ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ (31-33) |

Энергосберегающие технологии в современном строительстве.

Паук Юлия Юрьевна

Северо – Кавказский горно – металлургический институт (государственный технологический университет) (Россия, Владикавказ).

УДК 620.9:69

Аннотация

Статья посвящена современным методам энергосбережения в строительстве. Рассматриваются новые энергосберегающие технологии, а также меры, направленные на повышение энергоэфективности зданий. Приведены основные технические решения, с помощью которых можно достигнуть максимально возможный тепловой комфорт при значительном снижении потерь тепла.

Ключевые слова: энергосбережение, активные дома, пассивные дома, энергоэффективность.

Abstract

The article is devoted to modern methods of energy saving in construction. We consider new energy-saving technologies and measures aimed at improving the energy efficiency of buildings. The main technical solutions are presented with which you can achieve the highest possible thermal comfort with a significant reduction in heat loss.

Keywords: energy saving, active houses, passive houses, energy efficiency.

На фоне глобальных экологических проблем энергосбережение является одной из главных задач в строительстве. Это связано с недостатком энергоресурсов и высокой стоимостью добычи. Применение энергосберегающих технологий в строительстве помогает уменьшить энергопотребление здания, поэтому данная проблема является актуальной в условиях холодного климата России.

Наименее устойчивыми к тепловым потерям являются ограждающие конструкции. Чтобы добиться снижения энергопотребления здания нужно использовать материалы с наименьшей инфильтрационной способностью. Из этого следует, что кирпичные дома являются лучше, чем панельные. Устранить недостатки панельных зданий возможно с помощью современных технологий по изготовлению железобетонных конструкций с теплоизоляцией.

Уже на стадии проектирования нужно закладывать малое энергопотребление здания. Одним из факторов снижения энергопотребления можно считать определение площадки и места, где будет находиться объект.

Правильный выбор конструкции окна помогает значительно снизить энергопотребление в жарких регионах. Окна в холодной местности не должны пропускать теплый воздух наружу, а в жаркой местности – наоборот, не пропускать его внутрь. Главным секретом энергосберегающих окон является покрытие из оксида серебра. Оно позволяет избегать попадания инфракрасного излучения в помещение. Тем самым мы получаем так называемый «эффект термоса», с помощью которого экономим 15-20% как на кондиционировании воздуха, так и на отоплении здания.

Существует множество энергосберегающих материалов для стен и перекрытий, которые активно используются как для строительства новых, так и для реконструкции старых зданий. К ним относятся:

• Минераловатные материалы (негорючие, влагостойкие, прочные, с высоким уровнем термозащиты и звукоизоляции).
• Пенополитстирольные плиты (имеют низкую тепло -проводность, высокую плотность и долговечность).
• Стекловата (хорошо подходит для облицовки неровных поверхностей, благодаря своей мягкости и эластичности, очень прочный материал, не подверженный старению, с высокими теплоизоляционными свойствами).
• Энергосберегающая штуратурка (покрытие нового поколения, представляет собой цементный раствор с добавлением современных наполнителей).
• Энергосберегающая краска (обладает теплоизоляционными свойствами, которые являются результатом интенсивного воздействия молекул воздуха, находящихся в шариках).
• Энергосберегающее покрытие «Изоллат» (обладает низким коэффициентом теплопроводности, устойчив к атмосферным осадкам, имеет антикоррозийные свойства. «Изоллат» является дышащим материалом – не пропускает воду, но при этом является паронепроницаемым).
•  Пенополиуретан (имеет очень низкий коэффициент теплопроводности и обладает самым маленьким водопоглощением).
• Жесткие ППУ (пенопласты) (обладают низкой паро-проницаемостью и теплопроводностью, высокой адгезией к другим материалам).

Комплексное применение таких материалов способно снизить энергопотребление на 70% и обеспечить энергетическую эффективность здания, создавая комфортный микроклимат в помещении [1].

Энергоэффективные дома разделяют на пассивные дома, дома нулевого потребления энергии и активные дома. Активный дом имеет автоматизированную контролирующую систему, которая создает положительный энергобаланс. Дом нулевого потребления использует энергию, которую сам же и производит, используя солнечные панели, тепловые насосы, ВЭУ, биотопливо. Пассивный дом потребляет минимальное количество энергии и даже может обойтись без отопления совсем.

Энергосберегающее строительство – это применение современных технологий и материалов, которые обеспечивают высокий тепловой комфорт и малое потреблением энергии, с низкими расходами на эксплуатацию. Этот эффект достигается с помощью уменьшения потребления энергии и электроэнергии, требующейся для прогрева воды и отопления дома. Значительно снижаются потери тепла в пассивном здании, в сравнении с традиционными домами.

Основной целью в энергосберегающем и пассивном строительстве является достижение максимально возможного теплового комфорта при значительном снижении тепловых потерь. При уменьшении расхода тепла затраты на эксплуатацию дома снижаются, что положительно сказывается на его рыночной стоимости.

Разработанные технические решения для сокращения тепловых потерь уже апробированы на практике. Самыми популярными являются: герметизация внешней оболочки здания, тщательное ограничение появления мостиков холода, использование энергосберегающих окон и дверей, специально разработанных для пассивных домов; использование высокоэффективной системы вентиляции с рекуперацией тепла, термоизоляция стандартных внешних ограждений – стен, крыш, окон и дверей.

Энергосберегающее строительство сводится к построению активных и пассивных домов. А дома, не способные достичь их параметров, мы называем просто энергоэффектиными [7, c.30-31; 6].

В России существует дом, сертифицированный по европейским стандартам. Он построен в Бутово, компанией «Мосстрой-31» вместе с немецкими специалистами и архитекторами из института Passivhaus.

Генеральный директор ЗАО «Мосстрой-31» рассказал о наработанном компанией опыте в жилищном строительстве и инновационных разработках: «Пару лет назад в районе Бутово мы построили первый в стране «пассивный дом», который был сертифицирован по европейским стандартам. Это дом с ничтожно малым энергопотреблением и экологически безопасен для человека. Специальное оборудование автоматически поддерживает в нём оптимальную температуру, влажность и чистоту воздуха, делает жизнь в таких домах очень комфортной. Компания готова предложить свои материалы и весь свой опыт в строительстве домов из несъёмной опалубки на основе инновационного материала Неопор и строительстве домов по стандарту Passive House».

Еще одна компания «Пассив Хаус» занимается пассивным домостроением. Однако их дома не получили сертификата, так как их затраты на отопление составляют 57,5 кВт∙ч/м2 в год – почти вчетверо выше немецкого стандарта. Хотя общее годовое энергопотребление коттеджей составляет 90,6 кВт∙ч/м2, что соответствуют требованиям Института пассивного дома – 120 кВтч/м2 в год.

В активных домах четких требований по теплопотерям нет. Так в доме «Зеленый маяк» — здание для студентов и преподавателей Копенгагенского университета, необходимость в отоплении только на 35% покрывается за счёт солнечных коллекторов и теплового насоса. Остальные 65% тепла приходятся на центральное отопление. Суммарные энергозатраты составляют 30 кВт∙ч/м2 в год. При этом никто не сомневается, что «Зеленый маяк» – активный дом» [2, с.35-36].

Комфортная температура в пассивном доме не должна требовать никаких расходов. Отопление происходит за счет тепла, выделяемого людьми, живущими в нем и бытовыми приборами. Допускается использование альтернативных источников энергии. Тепловые насосы и солнечные водонагреватели обеспечивают горячее водоснабжение.

