах. Енергоспоживання в цих будинках вдалося серйозно знизити, однак значно скоротити конструкційні тепловтрати будинків не вдалося.
Ідея створення повноцінного пасивного будинку належить професорам Бо Адамсон (Університет м Лунд, Швеція) і Вольфгангу Файст (Інститут житлового будівництва, Німеччина), які вирішили реалізувати її після їх зустрічі в травні 1988 року. Розробка концепції екодома фінансувалася урядом землі Гессен (Німеччина) - результати виявилися настільки вражаючими, що у вересні 1996 року в гессенському місті Дармштадт, де в 1990 році зводилися експериментальні екодома, був відкритий «Інститут пасивного будинку».
За два останніх десятиліття побудовано кілька тисяч пасивних будинків, як на території Європи, так і в Північній Америці, в найближчі роки їх число тільки зросте - економія енергоносіїв для Європи критична більш ніж.
Складові пасивного будинкуБудівля, що відповідає всім характеристикам екодома, є практично самостійної енергосистемою, яка споживає в 10 разів менше енергії із зовнішніх джерел, ніж будь-яке інше будівельне споруда. У ньому немає звичних нам систем опалення, гарячого водопостачання, вентиляції і кондиціонування, тепловтрати екодома не перевищують 15 кВт · год з квадратного метра площі за рік, що в 15-20 разів нижче, ніж у звичайних європейських будівель і в 30 разів нижче, ніж тепловтрати будинків в Росії.
Розташування екодомаРетельний вибір форми будівлі, орієнтування його положення на місцевості і планування прилеглих буферних зон (ділянок із зеленими насадженнями). Залежно від кліматичних умов, рельєфу і троянди вітрів на даній місцевості розраховується найбільш раціональна орієнтація будівлі з позиції енергозбереження. Наприклад, в помірному кліматі виходять на південь вікна повинні мати більшу площу, а на північній стороні будинку-повністю відсутні (в ідеалі). Для субтропічного клімату все навпаки - північний фасад з великими (панорамними) вікнами, на південній стороні екодома вікна або відсутні, або мають мінімальну площу.
Яких-небудь суворих умов до матеріалів, використовуваних для зведення пасивного будинку, немає - єдина вимога стосується їх екологічної безпеки.
З метою повної теплоізоляції пасивного будинку від зовнішньої атмосфери, теплоізоляційні матеріали монтуються з зовнішньої і внутрішньої сторони кожної огороджувальної конструкції-стін, стелі та підлоги, горища, підвалу та фундаменту. У північній частині Європи товщина шару зовнішньої і внутрішньої теплоізоляції всіх огороджувальних конструкцій будівлі (крім покрівлі) становить 335 мм, товщина покрівельної теплоізоляції - 500 мм. Особливо важливо повністю усунути містки холоду - їх наявність неприпустимо.
Віконні отвори скляться одно- і двокамерними склопакетами, камери між стеклами в яких заповнені криптоном або аргоном, рами вікон повинні ідеально збігатися з прорізами для подальшої герметизації периметра примикання. У склопакетах використовуються загартовані стекла, покриті енергозберігаючої і відбиває сонячні промені плівками. Для підвищення теплового опору вікна обладнуються жалюзі, шторками або віконницями.
Якщо в будинках звичайної конструкції приплив свіжого повітря в приміщення реалізується через щілини або спеціальні клапани в віконних рамах, а висновок-через пасивні або активні вентиляційні системи санвузлів і кухонь, то в пасивному будинку все набагато складніше. Віконні конструкції в Екодома повністю герметичні, вентиляційні шахти відсутні - витіснювальний-примусова вентиляція здійснюється з використанням природного тепла грунту і рекуператора.
Введення воздуховода, через який в будинок поступає свіже повітря, розташований біля фасаду будівлі. Поступово в систему подачі повітря, повітря рухається по воздуховоду, укладеному в грунт під будівлею, його температура підвищується за рахунок тепла землі. На вході в будинок через канал свіже повітря надходить в фільтри і рекуператор, обладнаний теплообмінником, що поглинає тепло від відпрацьованого повітря, що виводиться з будинку назовні - таким чином, взимку в екобудинок надходить тепле повітря, а влітку - охолоджений. Видалення «відпрацьованого» повітря проводиться через примусову воздухозаборную систему всередині будинку з виведенням його за межі будівлі після забору тепла в рекуператорі. Повністю незалежну систему воздухозабора в пасивному будинку використовувати не вийде, т. К. В цьому випадку необхідні внутрішні повітрозабірники великої площі, а це підвищить тепловтрати будівлі.
Джерела теплової енергії для пасивного будинку - сонячна радіація, акумульована сонячним колектором, і тепловий насос. Зважаючи на високі теплоізоляційних характеристик, джерелами непрямої теплової енергії в Екодома виступають домочадці, тіла яких генерують променеве тепло, а також будь-які електроприлади, як то: лампи освітлення, комп'ютери, телевізори і т. Д.
Слід зазначити, що тепловий насос пасивного будинку необхідний лише в суворих кліматичних умовах, наприклад, в Сибіру - в Європі внутрішнє теплопостачання базується лише на рекуперації повітря і непрямих джерелах тепла.
Оскільки найменше енергоспоживання у світлодіодних ламп, то система освітлення екодома створюється саме на їх основі.
Атмосфера пасивних будинків ізольована від зовнішнього, повна зміна повітряного обсягу всередині екодома відбувається не частіше одного разу на три години, тому домовласники зобов'язані приділити особливу увагу предметів меблювання - елементи, складові меблі невисокої якості, можуть виділяти формальдегід.
Температура повітря всередині будинку завжди однорідна, т. Е. Розшарування на холодний шар у статі і більш гарячий у стелі відсутній. Оскільки повітря при введенні в будинок проходить рекуператор і нагрівається, на стінах екодома НЕ буде відкладатися волога, тим більше, що самі стіни теплоізольовані та їх поверхні мають ту ж температуру, що і повітря в приміщеннях.
У холодний сезон двері і вікна пасивного будинку необхідно щільно закривати, в разі їх короткочасного відкриття серйозної шкоди температурі повітря в будинку не буде.
Вартість зведення пасивного будинку обійдеться приблизно на 10-12% вище, ніж будівництво звичайного будинку рівній площі. Одна з переваг Екобудинку - їх можна побудувати в будь-якому місці, незалежно від близькості до місця будівництва центральних комунікаційних мереж. Нарешті, в такому будинку не знадобиться класична опалювальна система - труби, опалювальні радіатори та котли не потрібні.
