Энергоэффективное строительство частного дома

В настоящее время пассивный дом = энергоэффективный дом. Сегодня в мировой архитектуре появилось большое количество зданий, жилых комплексов и микрорайонов, целых архитектурно — инженерных зон, которые были запроектированы, построены или активно застраиваются на основе концепций энергетически эффективных и экологически чистых технологий и инженерных решений, направленных на гармонизацию архитектурной среды. 

Ключевое место принадлежит здесь пассивным зданиям.

Александр Елохов: «Пассивный дом — это здание со столь низким расходом тепловой энергии на отопление, что отдельная система отопления становится ненужной». В ряде европейских стран строительство как частных, так и общественных зданий с низким энергопотреблением в последние годы стало не просто модой, а частью внутренней политики государства. В России только присматриваются к этому опыту — реализованных проектов пока немного. Об особенностях технологии строительства пассивных домов и освоении европейского опыта в российских реалиях рассказывает директор Института пассивного дома Александр Елохов.

— Пожалуйста, расскажите, что такое пассивный дом и чем эта технология отличается от традиционного строительства?

— Если оценивать строительство по энергопотреблению готовых зданий, можно выделить три типа домов: обычный, дом средней эффективности и пассивный дом. Обычный дом — кирпичная или бетонная конструкция без специальной системы теплоизоляции, с мощной системой отопления (больше 100 Вт/м2) и привычными нам негерметичными окнами и форточной системой вентиляции: воздух поступает в квартиру через открытое окно или форточку и через некоторое время уже нагретый удаляется через вытяжную вентиляционную шахту.

Так называемый дом средней эффективности — промежуточный вариант: здание частично утеплено, окна практически воздухонепроницаемые, поставлены вентиляционные клапаны, есть вытяжная шахта либо механическая вытяжка хотя бы в одной или нескольких зонах — в туалете, кухне.

В пассивном доме максимально утеплен наружный контур здания, поставлены эффективные теплоизолированные окна, обязательно существует система приточно-вытяжной вентиляции. Кроме того, поскольку дом максимально утеплен, в системе вентиляции используется рекуперация, то есть принцип возврата тепла: поступающий в здание воздух предварительно нагревается благодаря теплообмену с «уже использованным» воздухом, выходящим наружу. Таким образом, снижаются теплопотери и экономится порядка 80—90% энергии, необходимой на нагрев холодного приточного воздуха с улицы. В Европе такая система строительства иногда позволяет отказаться от системы отопления как таковой: здание можно отапливать, догревая приточный воздух. Иногда в пассивных домах применяют и отдельную систему отопления, компактную и маломощную. Безусловно, для строительства таких зданий существуют рекомендации относительно архитектурно-планировочных решений, ориентации по сторонам света, компактности. Наиболее эффективными с точки зрения энергосбережения получаются многоэтажные дома, в малоэтажных тоже есть определенный ресурс: энергосбережение достигается путем создания оптимальной наружной поверхности дома — без архитектурных излишеств, ведь чем больше эта поверхность, тем больше теплопотери. Если говорить о внутренней планировке — жилая зона таких зданий, как правило, ориентирована на юг. На противоположной стороне располагаются помещения, требующие гораздо меньше света: ванные комнаты, санузлы, гардеробные, коридоры, лестничные клетки… В результате в некоторых климатических зонах в подобных зданиях благодаря энергии солнца теплопоступления через окна больше, чем теплопотери через них.

Рис. 1. Поперечное сечение первого пассивного дома в г. Дармштадт (Германия): массивная теплоизоляция, специальные супер-теплые окна и система вентиляции с эффективной рекуперацией тепла.

Рис. 2. Противоточный теплообменник. С принципом противотока количество возвращаемого тепла достигает 75-95%.

— Возможно ли добиться подобного эффекта в условиях российского климата?