Конструктивным решением нужно обеспечить кондиционирование и охлаждение здания, дополнительно можно применить геотермальный тепловой насос. При строительстве пассивных домов, в основном применяют кирпич, дерево, камень, газобетон, которые являются экологически чистыми. В некоторых странах существует опыт переработки продуктов рециклизации неорганического мусора в строительные материалы.

Однако в России строительство пассивных домов не приобрело должную популярность, в связи с тем, что они на 15-20% дороже обычных домов, несмотря на то, что их эксплуатация выходит значительно дешевле [3, с.32]. В этом свою роль играет постоянный рост цен на отопление, горячую воду и электроэнергию. Но стоит учесть, что дополнительные затраты на строительство окупаются в течение 7-10 лет. В пассивном доме отпадают затраты на некоторые виды работ и оборудование, присущие обычным зданиям: разводка водяного отопления и установка котельного оборудования, подключение газа, ёмкости для хранения топлива, чистка труб и фитингов. Стоимость же электроконвекторов, системы вентиляции и дополнительного утепления ниже стоимости классического отопления. А отказ от газовых сетей и теплоцентралей позволяет значительно сократить себестоимость строительства [8, с.11; 4, с.5; 9].

На сегодняшний день повышение энергоэффективности и энергосбережения в строительстве является важной, но не простой задачей. Возникают сложности в связи с недостаточной мотивацией, малой информированностью, отсутствием опыта в организации и координации навыков проектирования, а также ограниченным финансированием. Меры, направленные на повышение энергоэффективности, должны носить комплексный характер.

В нынешнее время России в вопросе применения энергосберегающих технологий есть куда развиваться. По мнению специалистов Россия имеет огромный потенциал — более 40% от всего уровня потребления энергии [5]. Энерго и ресурсосберегающие строительные технологии являются перспективными направлениями будущего строительства. Исходя из вышесказанного можно говорить о том, что проблемы энергосбережения приобретают особую остроту в связи с ростом спроса на энергоресурсы, перманентным повышением тарифов на тепловую и электрическую энергию, ухудшением экологии. Разработка и внедрение новых энергосберегающих технологий — это одна из главных задач в современном мире.

Список использованных источников:

1. Анна Доценко «Энергосберегающие материалы» [http://www.-remontpozitif.ru].URL:http://www.remontpozitif.ru/publ/otdelochnye_materialy/ehnergosberegajushhij_materialy/1-1-0-478 (Дата обращения 18.03.19).
2. Журнал «Строительная Орбита» №07/2014. — 35-36 c.
3. Классификация энергоэффективных домов. – 32 c.

URL: https://helpiks.org/6-51745.html (Дата обращения:25.03.2019).

1. Пермский национальный исследовательский политехнический университет/Архитектура/Энергоэффективные дома. URL:https:-//studfiles.net/preview/512470/page:5/ (Дата обращения:27.03.2019). – 5 c.
2. Перспективы строительства в России энергосберегающих и экологических домов. URL: https://ppt-online.org/82886 (Дата обращения:30.03.2019).
3. Проталинский А.Н. Переход от энергосберегающего к энергоэффективному строительству. URL:http://energo-sibir.ru (Дата обращения:20.03.2019).
4. С.Н.Смородин, В.Н.Белоусов, В.Ю.Лакомкин. Методы энергосбережения в энергетических, технологических установках и строительстве.//Учебное пособие.//Санкт-Петербург-2014. — 30-31 c.
5. Энергобезопасность пассивного дома. URL:https:-//studopedia.ru/2_63070_energobezopasnost-passivnogo-doma.html (Дата обращения:27.03.2019). – 11 c.
6. URL:https://www.newkaliningrad.ru/articles/our/realty/997693.html (Дата обращения:27.03.2019).

 

Глава 6. Энергосберегающие и энергоэффективные технологии строительства

Глава 6

Энерго- и ресурсосберегающие строительные технологии являются перспективными направлениями будущего строительства. Они включают: энергоэффективный дом, пассивный и активный дом, экодом, возведение купольных домов, энергосберегающие инженерные системы интеллектуального дома, новые типы солнечной энергии и виды фасадного остекления, инновационные решения защиты конструкций дома от разрушительных воздействий природы и климата.

Энергосберегающие строительные системы

Энергоэффективный дом

Энергоэффективный дом — это сооружение, построенное с расчетом на потребление минимума энергоресурсов и максимальное использование естественного освещения и нагрева (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Энергоэффективный дом

Многое зависит от того, где будет построен дом, как он будет ориентирован по сторонам света с учетом микрорельефа участка. Естественно, что максимальная площадь остекления должна быть на южной стороне дома, чтобы собирать максимум тепла. Другой важный критерий — здание не должно пропускать тепло сквозь стены, кровлю и оконные проемы, что достигается за счет применения соответствующих теплоизоляционных материалов.

Энергоэффективный дом предполагает использование альтернативных источников энергии в системе снабжения дома электричеством и теплом и подключение к системе «умный дом», которая позволяет контролировать расход энергии, добиваясь его минимизации (см. рис. 6.3).

Для россиян энергоэффективность в большей степени часть понятия «теплый дом». Для русского человека собственный дом — это прежде всего капитальный и экономичный дом.

Применение инноваций должно находиться в равновесии с природой и человеком и не наносить ущерба окружающей среде. Концепция экодома предполагает использование экологически чистых и возобновляемых источников энергии, сохранение водных ресурсов и применение строительных материалов, полученных при вторичной переработке сырья или легко утилизируемых. Цель — не только повышение качества среды обитания, но и уменьшение вреда, наносимого природе (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Проект экологически чистого дома будущего

Перспективные направления разработки энергоэффективного дома

Экономия от фундамента до лампочки — экономия драгоценной энергии.

Как проектируют дома экономичными, экологичными и эффективными? Опытные специалисты составляют проект, в котором предусмотрены (рис. 6.3):

Энергосберегающие и энергоэффективные технологии строительства

113

экологически чистые и современные стройматериалы;

эргономичная конструкция стен и кровли;

теплоизоляция дома посредством комплексного утепления;

использование специальных элементов в конструкции окон;

установка системы экономного отопления и электропотребления;

установкаоборудования, использующегоэнергиюизвозобновляемыхисточников;

установка системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла;

возможность автономной работы всего установленного инженерного оборудования.

Рис. 6.3. Основные элементы энергоэффективного дома

Стоимость строительства энергоэффективного дома всего на 10—20 % выше, чем обычного типового. В процессе эксплуатации все инженерное обеспечение не только полностью себя окупает, но и начинает в скором времени приносить ощутимую выгоду. Деньги, вложенные в энергоэффективный дом, — это деньги, вложенные в безопасность и комфорт, которые уже в течение 4—5 лет возвращаются за счет более низких затрат на эксплуатацию. Уникальное жилье не потеряет в стоимости, комфорте и удобстве более 30 лет. Энергоэффективный дом — это дом будущего!

Пассивный дом

Пассивный дом, или же энергоэффективный дом, экодом (нем. passivhaus, англ. passive house) — это сооружение, которое отличается отсутствием необходимости отопления или малым энергопотреблением — в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу объема, потребляемой большинством современных зданий. Как показала практика, удорожание таких проектов на 8—15 % на самом деле не столь высоко по сравнению с традиционными новостройками и гораздо дешевле элитных новостроек. Сроки окупаемости зависят от климатических условий и вида используемого энергоносителя в конкретной местности и варьируются от 8 до 50 лет.

