Все про пасивний будинок

Пасивні будинки з’явилися в Німеччині, 25 років тому. Перший такий будинок був розроблений в 1988 році професорами Бо Адамсом і Вольфганом Файст з метою мінімізувати опалення та водопостачання. Розрахунки показали, що для опалення пасивного будинку було достатньо сонячного тепла і тепла, яке виробляли самі мешканці.

Побудований такий будинок в 1991 році в Німеччині (м Дармштадт).

passive-house

 

У цьому будинку гаряче водопостачання забезпечувалося за допомогою сонячного колектора, а вентиляція була з рекуперацією.

Над будинком постійно велися спостереження. В результаті виявилося, що вже в перший рік експлуатації витрати енергії на опалення в квартирі пасивного будинку були в 12 разів менше, ніж у стандартній квартирі звичайного будинку. У наступних роках енергоспоживання будинку зменшилося ще на 15%.

Цей пасивний будинок повністю виправдав всі очікування!

У 1996 році творцями пасивного будинку була розроблена комп’ютерна програма PHPP (Passive House Planning Package) для перевірки енергетичного балансу при проектуванні пасивних будинків, а також перевірки проектних рішень при модернізації старих будівель.

Після цього, почалося масове будівництво таких будинків. До 2013 року було побудовано більше 50 000 пасивних будинків по всьому світу.

Приклад: будинок, площею 130 квадратних метрів буде витрачати близько 283 кубічних метра газу на рік. А це значить, що на опалення такого будинку ви витратите 212 грн. (за розцінками 2013 року).

З кожним роком тарифи продовжують рости вгору. Чи не кожен місяць ви дивитеся в свою квитанцію і дивуєтеся таким швидким змінам. Все частіше і частіше ви стикаєтеся з перебоями електроенергії і з неякісним, розбавленим газом. Вирішенням цього питання займеться автономний будинок.

Ось, кроки, які вам необхідно зробити, щоб отримати такий будинок або переробити вже існуючий:

1) Встановіть твердопаливний котел. Це буде або основне, або дублююче джерело тепла. Вартість котла від 1000 до 2000 Євро. Обов’язково передбачте місце у себе в будинку для зберігання палива в опалювальний сезон.

2) Встановіть сонячний колектор для гарячої води. Оскільки, влітку немає сенсу топити котел заради отримання 200 літрів гарячої води, вам необхідно мати сонячний колектор. Його вартість близько 3000 Євро. Влітку ви будете використовувати енергію сонця, а в сонячні зимові дні будете підтримувати своє опалення.

3) Встановіть сонячні батареї. Вони необхідні для вироблення своєї власної електроенергії. Дана система може бути, як конструктор. Ви самі її збираєте для досягнення необхідного рівня. Для 50% будинків початковий внесок для такої системи становитиме близько 6000 Євро.

Термін служби всього цього обладнання відміряється десятками років експлуатації. За допомогою трьох цих пунктів ви вирішуєте такі завдання:

  • ви не залежите від постачальників газу і електрики. Вам не страшні перебої в постачанні через природні катаклізми або нестабільну політичну та економічну ситуацію.
  • ви спокійно спостерігаєте за зростаючими тарифами на енергоносії, а в тому, що зростання буде продовжуватися, сумніватися не доводиться.
  • ви отримуєте енергію власного виробництва від поновлюваних джерел і сприяєте поліпшенню екологічної ситуації в країні і в світі!
  • ви можете підтримати вітчизняного виробника і допомогти економіці країни.

Пасивний будинок в Києві

А, тепер, давайте поговоримо не про Німеччину чи інші країни світу, а про нас, про Україну. Чи є такі пасивні будинки в нашій країні? Відповідь — так, звичайно ж є.

пасивний будинок

Перший будинок був побудований київським архітектором Тетяною Ернст для себе і своєї сім’ї на Сирці в Києві. Будинок розбитий на три частини: основний будинок, де живе господиня з родиною, прибудова для бабусі з виходом в садок і окрема будова — робоче місце архітектора.