— Конечно, средняя полоса России — другая климатическая зона. Мы и не убеждаем строить пассивные дома везде и всюду, поскольку еще не готовы к этому. Пока мы только говорим об использовании данных технологий при строительстве. Пассивные дома создаются по довольно жестким стандартам: помимо качества строительства, которое, безусловно, важно, необходим очень качественный теплоизоляционный контур здания, также важна герметичность наружного контура. Пассивный дом можно сравнить с термосом: если термос не герметичен, неважно, хорошая изоляция или плохая — все равно он не будет работать.

Что же касается российских реалий, то в некоторых регионах создавать пассивные дома не так сложно, в других — проблематично. И не только из-за того, что климат суровый: существуют и проблемы с местными проектировщиками, надзорными органами, которым не всегда легко объяснить, зачем это нужно. Да и стоимость такого строительства выше, чем обычного здания. Поэтому мы чаще говорим о том, чтобы технологии пассивного дома использовались полностью или частично в любом здании, ведь они «работают» в любом случае.

Стандарт пассивного дома — энергопотребление на отопление на уровне 15 кВт*ч/м2 в год (рассчитанное по методике PHPP – пакет проектирования пассивного дома). Для сравнения: малоэтажки в Москве потребляют 160—180 кВт*ч/м2 в год — разница в десять и более раз! Поэтому мы говорим, что реальный диапазон для малоэтажки — от 30 до 50 кВт*ч/м2 (по PHPP). Конечно, это больше европейских стандартов в два-три раза, но это реализуемо в наших зданиях, и с таких проектов нужно начинать. Безусловно, когда пассивные дома возводятся впервые, необходимо время на обучение строителей, контроль их работы.

— Компании стремятся поучаствовать в подобных проектах? Почему это интересно для них? —У нас в стране принят ряд законов и других документов, содействующих развитию энергоэффективных технологий. Правда, нередко их выполнению мешает отсутствие опыта. А интерес начинается с реализованных проектов. Например, региональные и федеральные чиновники очень заинтересовались европейскими проектами пассивных домов, многие ездили лично в Германию и другие страны, с некоторыми ездил и я, показывал объекты — им все понравилось. Но когда дело доходит до воплощения задуманного — разговор всегда один: «Мы должны понять, что это экономически оправдано, покажите нам в цифрах на конкретном существующем объекте, как это работает». Сейчас мы этим и занимаемся, и многие компании — тоже. На сегодня реализовано несколько десятков проектов домов с использованием пассивных технологий.

Для сравнения: в мире, по официальным данным, реализовано больше 50 тыс. проектов пассивных домов, а энергоэффективные никто не считал. Их реализовано в десятки раз больше. Приведем несколько примеров энергоэффективных объектов.

Рис. 3. Индивидуальный жилой дом с ультранизким энергопотреблением в Чеховском р-не Московской области, компания «Интер Строй» (2014-2016 гг.).

Рис. 4. Индивидуальный жилой дом с ультранизким энергопотреблением в Нижегородской области, КП «Трехречье в Шаве» (2012-2013 гг.).

Рис. 5. Реконструкция административного здания. Здание с низким энергопотреблением. Академия Сен-Гобен (2012-2013 гг.).

Рис. 6. Проект детского сада нового типа на 220 детей в г. Белоярский, ХМАО. Здание с низким энергопотреблением. Реализация запланирована на 2018-2020 гг.

Рис. 7. Реализация 1-й очереди лофт-квартала «Docklands» в г. Санкт-Петербурге (2015-2017 гг.). Здания с низким энергопотреблением.

— И у всех у них архитектурное решение — по принципу минимизации наружной поверхности, без излишеств в виде балконов, веранд, декоративных фризов и т. п.?

— Современные пассивные дома внешне не отличаются от обычных. Конечно, первые пассивные дома, появившиеся в Германии в начале 90-х, выглядели строгими, ровными и квадратными, быть может, не очень красивыми.

Рис. 8. Первый пассивный дом на четыре семьи в г. Дармштадте, р-н Кранихштайн (Германия), 1991 г.