Концепция пассивного дома представляет собой комплексный подход к экономичному, экологически чистому и энергосберегающему строительству зданий различного назначения (от частных коттеджей до общественных зданий).

Виды энергоэффективных домов:

дом низкого потребления энергии (с 2002 года в Европе не разрешено строительство домов более низкого стандарта) — не более 60 кВт·ч/м2 год;

пассивный дом — не более 15 кВт·ч/м2 год;

дом нулевой энергии — здание, 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/м2 год;

дом плюсовой энергии — здание, которое с помощью установленного на нем энергосберегающего оборудования (солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров, грунтовых теплообменников и т. п.) вырабатывало бы больше энергии, чем само потребляло.

Энергетическая концепция пассивного дома направлена на снижение расхода энергии в новостройках в 8—10 раз.

Строительство пассивного дома предусматривает обязательное выполнение ряда требований. Базовый критерий пассивного дома — это создание непрерывной оболочки здания с повышенной теплоизоляцией и коэффициентом теплопроводно-

сти < 0,15 Вт/(м2 K).

Необходимымтакжеявляетсясоответствиезданияприведеннымдалеестандартам.

Конструкция пассивного дома предусматривает, как правило, использование экологически чистых материалов, часто традиционных — дерево, камень, кирпич. Часто используемыми являются отходы бетона, стекла и металла.

Предотвращение «мостиков холода», т. е. мест утечки тепла через плохо изолированные стены, крыши, старые окна, является первостепенной задачей. Именно существование таких «мостиков холода» обуславливает необходимость отопления в наших домах.

Компактность сооружения.

Пассивное использование солнечной энергии благодаря ориентации здания на юг и отсутствию затененности.

Энергосберегающие и энергоэффективные технологии строительства

115

Высокоэффективные установки экономии электричества для использования

в хозяйственных целях.

Подогрев воды с помощью солнечных коллекторов или теплового насоса. Одним из самых важных элементов в концепции пассивного дома (рис. 6.4) яв-

ляется подвод свежего воздуха в помещения. И эта концепция «отопления свежим воздухом» является единственно возможной в здании с высокой теплоизоляцией, каким и является пассивный дом. При этом тепловая нагрузка должна быть менее 10 Вт/м2, что позволяет использовать свежий воздух для отопления.

Рис. 6.4. Схема пассивного дома

Преимущества технологии пассивного дома:

экономичность — не нужно тратиться на установку сетей центрального отопления и газа, а затраты электрической энергии на отопление пассивных домов в 7—12 раз меньше, чем в кирпичных домах традиционной постройки;

энергобезопасность — в пассивных домах отсутствуют сети газа и теплоцентралей. Нужна только вода и электроэнергия в размере 10 кВт на дом или квартиру;

энергонезависимость — пассивные дома обладают массивными несущими стенами, плитами пола первого этажа и междуэтажными перекрытиями, что способствует хорошей аккумуляции тепла и децентрализации энергоснабжения;

экологичность — в зданиях, построенных по данной технологии, применяются современные строительные материалы и конструкции и новейшее инженерное оборудование. В пассивных домах циркулирует чистый и теплый свежий воздух, стены и полы постоянно остаются теплыми.

Распространение технологии пассивного дома достаточно активными темпами связано, в первую очередь, с сокращением расходов на отопление в 7—10 раз. Уже построены пассивные дома второго поколения, отличающиеся чрезвычайно низким потреблением энергии.

Активный дом (Дания)

Активный дом (англ. active house) — это комплекс решений, ставящий перед собой целью создание максимального комфорта и качества проживания путем эффективного использования природных энергоресурсов и современных технологий.

Базовым параметром активного дома является объединение решений, разработанных институтом Пассивного дома (Германия), и технологий «Умного дома» (Германия). Благодаря этому удается создать дом, который не только тратит мало энергии, но еще и грамотно распоряжается той незначительной, которую вынужден потреблять.

Активный дом — это дом, способный снабдить энергией и теплом не только себя, но и гостевой дом, баню и обслужить бассейн.

Первый в мире активный дом построен в Дании. Он потребляет мало энергии, как пассивный дом, но еще вырабатывает ее столько, что может отдавать ее в центральную сеть, и таким образом дом становится источником дохода, а не затрат. Разработчики утверждают, что дом окупит себя за 30 лет.

Активный дом в Дании (Home for Life) от AART позиционируется как первый в мире активный дом. Он производит энергии больше, чем ему необходимо. Он аккумулирует и накапливает энергию и сам регулирует количество света и тепла, поступающего через окна и фасад здания, и изменяет нагрузку в зависимости от потребности.

Рис. 6.5. Пример солнечного дома в Каталонии (Испания)

Институт передовой архитектуры Каталонии (IААC) спроектировал солнечный дом (рис. 6.5) — незаменимый элемент устойчивого города. Дизайн конструкции не слишком поражает новизной, напоминая отчасти золотую рыбку Барселонеты…

Энергосбережение в строительстве: инновации и мнение профессионала

Энергосбережение в строительстве требует не малых затрат затрат — от 5% до 10% от стоимости объекта строительства. Тем не менее, внедрение энергосберегающих технологий на этапе застройки не только повысит уровень комфорта в помещениях, но поможет в дальнейшем экономить энергоресурсы и снизить затраты на их использование. Одна из основных задач энергосбережения – минимизация расходов на приобретение топливно-энергетических ресурсов, обеспечивающая, в свою очередь, увеличение прибыли. Кроме того, бонус от внедрения энергосберегающих технологий – снижение нагрузки на окружающую среду. Исключительно важно повышать энергоэффективность на этапе строительства новых зданий различного назначения.

Воспользуйтесь нашими услугами

При возведении зданий в последнее время начали активно применяться такие энергосберегающие мероприятия, как использование тепла солнечной радиации, усиление теплозащиты и герметичности ограждающих конструкций, монтаж вакуумных стеклопакетов и не только. Теплоизоляция – ключевой аспект вопроса энергосбережения в строительстве.

Это достигается за счет применения современных качественных теплоизоляционных материалов (пенополистирол) и строительных материалов с более низкой теплопередачей (газобетонные, керамзитобетонные блоки, поризованная керамика). Также в системе утепления используется комплексная защитная термооболочка вокруг здания.

Утепляются конструкции фундамента, контактирующие с грунтом, скатные и плоские крыши, монтируются вентилируемые фасады, благодаря которым положительные температуры направляются в зону несущих конструкций. Известно, что значительные потери тепла происходят по причине установки негерметичных окон. Поэтому сегодня в качестве основной энергосберегающей меры в строительстве применяется остекление высокого качества (например, тройные стеклопакеты, заполненные инертным газом).

Также на рынке появилась и другая эффективная технология – «тепловое зеркало». Ее суть в следующем: между обычными стеклами внутри стеклопакета натягивается полимерная прозрачная мембрана с низкоэмиссионным покрытием. Ее толщина 0,075 мм. Задерживая тепловое излучение, «тепловое зеркало» практически не снижает способность конструкции пропускать свет.