Внутрішнє планування будинку, як і напрямок скатів даху, повернені на 15 градусів так, щоб розміщені на даху сонячні колектори, були спрямовані точно на південь. Будинок не має газового опалення, а підігрів води здійснюється за рахунок альтернативних джерел, таких як: геотермальний тепловий насос, грунтовий теплообмінник, сонячні колектори.

 


publication_101222_img2-250x274  publication_101222_img3-250x255

pervuj_pass_dom_v_ukraine_kiev 

Перший енерговигідний (тобто пасивний) і екологічно чистий будинок в Україні побудований на ділянці землі розміром в 250 квадратних метрів на зеленому пагорбі. Будинок знаходиться в 12 хвилинах їзди (3 станції) до центру Києва, а поблизу нього розташовуються ще три великі міські парки, які позитивно впливають на якість повітря і життя, роблячи цей будинок екологічно чистим.

Model-500x117

Будинок побудований з екологічно чистих будівельних матеріалів (в першу чергу українського виробництва). А, енергоекономні інженерні системи забезпечують максимальний сучасний комфорт і здорову атмосферу для проживання сім’ї з 4-5 чоловік і декількох гостей. У будинку, який є чистим квадратом, прокладені вогнестійкі кабелі і пожежобезпечні матеріали.

Внутрішнє планування, як і напрямок скатів даху орієнтоване на сторони світу так, щоб розміщені на даху сонячні колектори були направлені чисто на південь. Маленький сад «розширюється в висоту» за рахунок розташованих з південної сторони будівлі терас. Вони ж є літнім сонцезахистом зимового сонця і тепла південного боку будівлі.

Konzept-500x145

Маленькі допоміжні приміщення (кімната бабусі й робочий кабінет) захищають житло від північного холоду і західного перегріву. Більш високі і просторі житлові приміщення — відкриті сонцю, світла і тепла.

Plan-500x145

Будинок повністю одягнений в утеплювач під назвою «Піноскло», який не пробивається ні кроквами, ні балконами ніякими іншими конструктивними елементами. Балкони будинку приставні й також не порушують оболонки утеплювача. Дах будинку має подвійну конструкцію і також утеплюється 25 см утеплювачем (екструдований пінополістирол), де немає ходу місткам холоду.

Schnitt-500x153

На опалення цього будинку потрібно тільки 15 кВт на метр квадратний площі будинку в рік. Всі енергетичні потреби будинку: гаряча вода, опалення, охолодження, електрика складають 74кВт / (м2). Таким чином за опалення та кондиціювання мешканці будинку платять приблизно 1500 грн. на рік і мають постійну комфортну і здорову температуру, чисте повітря і приємне житло.

А, ось, що показує термографування цієї будівлі (візуалізація розподілу тепла в будівлі):

Thermografie_5-400x194

Thermografie_4-400x193

Thermografie_3-400x193

Thermografie_2-400x193

Thermografie_1-400x193

Підігрів, охолодження будинку, а також гаряча вода, — все це створюється за допомогою сонячних колекторів та глибинного геотермального інверторного теплового насосу (потужністю 3-17 кВт). При установці були пробурені чотири свердловини по 86 метрів кожна і прокладений земляний контуртепловой насос — грунтовий теплообмінник. Щоб свердловина не замерзала, надлишкове тепло з будинку «скидається» в земляні свердловини, забезпечуючи, таким чином, «здорове» і енерговигідне «пасивне» кондиціювання / охолодження будівлі влітку, без використання кондиціонерів.

Bohrung-500x164

Чисте повітря потрапляє в приміщення за допомогою системи контрольовано-примусового повітрообміну. Чисте повітря проходить черезрез куператор, по-необхідності підігріваючись або ж охолоджуючись. Крім цього, повітря попередньо підігрівається / охолоджується в грунтовому теплообміннику, розташованому на глибині -2,0 -2,6 м під землею навколо будівлі.

Awadukt-Thermo-500x122


Етапи будівництва:

Baustelle_1-500x122

Baustelle_2-500x122

Baustelle_3-500x122

Baustelle_5-500x122

Baustelle_4-500x122

Baustelle_8-500x122

Baustelle_9-500x122

Baustelle_10-500x122

Baustelle_11-500x122

Baustelle_12-500x122

Objekt_011-500x122

Objekt_02-500x122

Чи вигідно будувати екологічно чисті пасивні будинки?

