Все о пассивном доме

Пассивные дома появились в Германии, 25 лет назад. Первый такой дом был разработан в 1988 году профессорами Бо Адамсом и Вольфганом Файстом с целью минимизировать отопление и водоснабжение. Расчеты показали, что для отопления пассивного дома было достаточно солнечного тепла и тепла, которое вырабатывали сами жильцы.

Построен такой дом в 1991 году в Германии (г. Дармштадт)

passive-house

 

В этом доме горячее водоснабжение обеспечивалось с помощью солнечного коллектора, а вентиляция была с рекуперацией.

Над домом постоянно велись наблюдения. В результате оказалось, что уже в первый год эксплуатации затраты энергии на отопление в квартире пассивного дома были в 12 раз меньше, чем в стандартной квартире обычного дома. В последующих годах энергопотребление дома уменьшилось еще на 15%.


Этот дом полностью оправдал все ожидания! В 1996 году создателями пассивного дома была разработана компьютерная программа PHPP (Passive House Planning Package) для проверки энергетического баланса при проектировании пассивных домов, а также проверки проектных решений при модернизации старых зданий.

После этого, началось массовое строительство таких домов. К 2013 году было построено более 50 000 пассивных домов по всему миру.

Пример: дом, площадью 130 квадратных метров будет расходовать около 283 кубических метра газа в год. А это значит, что на отопление такого дома вы потратите 212 грн. (по расценкам 2013 года).

С каждым годом тарифы продолжают расти вверх. Чуть ли не каждый месяц вы смотрите в свою квитанцию и удивляетесь таким быстрым переменам. Все чаще и чаще вы сталкиваетесь с перебоями электроэнергии и с некачественным, разбавленным газом. Решением этого вопроса займется автономный дом. Вот, шаги, которые вам необходимо сделать, чтобы получить такой дом или переделать уже существующий:

1) Установите твердотопливный котел. Это будет либо основной, либо дублирующий источник тепла. Стоимость котла от 1000 до 2000 Евро.  Обязательно предусмотрите место у себя в доме для хранения топлива в отопительный сезон.

2) Установите солнечный коллектор для горячей воды. Поскольку, летом нету смысла топить котел ради получения 200 литров горячей воды, вам необходимо иметь солнечный коллектор. Его стоимость около 3000 Евро. Летом вы будете использовать энергию солнца, а в солнечные зимние дни будете поддерживать свое отопление.

3) Установите солнечные батареи. Они необходимы для выработки своей собственной электроэнергии. Данная система может быть, как легко, как конструктор. Вы сами ее собираете для достижения необходимого уровня.Для 50% домов первоначальный взнос для такой системы составит около 6000 Евро.

 

Срок службы всего этого оборудования отмеряется десятками лет эксплуатации. С помощью трех этих пунктов вы решаете следующие задачи:

  • вы не зависите от поставщиков газа и электричества. Вам не страшны перебои в поставках из-за природных катаклизмов или нестабильной политической и экономической ситуации.
  • вы спокойно наблюдаете за растущими тарифами на энергоносители, а в том, что рост будет продолжаться, сомневаться не приходится.
  • вы получаете энергию собственного производства от возобновляемых источников и способствуете улучшению экологической ситуации в стране и в мире!
  • вы можете поддержать отечественного производителя и помочь экономике страны.

Пассивный дом в Киеве

А, теперь, давайте поговорим не про Германию или другие страны мира, а о нас, о Украине. Есть ли такие пассивные дома в нашей стране? Ответ — да, конечно же есть.

publication_101222_img1-230x164

Первый дом был построен киевским архитектором Татьяной Эрнст для себя и своей семьи на Сырце в Киеве. Дом разбит на три части: основной дом, где живет хозяйка с семьей, пристройка для бабушки с выходом в садик и отдельного строения — рабочего места архитектора.


publication_101222_img2-250x274  publication_101222_img3-250x255

Внутренняя планировка дома, как и направление скатов крыши, повернуты на 15 градусов так, чтобы размещенные на крыше солнечные коллекторы, были направлены точно на юг. Дом не имеет газового отопления, а подогрев воды осуществляется за счет альтернативных источников, таких как: еотермальный тепловой насос, грунтовый теплообменник, солнечные коллекторы.

pervuj_pass_dom_v_ukraine_kiev 

Первый энерговыгодный ( то есть пассивный) и экологически чистый дом в Украине построен на участке земли  размером в 250 квадратных метров на зеленом холме. Дом находится в 12 минутах езды (3 станции) до центра Киева, а поблизости него располагаются еще три большие городские парка, которые  позитивно влияют на качество воздуха и жизни, делая этот дом экологически чистым.

Model-500x117

Дом построен из экологически чистых строительных материалов (в первую очередь украинского производства). А, энергоэкономные инженерные системы обеспечивают максимальный современный комфорт и здоровую атмосферу для проживания семьи из 4-5 человек и нескольких гостей. В доме, который является чистым квадратом, проложены огнестойкие кабели и пожаробезопасные материалы.