Вакуумные стеклопакеты – еще одна инновация. Между двумя стеклами толщиной 4 мм остается зазор около 0,5 или 0,7 мм, из которого впоследствии откачивается воздух. Известна также конструкция стекла, вырабатывающего электрический ток. Стекло покрывается особым полимерным составом, благодаря чему работает как солнечная батарея.

Помимо прочего, на сегодняшний день энергосбережение в строительстве реализуется благодаря использованию активной и пассивной энергосберегающих систем «солнечного» дома.

Пассивная заключается в применении специальных архитектурных приемов на этапе проектирования: строительство дома по оси юг – север, избегание затенения южной стены, устройство тепловых тамбуров на входе, термоизоляция наружных стен, использование помещений с верхним дневным светом, выполняющих функцию тепловых аккумуляторов.

Активная система энергосбережения предусматривает использование тепловых солнечных коллекторов, солнечных батарей, автоматическое регулирование тепловых и световых режимов.

Однако такие системы возведения «солнечного» дома не всегда актуальны при строительстве многоэтажных домов.

В многоэтажках в качестве энергосберегающих мер применяются, например, усовершенствованные теплоизоляционные материалы, устанавливаются индивидуальные тепловые пункты с возможностью автоматической регулировки подачи тепла, системы управления освещением с датчиками присутствия и пр.

Энергосбережение в строительстве не стоит на месте. На рынке постоянно появляются новые технические решения, призванные снизить энергопотребление, повысить энергоэффективность зданий, сэкономить на использовании энергии.

Сегодня наш собеседник  Михаил Чучалин – российский предприниматель, на протяжении многих лет успешно внедряющий энергосберегающие технологии в ходе промышленного и гражданского строительства.

– Михаил Павлович, что, на ваш взгляд, препятствует повышению энергоэффективности российских компаний и достаточно ли им принимать меры по энергосбережению для того, чтобы считаться энергоэффективными?

– Современные программы энергосбережения зачастую являются формальными и подменяют понятие энергоэффективности более узким понятием энергосбережения. Действительно, чтобы компания стала энергоэффективной, недостаточно сменить лампочки в ее помещениях на энергосберегающие и заменить старые оконные рамы на современные стеклопакеты. Есть несколько причин недостаточно быстрого внедрения инновационных технологий в этой сфере. Более низкие, по сравнению с зарубежными странами, тарифы на топливно-энергетические ресурсы делают экономический эффект от внедрения таких технологий не столь впечатляющим, но все же он достаточно существенен для рачительного хозяина. Экологическая грамотность руководителей компаний и граждан в последние годы существенно возросла, но еще не обеспечила всеобщего понимания ответственности каждого за экологию региона, страны, планеты в целом. Кроме того, внедрение энергосберегающих технологий должно проводиться комплексно и последовательно, и лучше это делать в сотрудничестве с профессионалами, а не по наитию или «для галочки».

– Ваша компания является таким профессиональным партнером, предлагающим комплекс решений, алгоритм внедрения энергосберегающих технологий на стадии строительства и реновации зданий?

– Да, уже более восьми лет я руковожу компаниями, продвигающими новые технологии в сфере строительства, применение энергосберегающих технологий. Мы разрабатываем предпроектную документацию и проектно-технические решения, поставляем и монтируем энергоэффективное оборудование при строительстве новых и реконструкции существующих производственных и непроизводственных объектов. Каждая из таких внедряемых технологий имеет свой срок окупаемости и первоначальную цену внедрения в производство, а также процент эффективности от внедрения. И мы разъясняем заказчику преимущества тех или иных технологий энергосбережения.

По уровню использования «зеленых» и энергоэффективных технологий Россия еще заметно отстает от развитых стран, недостаточно распространены и знания о современных макротехнологиях, радиоэлектронных, компьютерных, био- и нанотехнологиях. В сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства помимо энергосбережения существенное значение имеют утилизация отходов, обеспечение качественной питьевой водой, использование «зеленых» технологий при благоустройстве придомовых территорий.

– Какие этапы может включать в себя алгоритм внедрения энергоэффективных технологий? Какие из составляющих алгоритма наиболее проблемны на практике?

– Успешное и рентабельное производство — это, конечно, результат аналитической работы, контроля и экономии, в том числе сокращения затрат на энергоресурсы. Но начинать необходимо с ликбеза, экологического просвещения и обмена знаниями о том, что такое энергоэффективность. Команда должна понимать, что эффективным может считаться экономически целесообразное использование топливно-энергетических ресурсов с учетом современного уровня развития технологий. Далее предстоит рассмотреть законодательные нормы, в том числе экологические, ведь предприятие существует в правовом поле. Затем необходимо провести энергоаудит, вычисление доли затрат на получение энергии в себестоимости и детальное исследование предприятия, анализ энергопотребления. Проанализировав текущий уровень технологий, мы сможем понять, какие новые технологии применимы в данном конкретном проекте. Может быть предложено несколько вариантов, из которых будет выбран оптимальный – с учетом финансовых возможностей. В период внедрения новых технологий также необходим постоянный мониторинг изменений.

Несомненно, одной из важнейших составляющих алгоритма является энергетический аудит – исследование здания для определения его состояния, класса эффективности использования топливно-энергетических ресурсов. Абсолютное большинство зданий советского времени обладает изношенными системами и относится к самым низким энергетическим классам  – F и E. Здесь и возникает проблема: высокая стоимость аудита и последующего устранения причин неэффективного расходования энергии не стимулирует собственников и управляющие компании проводить экспертизу перед началом реновации. Мероприятия по повышению энергоэффективности носят избирательный характер, что разрушает целостность сооружения как системы, делает ее разбалансированной.

– Какие технологии строительства сегодня относят к числу энергоэффективных?

– Применяемые технологии могут различаться в зависимости от региона, климатических условий, в которых ведется строительство. Это могут быть технологии теплоизоляции и герметизации стен и кровли, реновация инженерных систем с применением терморегуляторов. А также рекуперация тепла в системах вентиляции, когда с помощью специальных пластин тепло забирается из отработанного воздуха и передается свежему потоку. А еще – установка тепловых насосов (в том числе с использованием альтернативных источников энергии), установка солнечных коллекторов, замена окон и дверей, энергосберегающее освещение и использование энергоэффективной бытовой техники.

 

– Что понимается под солнечными коллекторами, насколько широк выбор подобного оборудования?

– Выбор есть, он во многом зависит от финансовых возможностей. Сегодня актуальны гелиоактивные здания – они способны сберегать тепло в пассивном режиме или активно преобразовывать солнечную энергию. Могут применяться фотоэлементы, термовоздушные электростанции или аэростаты – генерация водяного пара в баллонах. При выборе технологии учитываются также архитектурные особенности зданий, уклон территории и конструкция крыши. Это позволяет максимально использовать солнечный свет. Альтернативные источники энергии – солнечной, ветра, тепла земных недр, биологического топлива очень перспективны для промышленных объектов.

– Вы являетесь постоянным участником международного форума «Энергоэффективность и энергосбережение» под эгидой Министерства энергетики Российской Федерации. Как вы оцениваете роль этого форума в продвижении инновационных энергосберегающих технологий?

– На мой взгляд, это форум профессионалов, авторитетная площадка для обмена опытом, способствующая расширению сферы применения энергосберегающих технологий. В 2014 году на Третьем Международном форуме я стал победителем конкурса в номинации «Лучший проект в области энергосбережения и повышения энергоэффективности», а в 2016 году меня пригласили в состав жюри конкурса проектов Пятого форума «Энергоэффективность и энергосбережение». Так что можно сказать, что форум помог моему профессиональному становлению, как помогает и многим другим его участникам.