В Україні різниця у вартості енергопасивних і звичайних будинків на даний момент трохи вище ніж в Європі і складає від 5% до 7%. Це подорожчання компенсується значним зниженням експлуатаційних витрат. Звичайний український будинок споживає від 200 до 400 кВт • год / (м2 • рік), а енергопасивний — тільки 15 кВт • ч / (м2 • рік).

Приклад: будинок на 200-300 квадратних метрів (газове опалення) економить близько 300-400у.е. за українськими цінами і 800-900у.е. за європейськими. Що стосується електроопалення, то це 2000у.о. і 6000 у.о. відповідно. Будинки звичайно ж будують на перспективу, з урахуванням подорожчання енергії.

Ще один реальний приклад: жителі не підключеного до газу екологічно чистого пасивного будинку площею 330 квадратних метрів платять за утримання свого будинку (опалення, охолодження, підігрів води в будинку і басейні, освітлення, електрика і т.д.) від 1600 до 2400 грн. в … рік! І, тут, мова навіть не йде про комфорт, мікроклімат та здоров’я! А, витрати на утримання звичайного будинку такого ж розміру і з такими ж характеристиками становить близько 3000-3500 грн., Але не в рік, а на місяць! ВАУ!

Lage-250x202  publication_101222_img4-150x248

 

Підіб’ємо підсумки:

Пасивний будинок, як мінімум на 75% економічніше звичайного будинку. Історія пасивного будинку починається ще у виникненні форм житла древніх цивілізацій північних країн, жителям яких було життєво важливо максимально зберігати тепло в будинку при низьких температурах поза його стінами.

І, так, розглянемо секрети нашого пасивного екологічного будинку:

1) Орієнтація будівлі повинна бути правильною. Фасад будівлі повинен бути орієнтований на Захід, що допоможе максимально використовувати сонячну енергію і світло. Також, слід правильно розмістити вікна в такій будівлі.

2) Теплоізоляція будинку. Її товщина повинна бути від 25 до 40 сантиметрів (залежно від матеріалу), вона повинна покривати всю конструкцію будівлі, що допоможе уникнути будь-яких втрат тепла. Коли вона продумана, відпадає додаткова потреба в опаленні. В кінцевому рахунку, втрати тепла в пасивному будинку в 20 разів нижче, ніж у традиційних будинках.

3) Герметична обшивка будівлі. Це так само важливо, як і теплоізоляція будинку (перешкоджає виходу тепла, створює свій мікроклімат). З допомогою герметичної обшивки відпадає необхідність у використанні кондиціонерів (це стосується країн Центральної Європи).

4) Правильна вентиляція без втрат тепла. Провітрювання і свіже повітря — запорука доброго здоров’я людини. Однак, відкрити вікно в зимову пору —  це не так вже й добре так, як це призведе до колосальних втрат тепла. Пасивний будинок вирішує цю задачу за допомогою простої механічної установки, яка забезпечує постійну подачу свіжого повітря, але обігріваючої його теплом повітря, що виводиться назовні. Таким чином, тепло не губиться, а повертається в будинок разом зі свіжим повітрям. Звичайно, завжди можна влаштувати додаткове провітрювання, відкривши вікна, однак істотної необхідності в цьому у вас вже не буде. А, ось, як це може виглядати схематично:

 ventilacija_v_pass_dome

5) Вікна. В пасивних будинках застосовуються найсучасніші вікна з триразовим детермальним склінням і необхідним для збереження тепла аргоновим наповненням. Крім того, віконні рами пасивного будинку максимально герметично прилягають до стін. А розмір віконних рам зводиться до мінімуму, щоб навіть при невеликому розмірі вікна будинок отримував максимальну кількість сонячного світла і тепла. Таким чином, вікна в пасивному будинку потрібно ретельно вибирати, вивчаючи їх хар-ки.