Внутренняя планировка, как и направление скатов крыши ориентируются на стороны света, так, чтобы размещенные на крыше солнечные коллекторы были направлены чисто на юг. Маленький сад «расширяется в высоту» за счет расположенных с южной стороны здания террас. Они же являются и летней солнцезащитой  зимнему солнцу и теплу южной стороны здания.

Konzept-500x145

Маленькие  вспомогательные помещения (комната бабушки и рабочий кабинет) защищают жилье от северного холода и западного перегрева. Более высокие и просторные жилые помещения – открыты солнцу, свету и теплу.

Plan-500x145

Дом полностью одет в  утеплитель под названием «ПЕНОСТЕКЛО», который не пробивается ни стропилами, ни балконами ни какими другими конструктивными элементами. Балконы дома приставные и также не нарушают оболочки утеплителя. Крыша дома имеет двойную конструкцию и также утепляется 25 см утеплителя (экструдированный пенополистирол), где нету хода мостикам холода.

Schnitt-500x153

На отопление этого дома требуется только 15 кВт на метр квадратный площади дома в год. Все энергетические потребности дома: горячая вода, отопление, охлаждение, електричетво составляют 74кВт/(м2). Таким образом за отопление и кондиционирование жители дома платят приблизительно 1500 грн. в год и имеют постоянную комфортную и здоровую температуру, чистый воздух и приятное жилье.

А, вот, что показывает термографирование этого здания (визуализация распределения тепла в здании):

Thermografie_5-400x194

Thermografie_4-400x193

Thermografie_3-400x193

Thermografie_2-400x193

Thermografie_1-400x193

Подогрев, охлаждение дома, а также горячая вода, — все это создается с помощью  солнечных коллекторов и глубинного геотермального инверторного теплового насоса ( мощностью 3-17 кВт). При установке были пробурены четыре скважины  по 86 метров каждая и проложен земляной контуртепловой насос — грунтовый теплообменник. Чтобы скважина не замерзала, избыточное тепло из дома «сбрасывается» в земляные скважины, обеспечивая, таким образом, «здоровое» и энерговыгодное «пассивное» кондиционирование / охлаждение здания летом, без использования кондиционеров.

Bohrung-500x164

Чистый воздух попадает в помещения с помощью системы контролируемо-принудительного воздухообмена. Чистый воздух проходит черезрез куператор, по-необходимости подогреваясь или же охлаждаясь. Кроме этого, воздух предварительно подогревается / охлаждается в грунтовом теплообменнике, расположенном на глубине -2,0 -2,6 м под землей вокруг здания.

Awadukt-Thermo-500x122


Этапы строительства:

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

Выгодно ли строить экологически чистые пассивные дома?

В Украине разница в стоимости энергопассивных и обычных домов на данный момент немного выше чем в Европе и составляет от 5% до 7%. Это удорожание компенсируется значительным снижением эксплуатационных затрат. Обычный украинский дом потребляет от 200 до 400 кВт•ч/(м2•ч), а энергопассивный – только 15 кВт•ч/(м2•ч).

Пример: дом на 200-300 квадратных метров (газовое отопление)экономит около 300-400у.е. по украинским ценам и 800-900у.е. по европейским. Что касается электроотопления, то это 2000у.е. и 6000у.е. соответственно. Дома конечно же строят на перспективу, с учетом удорожания энергии.

Еще один реальный пример: жители не подключенного к газу экологически чистого пассивного дома площадью 330 квадратных метров платят за содержание своего дома (отопление, охлаждение, подогрев воды в доме и бассейне, освещение, электричество и т.д.) от 1600 до 2400 грн. в… год! И, тут, речь даже не идет о комфорте, микроклимате и здоровье! А, расходы  на содержание обычного дома такого же размера и с такими же характеристиками составляет около 3000-3500 грн., но не в год, а в месяц! ВАУ! 

Lage-250x202  publication_101222_img4-150x248

 

Подведем итоги: 

Пассивный дом, как минимум на 75 % экономичней обычного дома. История пассивного дома начинается еще в возникновении форм жилья древних цивилизаций северных стран, жителям которых было жизненно важно максимально сохранять тепло в доме при низких температурах вне его стен.

И, так, рассмотрим секреты нашего пассивного экологичного дома:

1) Ориентация здания должна быть правильной. Фасад здания должен быть ориентирован на Запад, что поможет максимально использовать солнечную энергию и свет. Также, следует правильно разместить окна в таком здании.

2) Теплоизоляция дома. Ее толщина должна быть от 25 до 40 сантиметров (в зависимости от материала), она должна покрывать всю конструкцию здания, что поможет избежать любых потерь тепла. Когда она продумана, отпадает дополнительная потребность в отоплении. В конечном счете,  потери тепла в пассивном доме в 20 раз ниже, чем в традиционных домах.