– В 2014 году вы были удостоены благодарности оргкомитета XXII Олимпийских игр в г. Сочи за вклад в организацию и проведение Игр. Этот проект, вероятно, очень значим для вас и вашей компании?

– Я рад, что услуги нашей компании оказались востребованными при подготовке к проведению Олимпиады. Действительно, энергосбережению и экологичности придавалось большое значение и на этапе проектирования, и на этапе возведения объектов. Наш коллектив, получив благодарность за профессионализм и самоотдачу, был исключительно мотивирован на дальнейшее развитие.

– Очевидно, что внедрение энергоэффективных технологий — сложный и интеллектуальный процесс, но технический прогресс необратим. Чего бы вы посоветовали тем руководителям, которые находятся в самом начале этого пути?

– Проанализировать ситуацию и выбрать оптимальный способ решения. Возможности по модернизации огромны, снижение издержек на 40% и более – реальность.

Воспользуйтесь нашими услугами

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Энергоэффективные технологии в строительстве | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Девликамова А. С., Петулько К. А. Энергоэффективные технологии в строительстве // Молодой ученый. — 2016. — №8. — С. 1268-1271. — URL https://moluch.ru/archive/112/28759/ (дата обращения: 11.02.2020).



В статье рассматривается понятие энергоэффективного здания, выделяются уровни проектирования данных объектов, даются общие характеристики энергоэффективных зданий.

Ключевые слова: энергосбережение,энергоэффективное оборудование, энергоэффективное строительство, энергоэффективность, энергоэффективный дом, возобновляемые источники энергии,инновации.

В связи с истощением природных ресурсов, и, как следствие, их удорожанием, в мире всё большую роль в строительстве и экономике начинают играть возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Внимание Правительства РФ к этому направлению обозначено Распоряжением Правительства «Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 г». от 8 января 2009 г. Именно в этом документе была поставлена цель довести долю альтернативных источников энергии в общем топливно-энергетическом балансе страны к 2020 г. до 4,5 %.

Понятие «энергоэффективность», прежде всего, подразумевает достижение экономически оправданного рационального использования энергетических ресурсов, на основе последних достижений техники и технологий. Получение максимальной энергоэффективности дома достигается в первую очередь за счёт снижения теплопотерь, более рационального использования тепловой энергии во всех энергетических процессах без ухудшения конечного результата.

В данной статье рассматриваются результаты внедрения технологий для повышения энергетической эффективности зданий и оцениваются преимущества использования возобновляемых источников энергии.

Передовые технологии энергоэффективности известны из зарубежной практики. Первыми проектами энергоэффективных домов занялись в США. В настоящее время наиболее успешно ведется работа по строительству энергоэффективных зданий в Европе. Опыт европейских стран говорит о том, что даже в жилых зданиях, построенных по старым нормам, можно уменьшить потери энергии. В Европе существует классификация зданий по энергопотреблении:

1. «Старое здание» (до 1970-х годов) потребляет 300 кВт∙ч/м2 в год.
2. «Новое здание» (с 1970-х до 2000 года) потребляет не более 150 кВт∙ч/м2 в год.
3. «Дом низкого потребления энергии» потребляет не более 60 кВт∙ч/м2 в год.
4. «Пассивный дом» потребляет не более 15 кВт∙ч/м2 в год.
5. «Дом нулевой энергии» потребляет 0 кВт∙ч/м2 в год.
6. «Дом плюс энергии» или «активный дом» вырабатывает энергии больше, чем потребляет, в результате использования возобновляемых источников энергии [4].

В России на правительственном уровне существует принципиальное решение (Распоряжение Правительства РФ от января 2009 г.) об увеличении к 2015 и 2020 гг доли ВИЭ в общем уровне российского энергобаланса до 2,5 % и 4,5 % (без учета гидроэнергетики, являющейся также возобновляемым энергоресурсом и вырабатывающим сегодня 16 % энергии), что составляет около 80 млрд кВт/ч выработки электроэнергии с использованием ВИЭ в 2020 году при 8,5 млрд кВт/час в настоящее время [5].

Проектная практика энергоэффективного строительства позволяет выделить глобальный и локальный уровни проектирования объекта.

Глобальный уровень — оценка природных условий, экологической обстановки по стране или миру в целом. На данном уровне возможно выделить территории, где реализация энергоэффективных проектов может стать альтернативой традиционным методам строительства, или оправдать экономический эффект в использовании природных ресурсов.

На глобальном уровне рассматриваются и решаются градостроительные вопросы проектирования энергоэффективных зданий: выявление и выбор площадки строительства с точки зрения благоприятных и неблагоприятных природно-климатических и антропогенных факторов, а также рациональное использование ландшафта.

Локальный уровень — подразумевает разработку объекта на всех стадиях проектирования, на конкретной территории. Это разработка генерального плана,объемно-планировочного, конструктивного решения; инженерно-технического обеспечения.

Практика показывает, что в характеристике энергоэффективных зданий выявляются следующие общности:

1. Объемно-планировочные характеристики: компактная группировка объемных форм, их оптимизация, ориентация и инсоляция (рис.1).

Рис. 1. Объемно-планировочное решение

2. Конструктивные: для эффективной регулировки внешних и внутренних воздушных потоковобеспечить трансформируемость конструктивных решений (рис. 2).

Рис. 2. Конструктивное решение

3. Инженерно-технические: оптимизация технико-эксплуатационных параметров систем инженерно-технического обеспечения путём утилизации вторичных отходов, или внедрения автоматического контроля и регулирования распределения энергии (рис. 3).

Рис. 3. Инженерно-техническое решение

В энергоэффективных зданиях снижение энергопотребления происходит за счёт усовершенствования систем инженерного обеспечения, и конструктивных элементов. Это играет существенную роль в поиске архитектурно-планировочных решений зданий: планировка, фасады, эстетика. Зачастую энергоэффективные здания находят выражение в лаконичных архитектурных формах, в лучшем случае выполненные в качественно подобранных отделочных материалах. Архитектурные решения энергоэффективных зданий уступают поиску и разработкам устройств возобновляемых источников энергии (ВИЭ): солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов. Это выдвигает одно из приоритетных направлений в поиске архитектурных образов данных объектов и обозначает их проблематику.

В настоящее время так же существует ряд проблем в практической реализации проектов энергосбережения за счёт использования альтернативных источников энергии. Подготовку квалифицированных кадров для строящихся инновационных предприятий инвесторы решают сами, проблему отсутствия отечественного сырья и комплектующих компенсируют импортом, параллельно прорабатывая возможности локализации всего производственного процесса. Однако, не смотря на все временные неудобства, реализация проектов по строительству энергоэффективных домов не только благоприятно отражается на экологической ситуации в стране, но и демонстрирует экономическую эффективность, а значит, и привлекательность для частных инвестиций.