pervyj_pass_dom_Germanii_v_Darmstadt

6) Правильний вибір земельної ділянки. Цей дуже важливий момент дозволить значно скоротити будівельні витрати. Найкраща для пасивного будинку та ділянка, на якій можна зорієнтувати майбутній будинок на південну, незатінену сторону. Поблизу цієї ділянки не повинно бути високих будівель, лісів, а має бути достатня кількість сонячного тепла і світла. Ділянка на пагорбі або узвишші буде для пасивного будинку непридатною (воно схильна до вітрів, тому втрачає більшу кількість енергії). Але, якщо побудувати будинок на схилі, з невеликим ухилом з південної сторони, або в середині існуючого селища, то будинок буде краще захищений від холоду і вітру.

passive-house--7-glavnykh-pravil-po-nemetskoj-tekhnologii_3

 

7) Теплий фундамент. Теплоізолюють фундамент знизу і зверху за допомогою таких матеріалів, як піноскло або екструдований полістирол з достатнім рівнем міцності при стисненні. Коеффіціент теплопередачі всієї конструкції фундаменту не повинен перевищувати 0, 15 Вт / (м2K). У зв’язку з цим, пасивні будинки зазвичай будуються на фундаментній плиті, а не на стрічковому фундаменті, під якою і знаходиться теплоізоляція.
Від промерзання використовують геотекстиль — це морозостійкий матеріал (наприклад, щебінь) в якому розташовуються каналізаційні трубопроводи, а також всі необхідні труби і короби для підведення води, кабелів і телефонного зв’язку (товщина 10-15 см).
Далі, на цей рівний шар укладається поліетиленова плівка з достатнім коефіцієнтом жорсткості при стисканні.
Після всього цього відбувається армування фундаментної плити згідно з розрахунками. Не забудьте встановити опалубку по краях фундаменту, за допомогою якої буде отримана ізоляція цоколя шириною 2530 см. Фундаментна плита бетонується і пасивний будинок забезпечений теплою основою.

passive-house--7-glavnykh-pravil-po-nemetskoj-tekhnologii_4

 

8) Герметичний дах. Дах, як вікна, стіни і підлога теж повинен бути герметичним і ідеально утепленим. Упевніться в достатній сухості дерев’яних перекриттів, інакше всі зусилля будуть зведені нанівець!
Пристрій кроквяної конструкції ведеться на відстані 24 см для укладки міжкрокв’яній ізоляції. На кроквяну конструкцію додатково наноситься кроквяна ізоляція згідно з розрахунками програми.

passive-house--7-glavnykh-pravil-po-nemetskoj-tekhnologii_6

 

9) Тестуємо! Кожен пасивний будинок післе завершення будівніцтва необхідно протестувати. Завдяки тестам, ви зможете переконатися, що всі норми будівництва були дотримані чітко і правильно.

passive-house--7-glavnykh-pravil-po-nemetskoj-tekhnologii_11
Тест на герметичність проводиться методом нагнітання повітря через двері. Встановлюється спеціальний електричний нагрівач у віконній рамі. За допомогою нагнітача повітря в приміщенні створюється знижений або підвищений тиск. Значення різниці тиску (приблизно від 10 до 60 Па) регулюється за допомогою числа оборотів вентилятора. Далі визначається об’єм повітря, який проникає назовні через можливі щілини в будівлі. Результати вимірювань відображаються згідно інтернаціональним нормам як відсоток (норма) повітрообміну [1 / ч] при різниці тисків від 50 Па (n50). Це відповідає нормативному повітрообміну в годину для загальної опалювальної площі приміщення при заданому тиску.

passive-house--7-glavnykh-pravil-po-nemetskoj-tekhnologii_12
Якщо виявилися конструкційні помилки, то будівля не відповідатиме мінімально-необхідним для пасивного будинку вимогам герметичності. А це означає, що пасивний будинок не буде правильно функціонувати і забезпечувати своїх мешканців комфортним і безкоштовним теплом. Тому, завжди виконуйте всі перераховані вище пункти і не економте на матеріалах. І, тоді, пасивний будинок обов’язково виправдає всі витрати і доставить вам масу задоволення при облаштуванні.

passive-house--7-glavnykh-pravil-po-nemetskoj-tekhnologii_13