Рис. 9. Одна из четырех квартир в пассивном доме в г. Дармштадте. Через большие окна южной ориентации открывается панорамный вид на окружающий пейзаж. Поступления пассивной солнечной энергии с декабря по январь превышают теплопотери через эти окна

Но рынок развивался, появились производители теплоизоляции, которые с Институтом пассивного дома разработали компоненты, позволяющие создавать узлы примыкания с максимальными теплотехническими характеристиками. Затем пришли производители супер-энергоэффективных окон, далее производители пароизоляционных материалов, лент, мембран, предложившие продукцию, позволяющую добиться необходимой герметичности узлов примыкания окон, дверей, ограждающих конструкций. Затем были проработаны и внедрены различные теплоизоляционные системы для каркасных зданий, «подтянулись» производители инженерных систем, систем вентиляции, которые с каждым годом улучшали эффективность и КПД рекуператоров. «Больной темой» в проектах пассивных домов были тепловые мосты — различные балконы, козырьки, парапеты, когда стена уходит выше, чем теплоизолирующие покрытия. В результате несколько фирм разработали специальные терморазрывы и терморазъемы, чтобы отделить две несущие конструкции, чтобы никакой металл, железобетон не проходил насквозь через теплоизоляцию. Благодаря этому архитекторы почувствовали свободу и от простых «коробок» перешли к более привлекательным и интересным проектам. Поначалу технология пассивного дома реализовывалась в таунхаусах, затем начали строиться различные коттеджи, многоквартирные дома, дуплексы… При этом основные принципы — например, ориентация окон жилых зон на юг, широкое остекление — сохранены. Отмечу, что в Германии на сегодняшний момент существуют доступные по стоимости технологии для строительства пассивных домов. В Европе это возможно, потому что существует рынок производителей товаров для таких домов, и их строительство поддерживается на уровне государства. Потому строительство пассивного дома в Европе дороже обычного максимум на 5-7%, а есть проекты, где удорожания фактически нет. Также стоит отметить, что в Европе кредит на строительство энергоэффективного дома доступнее, чем на строительство обычного: так, в Германии для пассивных домов самые дешевые кредиты порядка: 1—1,5%, для других домов — 2—3,5%. А есть земли, где для реализации проекта пассивного дома можно получить в кредит беспроцентно до 50 тыс. евро.

— По технологии пассивного и даже активного дома в Европе строятся не только жилые здания…

— Верно. Технологии пассивного дома позволяют добиться значительного энергосбережения в офисах, школах, вузах — везде, где в помещениях пребывает много людей, работает электронная техника. В Германии есть специальный закон, согласно которому все новые школы строятся по стандартам пассивного дома. С 2011 года мы организуем для группы архитекторов, проектировщиков и заказчиков ежегодные туры в Германию под названием «Пассивный дом – миф или реальность». В рамках тура мы посещаем различные объекты в стандарте пассивного дома: школы, детские сады, многоквартирные и индивидуальные жилые дома, офисные здания, бассейны и даже церкви. Могу сказать, что в школах микроклимат очень комфортный, всегда свежий воздух, а это влияет и на успеваемость, и на здоровье детей. В декабре 2017 года мы организуем аналогичный тур в Австрию.

Рис. 10. Многоквартирный жилой дом с положительным балансом Aktiv Stadthaus в г. Франкфурте-на-Майне.

Рис. 11. Многоквартирные жилые дома в р-не пассивных домов Bahnstadt в г. Гейдельберге.

Рис. 12. Школа в стандарте пассивного дома в г. Франкфурт-на-Майне.

— Когда же Россия сможет в этом плане догнать Европу?

— В настоящее время реализовано около 30 пилотных проектов, в которых мы участвовали. Во многих регионах уже реализовано по несколько проектов, начато строительство сложных объектов, ведется мониторинг. Необходимо создать нормативные документы для проектирования энергоэффективных зданий. Опыт для этого уже есть. Это даст большие возможности и развяжет руки чиновникам и проектным организациям, которые пока могут ссылаться только на существующие СНиПы и СП.

Источник