Литература:

1. СП 118.13330.2012 Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31–06–2009 (СП 118.13330.2012*)
2. Энергоэффективные технологии — будущее жилищного строительства. / К. Г. ЦИЦИН [Электронный ресурс]: URL: http://www.e-c-m.ru/jour/article/view/141
3. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года // Министерство энергетики Российской Федерации. [Электронный ресурс]: URL: http://minenergo.gov.ru/aboutminen/energostrategy/
4. Энергоэффективный дом с нетрадиционными и возобновляемыми источниками энергии. / Кряклина И. В., Шешунова Е. В., Грек И. Л. [Электронный ресурс]: URL: http://cyberleninka.ru/article/n/energoeffektivnyy-dom-s-netraditsionnymi-i-vozobnovlyaemymi-istochnikami-energii
5. Зачем России нужна альтернативная энергетика? / Н. Г. Кириллов [Электронный ресурс]: URL://http://www.akw- mag.ru/content/view/100/35/

Основные термины (генерируются автоматически): возобновляемый источник энергии, здание, альтернативный источник энергии, млрд кВт, локальный уровень, конструктивное решение, инженерно-техническое обеспечение, Европа, глобальный уровень, энергоэффективное строительство.

Внедрение энергосберегающих технологий и материалов в проектирование и строительство зданий и сооружений

Лазарева Алина Андреевна
магистрант
КубГАУ «Кубанский государственный аграрный университет
им. И.Т. Трубилина»
г. Краснодар, Российская Федерация

Аннотация. Энергетическая эффективность здания — это свойство зданий и их инженерных систем потреблять определённый уровень тепловой энергии, обеспечивая комфортный внутренний микроклимат помещений.

Ключевые слова: энергоэффективность, энергоресурсы, вентилируемый фасад.

Внедрение энергосберегающих технологий и материалов, а также повышение энергоэффективности объектов строительной индустрии можно считать одним из важных направлений современного развития мировой экономики и строительства. Вероятность возможного дефицита энергетических ресурсов приводит к значительному увеличению их стоимости при существующих объемах и темпах роста потребления, учитывая ограниченность действующих и слабого прогресса развивающихся энергоисточников.

Необходимость уменьшения потребления энергоресурсов в условиях нашей страны при проектировании и эксплуатации объектов строительства, определяется, прежде всего, их завышенной энерго-ресурсоемкостью.

Снижение энерго-ресурсоёмкости задача многокомпонентная касающаяся, как сферы проектирования, так и эксплуатации строительных конструкций, в конкретном случае жилые и общественные здания. На этапе проектирования главным фактором становится обеспечение рационального энерго-экономического, как конструктивных так и объемно-планировочных решений зданий. Применение новых строительных материалов, изделий и конструкций, понижение плотности, малой теплопроводности , обладающей высоким коэффициентом сопротивления теплопередаче. В период эксплуатации необходимо предусмотреть энергоэффективное оборудование, системы энергообеспечения, регулируемые системы в том числе и нетрадиционные. В любом случае приоритетным направлением развития строительных материалов, изделий конструкций и оборудования будет базироваться на энергосберегающих технологиях.

Учитывая, что основные теплопотери здания происходят через ограждающие конструкции, принципиальная концепция проектирования энергоэффективного дома основывается на таких принципах, как компактность объекта (минимизация выступающих частей, форма здания и т.п.; использование эффективных утеплителей, отвечающие требованиям по минимизации коэффициента теплопроводности и в тоже время имеющие достаточную прочность; негорючие; инженерно-грамотных решений стыков конструкции, узлов примыкания, решение проблемы мостиков холода). Немало важное значение имеет правильная геометрия здания и его ориентация по сторонам света. При проработке объёмно-планировочного решения объекта, необходимо учитывать зонирование площади и расположение этих зон во внутреннем объёме здания. Отдельное влияние, учитывающее весомость вклада в снижение потребелния энергии следуюет, как обязательное условие использования систем приточно- вытяжной вентиляции с рекуперацией

Общие технологические инновации в области энергосберегающих принципов можно разделить на две группы:

Понижение потребления энергии первоначально достигается за счет уменьшения теплопотерь здания. Одной из важнейших задач при проектировании энергоэффективных зданий остается увеличение теплозащитных свойств ограждающих конструкций. Можно выделить приоритетные способы повышения сопротивления теплопередаче современных стеновых ограждений. Среди них: повышение толщины однородных ограждающих конструкций, увеличение толщины теплоизоляции в многослойных конструкциях, понижение насыпной плотности заполнителей, применение в кладке стен поризованных и крупнопористых мелкоштучных стеновых изделий с меньшим объемным весом и ряд других мероприятий.

Проектирование — это всесторонний и творческий вид деятельности, направленный на создание реальных объектов с определенными функциональными, техническими, экономическими, экологическими и потребительскими качествами.

Идеальный энергоэффективный дом, по мнению многих исследователей, должен быть независимой энергосистемой, которая будет поддерживать комфортный для эксплуатации температуро-влажностный режим, вообще не требующий расходов на эксплуатацию.

Энергетическая эффективность здания — это свойство зданий и их инженерных систем потреблять определённый уровень тепловой энергии, обеспечивая комфортный внутренний микроклимат помещений. Независимо от реализации совокупности нормативных, организационных, технических и иных мер с целью повышения энергоэффективности здания, снижения потребления топливно-энергетических ресурсов все мероприятия должны особо учитывать вопросы охраны окружающей среды.

В последние годы, как в отечественной , так и в зарубежной практике всё чаще стали применять так называемые «вентилируемые фасады»- как одно из решений, повышающих энергоэффективность здания.

Область применения систем вентилируемых фасадов зданий очень широка. Монтаж вентилируемых конструкций фасадов выполняют для утепления, эстетического внешнего вида объектов, устройства облицовки административных, общественных, коммерческих зданий, промышленных объектов.

В летний период системы вентилируемого навесного фасада служат солнцезащитной конструкцией здания. Устройство вентилируемой фасадной конструкции препятствует проникновению тепла через наружную стену здания. В зимний период устройство облицовки вентилируемой фасадной системой защищает конструкции зданий от осадков, ветра, выравнивает температурные колебания стены здания. При устройстве вентилируемого фасада точка росы сдвигается в слой наружной теплоизоляции фасадной системы дома, поэтому внутренняя часть конструкции стены вентилируемого фасада остается сухой.

Свойства вентилируемого фасада здания позволяют добиться при устройстве высокой теплоэффективности, стабильного микроклимата внутри помещений здания. Монтаж вентилируемой навесной фасадной системы и облицовки существенно повышает звукоизоляционные характеристики ограждающей конструкции здания.

Список использованной литературы

1. Беляев, В.С. Проектирование энергоэкономичных и энергоактивных гражданских зданий. Учеб пособие для студ. вузов по спец. «Промышленное и гражданское строительство»/В.С.Беляев, Л.П. Хохлова. —М.: Высш. шк., 1991,-255с.:ил.

© Лазарева А.А., 2018

Энергосберегающие технологии в строительстве

С каждым годом проблема энергосбережения становится актуальней. Ограниченность энергетических ресурсов, дороговизна энергии, плохое влияние на окружающую среду, которое связано с ее производством, — эти факторы наводят на мысль, что лучше сокращать потребление энергии, чем повышать ее производство.

Одним из наиболее активных потребителей энергии является строительный комплекс. Опыт показывает, что возможностей для развития энергосберегающих технологий в строительстве существует множество.

Известно, что здания, возведенные за последние 30 лет, характеризуются низкой энергоэффективностью. Большие потери тепла происходят через конструкции ограждений, имеющие низкие показатели сопротивления теплопередаче.

Одним из важных направлений в экономии энергетических ресурсов при эксплуатации зданий являются совершенствование и разработка объемно-планировочных решений. Существуют расчетные данные, позволяющие сократить энергопотребление при использовании таких домов в два раза. Проводятся исследования по строительству жилых многоквартирных домов с расширенным корпусом.