3) Герметичная обшивка здания. Оно так же важно, как и теплоизоляция дома (препятствует выходу тепла, создает свой микроклимат). СВ помощью герметичной обшивки отпадает необходимость в использовании кондиционеров (это касается стран Центральной Европы).

4) Правильная вентиляция без потерь тепла. Проветривание и свежий воздух — залог хорошего здоровья человека. Однако, открыть окно в зимнюю пору это не так уж и хорошо так, как это приведет к колоссальным потерям тепла. Пассивный дом решает эту задачу с помощью простой механической установки, которая обеспечивает постоянную подачу свежего воздуха, но обогревающей его теплом воздуха, выводимого вовне. Таким образом, тепло не теряется, а возвращается в дом вместе со свежим воздухом . Конечно, всегда можно устроить дополнительное проветривание, открыв окна, однако существенной необходимости в этом у вас уже не будет. А, вот, как это может выглядеть схематично:

 ventilacija_v_pass_dome

5) Окна. В пассивных домах применяются самые современные окна с троекратным детермальным остеклением и необходимым для сохранения тепла аргоновым наполнением. Кроме того, оконные рамы пассивного дома максимально герметично примыкают к стенам. А размер оконных рам сводится к минимуму, чтобы даже при небольшом размере окна дом получал максимальное количество солнечного света и тепла. Таким образом, окна в пассивном доме нужно тщательно выбирать, изучая их хар-ки.


pervyj_pass_dom_Germanii_v_Darmstadt

6) Правильный выбор земельного участка. Этот очень важный момент позволит значительно сократить строительные расходы. Самый подходящий для пассивного дома тот участок, на котором можно сориентировать будущий дом на южную, незатененную сторону. Поблизости этого участка не должно быть высоких строений, леса, а должно быть достаточное количество солнечного тепла и света. Участок на холме или возвышении будет для пассивного дома неприемлим (оно подвержено ветрам, поэтому теряет большее к-во энергии). Но, если построить дом на склоне, с небольшим уклоном с южной стороны, либо в середине существующего поселка, то дом будет лучше защищен от холода и ветра.

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

 

7) Теплый фундамент. Теплоизолируют фундамент  снизу и сверху с помощью таких материалов, как пеностекло или экструдированный полистирол с достаточным уровнем прочности при сжатии. К оэффициент теплопередачи всей конструкции фундамента не должен превышать 0, 15 Вт/(м2K). В связи с этим, пассивные дома обычно строятся на фундаментной плите, а не на ленточном фундаменте, под которой и находится теплоизоляция.
От промерзания используют  геотекстиль — это морозостойкий материал (например, щебень) в котором располагаются канализационные трубопроводы, а также все необходимые трубы и короба для подвода воды, кабелей и телефонной связи (толщина 10-15 см).
Далее, на этот ровный слой укладывается полиэтиленовая пленка с достаточным коэффициентом жесткости при сжатии.
После всего этого происходит армирование фундаментной плиты согласно расчетам. Не забудьте установить опалубку по краям фундамента, с помощью которой будет получена изоляция цоколя шириной 2530 см. Фундаментная плита бетонируется и пассивный дом обеспечен теплым основанием.

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

 

8) Герметичная крыша. Крыша, как окна, стены и пол тоже должна быть герметична и идеально утеплена. Удостоверьтесь в достаточной сухости деревянных перекрытий, иначе все усилия будут сведены на нет!
Устройство стропильной конструкции ведется на расстоянии 24 см для укладки межстропильной изоляции. На стропильную конструкцию дополнительно наносится стропильная изоляция согласно расчетам программы.

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

 

9) Тестируем! Каждый пассивный дом после завершения строительства необходимо протестировать.Благодаря тестам, вы сможете убедиться, что все нормы строительства были соблюдены четко и правильно.

passive-house--7-glavnykh-pravil-po-nemetskoj-tekhnologii_11
Тест на герметичность проводится методом нагнетания воздуха через двери . Устанавливается специальный электрический нагреватель в оконной раме. При помощи нагнетателя воздуха в помещении создается пониженное или повышенное давление. Значение разницы давления (приблизительно от 10 до 60 Па) регулируется посредством числа оборотов вентилятора. Далее определяется объем воздуха, который проникает наружу через возможные щели в здании. Результаты измерений отображаются согласно интернациональным нормам как процент (норма) воздухообмена

[1/ч] при разности давлений от 50 Па (n50). Это соответствует нормативному воздухообмену в час для общей отапливаемой площади помещения при заданном давлении.

passive-house--7-glavnykh-pravil-po-nemetskoj-tekhnologii_12
Если обнаружились конструкционные ошибки, то здание не будет отвечать минимально-необходимым для пассивного дома требованиям герметичности. А это означает, что пассивный дом не будет правильно функционировать и обеспечивать своих жильцов комфортным и бесплатным теплом. Поэтому, всегда соблюдайте все вышеперечисленные пункты и не экономьте на материалах. И, тогда, пассивный дом обязательно оправдает все затраты и доставит вам массу удовольствия при обустройстве.

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