Энергосберегающей технологией в области строительства является также разработка конструктивных эффективных решений наружных стен зданий. На предприятиях стоит выпускать трехслойные ограждающие конструкции, а также разрабатывать многослойные конструкции из штучных материалов.

Экономии тепла можно достигнуть путем повышения теплозащитных качеств мелкоштучных стеновых материалов. Например, повышение пустотности кирпича до 45-55% даст возможность сократить затраты на отопление до 30-40%.

Проблема энергосбережения в общественном и жилищном строительстве комплексная, в нее входит ряд задач. Поэтому решение отдельных проблем не дает хорошего результата. Необходимо рассматривать факторы, влияющие на энергопотребление взаимосвязано, находить оптимальные сочетания, только таким образом можно достичь желаемого эффекта.

Для строительных предприятий, оплачивающих энергию по наиболее высоким ценам, нужно предоставить возможность ипотечного кредитования. Чтобы внедрять современные энергосберегающие технологии производства и строительства, осуществлять работы по санации и т.д. каждое строительное предприятие должно иметь возможность получить кредит. Серьезная проблема на данном пути – инфляция.

Главными техническими проблемами, влияющими на энергопотребление, являются: устаревшие тепловые сети, низкая теплоизоляция зданий, большой расход энергии бытовыми домашними приборами, неэффективность систем освещения и отопления, большой расход тепловой энергии городским транспортом. Есть также препятствия информационного и организационного характера: недостаточное внимание к энергосбережению в моменты принятия архитектурных решений и при градостроительстве, проблемы финансирования мер по санации и модернизации зданий, отсутствие расчета затрат энергии для отдельной семьи на базе ее индивидуального потребления, невозможность оказывать влияние на потребителя.

Деформированная система ценообразования (для предприятий цены на энергию значительно выше, чем для граждан) и форм расчета затормаживает применение энергосберегающих технологий в строительстве. Субсидирование цен на электроэнергию приводит к нерациональному ее потреблению (бессмысленно устанавливать дорогостоящие приборы по регулированию расхода газа и тепловой энергии, так как тарифы на газ и тепло ориентированы на жилую площадь, а не на действительное потребление энергии). Меры, способные повлиять на ситуацию: повышение теплоизоляции зданий, увеличение мощности ТЭЦ и расширение сети газопроводов, повсеместное введение счетчиков тепла и газа в домах.

Пассивный энергоэффективный дом — принципы и технологии строительства

С ростом цен на энергоносители и уменьшением запасов ископаемого топлива очень остро встал вопрос энергосбережения. Одним из основных векторов развития энергосберегающих технологий является энергосбережение в строительстве.

Проект пассивного дома со схемой размещения всех коммуникаций

Применение новых подходов к проектированию зданий и сооружений, использование современных строительных материалов и современных устройств учёта энергоресурсов позволило значительно снизить затраты энергии и энергетические потери зданий.

Кроме того, энергосберегающие технологии должны быть доступны, экологичны, не влиять на привычный уклад жизни и быть безопасными для жизнедеятельности человека.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Что такое пассивный энергоэффективный дом

Пассивный энергоэффективный дом – это здание с малым потреблением энергии (на отопление и бытовые нужды). В идеале, пассивный дом вообще не должен нуждаться в отоплении обычными способами. Пассивный дом позволяет снизить расход энергии в десятки раз. Такая эффективность достигается применением новых технологий, увеличивающих теплоизоляцию здания.

Речь идёт не только о новых строительных материалах, но и о новом подходе к проектированию сооружений. Размеры дома стараются снизить, убрать все утечки тепла и использовать нетрадиционные источники энергии для поддержания оптимальной температуры внутри здания (например, использовать энергию солнца для подогрева воды).

Технологии пассивного дома особенно эффективны в общественных зданиях, где приток тепла идет от большого количества посетителей, что способствует снижении энергетических затрат.
А в Киеве в 2012 году от слов перешли к делу, и построили такой пассивный энергосберегающий дом.

Термин пассивный дом часто располагают рядом с энергонезависимым домом и домом энергия плюс. Это означает, что наряду с идеальными теплоизоляционными материалами и технологиями, применяются инженерные решения, позволяющие вовсе отказаться от потребления внешней энергии, а в некоторых случаях ещё и вырабатывать сверх требуемых норм.

Для этого пассивные дома оборудуют блоками солнечных батарей, совмещённых с аккумулирующими устройствами.

В тех климатических зонах, где это возможно, на помощь солнцу приходят ветряки. В некоторых зонах, где близко к поверхности земли находятся термальные воды, можно использовать их энергию – распространено на Камчатке, некоторых районах Байкала, в Тюменской области Уральского региона.

Схема для монтажа солнечных батарей

Дом, который остаётся комфортным для проживания без дополнительного отопления, а также не использует электроэнергию и прочие ресурсы для собственных потребностей можно назвать энергонезависимым. А если получаемой энергии хватает ещё и на другие нужды – то это будет дом энергия плюс.

Вернуться к оглавлению

Технологии строительства энергосберегающего дома

При строительстве пассивного дома применяют как традиционные материалы (дерево, кирпич), так и нетрадиционные строительные блоки из вторичного сырья. И конечно, большое количество домов строится из современных материалов с малой теплопроводностью.

Пример инновационных стройматериалов, которые эффективно сберегают тепло и могут с большим успехом использоваться для строительства пассивного энергосберегающего дома

Тепло из строения выходит через ограждающие конструкции – стены, пол, крышу и окна. При строительстве пассивного дома используется несколько слоев теплоизоляции. Она препятствует проникновению холода из внешней среды и потерям тепла из самого здания. При строительстве утепляются все ограждающие конструкции, что снижает потери тепла в 10-20 раз.

В отличие от традиционной вентиляции зданий, в пассивном доме весь воздух проходит через систему рекуперации. Это позволяет забрать отработанное тепло и вернуть его обратно в помещения, а не выпускать наружу.

Схема устройства теплоизоляции и вентиляции частного энергоэффективного дома

Большое внимание уделяется окнам. При строительстве применяются 2-3 камерные стеклопакеты, а стыки между окнами и стеной тщательно герметизируют и утепляют. Зачастую используются различные размеры окон, зависящие от стороны света (самые большие окна выходят на юг).

Вернуться к оглавлению

Ориентация энергосберегающего дома на участке

Для строительства пассивного дома выбирается подходящее место. В идеале нужно выбрать такой участок, который будет максимально, насколько это возможно защищён от воздействия неблагоприятных внешних факторов. Но при этом должен иметь максимальное освещение солнечным светом.

Если участок выбирать не приходится, тогда нужно правильно расположить здание на имеющейся земле. В данном случае необходимо учесть множество факторов. Строение должно быть максимально ориентировано на юг. Свет солнца не должны загораживать соседские постройки, заборы, насаждения. Это необходимо, чтобы в любое время года – зимой и летом – солнечные лучи максимально попадали в дом и нагревали внутреннее пространство.

Правильное расположение дома по сторонам света

Прежде чем строить дом, необходимо получить в местном отделении гидрометцентра информацию о розе ветров. Это позволит определить самое ветряное направление и принять меры по защите здания. Это может быть высаженное зелёное заграждение, поставленный забор, соседский дом или любое другое эффективное решение. Барьерная защита дома от ветра исключит выдувание тепла из здания, уменьшит теплопотери.

Вернуться к оглавлению

Форма пассивного дома

Очертанию здания и экстерьеру в целом предъявляется не меньше требований, чем к выбору участка, где будет расположено строение. Любой дом теряет тепло через ограждающие поверхности, чем больше их площадь – тем сложнее прекратить этот процесс. К ограждающим поверхностям относятся все наружные конструкции: стены, пол, крыша, окна, двери.

Поэтому все проекты пассивных домов рассчитываются таким образом, чтобы при сохранении максимально полезного внутреннего объёма, площадь наружных поверхностей была минимальной.

Один из вариантов формы конструкции пассивного дома

Отсюда все проекты пассивных домов делают очень компактными, без лишней вычурности и роскоши в экстерьере. Здесь недопустимы одноэтажные здания с большим пятном застройки, излишние архитектурные решения в виде эркеров и балконов. Также проекты лишают внутренних углов и сложной геометрии вообще. Чаще всего такие дома оснащаются односкатной крышей, что позволяет экономить на строительных материалах, упрощать конструкцию кровли, удалять мостики холода, а также обеспечивает максимальную инсоляцию внутренних помещений.

Размещение окон, их размер и количество также строго регламентируется. Окна в пассивном доме являются как способом потери тепла, так и способом его аккумулировать. Конечно, сами окна не могут накапливать энергию, зато они пропускают солнечный свет, который освещает и обогревает внутренние помещения, а при должном обустройстве внутренних перегородок, ещё и аккумулируется.

Таблица теплопотерь через окна

Окна в энергосберегающем доме располагаются по следующему принципу:

• Максимальное количество окон (до 70-80%) на южном фасаде здания. Количество и размер подбирается таким образом, чтобы солнечные лучи в любое время года (зима и лето) проникали максимально глубоко в помещение, в идеале – доставали дальнюю стенку, нагревая её;
• Восточная (20-30%) и западная (0-10%) сторона оснащается окнами в меньшей степени. Они почти не способствуют получению энергии, а больше нужны для естественного освещения. С ветряной стороны количество окон должно стремиться к нулю;
• Северный фасад здания делается глухим. Солнца с той стороны практически не бывает, поэтому окно будет выполнять только функцию теплоотдачи.

Пассивный дом предполагает использование только специальных окон – энергосберегающих. Такие окна оснащены двух- и трёхкамерными стеклопакетами. Также отдельное внимание уделяется их установке.

Места стыков тщательно обрабатывают, герметизируют и утепляют, что позволяет предотвратить лишние потери тепла.

На этом видео можете посмотреть пример оборудования полностью независимого от внешних систем электроэнергии пассивного дома.

Вернуться к оглавлению

Внутренняя планировка пассивного дома

Также будет отличаться от планировки обыкновенного коттеджа. Проектировщики энергосберегающих зданий ставят во главу правила фэн-шуй. И даже неудобство потребителей (хотя этот фактор полностью учтен), а принципы сохранения тепла и энергии, и больше того – их аккумуляции.

Для этого все помещения в доме должны быть разделены на две части – жилую, к которой будут относиться спальные комнаты, гостевые, гостиная, детские. И буферную – это те помещения, которые делают жизнь комфортнее: кухня, санузлы, кладовые и подсобные помещения, гардеробные, холл, прихожая.

Идеальной планировкой будет считаться такое расположение этих помещений, которое обеспечит нахождение жилой зоны в юго-восточной части здания, а для всех остальных помещений оставит северную и западную части дома. Чем менее значительным будет помещение, тем ближе к северной стене оно может располагаться.

Схема устройства вентиляции пассивного дома

Кроме этого, отличительной чертой планировки помещений в пассивном доме можно назвать небольшую общую площадь каждой комнаты. Играет роль не конкретные размеры, а удаленность помещения от окна вглубь дома. Чем дальше от окна будет располагаться противоположная стена, тем сложнее будет прогреть помещение естественным солнечным светом, а также аккумулировать излишки энергии.

Согласно расчётам, идеальной формой пассивного дома признана полусфера, стоящая срезом на земле. На практике создать такую конструкцию крайне сложно, поэтому энергосберегающие дома пытаются создать более привычной формы. Но при сохранении классических форм и знакомых очертаний интерьера, необходимо обеспечить проникновение солнечных лучей как можно глубже внутрь дома.

Вернуться к оглавлению

Используемые строительные материалы

Для строительства пассивного дома могут применяться самые различные материалы. Здесь и дерево, и кирпич, и газобетон.
Большое внимание уделяется не самим конструкционным материалам, а различным утеплителям и изоляторам. Именно от качества последних будет зависеть успех всего мероприятия.

Дом необходимо не только утеплить, чтобы удержать внутри накопленное тепло, но и герметизировать. Именно с этим пунктом чаще всего и возникают проблемы.

Самыми уязвимыми местами считаются стыки конструкций: углы, места примыкания стен к полу, стен к потолку, оконные и дверные проемы. Им стоит уделять более пристальное внимание.

Утеплять нужно не только изнутри. Качественного утепления требует и наружные части здания. Речь идёт о стенах, кровле и фундаменте. Причем об утеплении последнего необходимо задумываться ещё на этапе закладки здания, сразу после завершения земляных работ.

На втором месте стоит качество самого утеплителя. Его количество необходимо выбирать в зависимости от конкретного региона, где строится дом, исходя из климатических особенностей.
Количество утеплителя для дома в Сочи и в Северобайкальске будет абсолютно разным. Кроме элементарной толщины, необходимо смотреть на такие качества, как теплопроводность, паронепроницаемость и теплоотражающие свойства.

Утеплитель должен быть уложен качественно. Недопустимы расстояния между плитами утеплителя, разрывы и прорехи. Идеальным считается глухая монолитная укладка, чего очень трудно добиться на практике. Лучшие показатели в этом плане остаются у эковаты – современного жидкого утеплителя, созданного на основе переработанной бумаги. Она наносится на подготовленную поверхность методом распыления.

Для внутренней отделки здания лучше использовать натуральные материалы, способные притягивать солнечную энергию и аккумулировать её. Для этого можно использовать полнотелый кирпич или полнотелые бетонные блоки.
Из них должны быть выложены внутренние перегородки. От классического гипсокартона лучше отказаться, так как он не обладает аккумулирующими свойствами.

Стены из полнотелого кирпича или бетона, отделанные глиняной штукатуркой, позволят не только накопить энергию солнечных лучей, полученную за день, но ещё и постепенно отдавать её обратно дому. Тёмный цвет стен, расположенных напротив окон, позволит сделать эту процедуру более эффективной. Для отделки фасада здания также рекомендуется выбирать более тёмные оттенки, чтобы притягивать солнечную энергию.

Вернуться к оглавлению

Сложности при проектировании и строительстве

При проектировании и строительстве пассивного дома не удается избежать трудностей, влияющих на итоговый результат. К ним можно отнести ошибки и неточности при проектировании. Низкое качество строительства (ошибки при монтаже конструкций приводящие к увеличению тепловых потерь).

Схема теплопотерь дома

Стоит отметить, что отсутствие поддержки от государства тормозит развитие этой технологии. Это относится не только к России, но и ко многим другим странам. Технология пассивного дома активно развивается в странах, известных своими экологическими и энергосберегающими программами – Финляндия, Дания и т.д.