ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ДОМОСТРОЕНИЕ - Студенческий научный форум

VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ДОМОСТРОЕНИЕ

Гущин С.В., Куроптев А.С., Алифанова А.И., Семиненко А.С.
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Развитие энергосберегающихзданий. Развитие энергосберегающих построек восходит к исторической культуре северных народов, которые стремились построить свои дома таким образом, чтобы они эффективно сохраняли тепло и потребляли меньше ресурсов. Классическим примером техники повышения энергосбережения дома является русская печь, отличающаяся толстыми стенками, хорошо сохраняющими тепло, и оснащённая дымоходом со сложной конструкцией лабиринтов.

Классификация зданий в зависимости от их уровня энергопотребления:

- «Старое здание» (здания, построенные до 1970-х годов) - они требуют для своего отопления около трехсот киловатт-часов на квадратный метр в год.

- «Новое здание» (которые строились с 1970-х до 2000 года) - не более 150 кВт-ч/м2 в год.

- «Дом низкого потребления энергии» (с 2002 года в Европе не разрешено строительство домов более низкого стандарта) - не более 60 кВт-ч/м2 в год.

- «Пассивный дом» - не более 15 кВт-ч/м2 в год.

- «Дом нулевой энергии» (здание, архитектурно 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 в год.

- «Дом плюс энергии» или «активный дом» (здание, которое с помощью установленного на нем инженерного оборудования: солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров, грунтовых теплообменников и т. п. вырабатывало бы больше энергии, чем само потребляло).

Дом низкого потребленияэнергии или энергоэффективный дом. Предусматривает проведение работ по утеплению (не менее 15-20 см утеплителя на стены, 25-30см чердак), оптимизации отопления, вентиляции и т.д. Для отопления может использовать суточный накопитель энергии (теплоаккумулятор). Обязательно оборудуется рекуператором вентилируемого воздуха. Экономит от 30 до 50% энергопотерь.

Пассивный дом - с нулевым или незначительным, до 10% от обычного, потреблением энергии. Слой утеплителя не менее 25-30 см в стенах и от 50см в чердачных перекрытиях. Использует энергию солнца и для этого ориентируется окнами на юг. В энергообеспечении, кроме сетевой энергии, участвуют один или несколько альтернативных источников электроэнергии (ветрогенераторы, солнечные панели). Из обязательных атрибутов, можно отметить тепловой коллектор, суточный накопитель энергии, рекуператор для нагрева или охлаждения входящего воздуха, а для предварительного нагрева вентиляционного воздуха зимой нередко используется тепло земли. Летом тот же наружный воздух в земле предварительно охлаждается. Энергосберегающим считается здание, где показатель энергопотребления ниже 40 кВт•ч/м² [1].

Активный дом - с положительным электробалансом. С мощным, не менее 40 см слоем утеплителя, оборудованный всеми системами, утилизирующими и пускающими в повторный оборот тепловую энергию, за счёт чего почти не имеет внешних энергопотерь. Оснащён несколькими источниками получения, возобновляемой альтернативной энергии. Избыток электроэнергии может расходоваться для обеспечения хозяйственных построек или продаваться в общую энергосистему. Технические требования такие же, как к пассивному и умному дому. Т.е. получаемая от сети, но в основном от собственных источников энергия, с помощью интеллектуального управления, грамотно используется. Система отопления предусматривает сезонный накопитель энергии, обогревающий дом почти без использования внешних энергетических ресурсов в отопительный период.

Конструкция энергоэффективного дома

Строительные конструкции энергосберегающего дома

Фундамент

Фундамент дома, как ограждающая конструкция, определяет прочность, устойчивость, теплоизоляцию и долговременность дома. Через пол и фундамент теряется до 30% тепла. Конструкция фундамента позволяет устранить этот недостаток. Если подпольное пространство не используется и интенсивно проветривается, то пол необходимо утеплить до коэффициента сопротивления R=2.

Утепление фундамента принципиально не отличаются от утепления стен. Различия могут быть только в выборе типа теплоизоляции. На горизонтальной поверхности можно использовать сыпучие материалы в виде легкого пуха (эковату). Установка влагозащитного барьера обязательна, сразу же под напольным покрытием, так как влагозащитный барьер из пленки выполняет так же роль гидроизоляции. Снизу слой теплоизоляции тоже должен быть защищен пропитанной строительной бумагой и обшивкой, чтобы предотвратить повреждения от грызунов и насекомых.

Если же помещение подполья используется в качестве подсобных или жилых помещений, то утепление таких помещений требует особой тщательности. Необходимо предотвратить попадание грунтовой влаги в конструкции дома и внутрь подвальных помещений. С грунтовой влагой в дом попадает радон - опасный газ без цвета и запаха с постепенным, медленным воздействием на организм человека. В США от радона умирает до 15000 человек в год. У нас такая статистика не ведется, но очевидно страдает людей не меньше. Способов защиты два:

  • поднятие дома на высоту не менее 70 см над грунтом и хорошее проветривание подпольного пространства (отдушины через полтора метра);

  • помещения дома и подвала защищаются от проникновения влаги и грунтовых вод надлежащей гидроизоляцией, устройствами отведения грунтовых вод и влагозащитным барьером.

В зонах сурового климата для домов постоянного обитания рекомендуется утеплять и гидроизолировать фундаменты независимо о глубины их залегания. Кроме того рекомендуется защитить грунт вокруг фундамента от промерзания укладкой теплоизолирующих плит вокруг всего дома на ширину от7- до 100 см от дома (рис 1). Если вокруг дома сооружается водоотводящая бетонная отмостка, то она не должна примыкать к бетону стены подвала, а должна быть отделена от стены слоем теплоизоляции, чтобы избежать возникновения мостиков холода. Рекомендуется так же отводить дождевые и снеговые воды на пятнадцать метров от дома с помощью бетонированного желоба.

Фундаментные стены обитаемого подвала могут быть теплоизолированны как с внутренней стороны, так и с наружной. Для теплоизоляции с внутренней стороны используются маты из минерального или стекловолокна. Для изоляции снаружи используют твердые плиты из полистирола, предназначенные для утепления фундаментов. Рекомендуется слой утепления, обеспечивающий теплосопротивлеие стены и пола в подвале R=2.

Утепление снаружи предпочтительней для дома постоянного обитания, если вы обогреваете подвал, так как массивные стены подвала с большой теплоемкостью могут запасать тепло на несколько суток и экономить вам топливо весной и осенью, когда наступают еще непродолжительные периоды холодных дней.

Если вы утепляете и обогреваете подвал, то утепление пола первого этажа не требуется. При этом надо обеспечить подвальные помещения удвоенной по мощности вентиляцией по сравнению с жилыми помещениями верхних этажей.

Очень эффективен обогрев подвальных помещений с помощью устройства теплого пола. В этом случае на грунт насыпается и трамбуется слой щебня и песка, на который укладывается полиэтиленовая пленка. На пленку укладываются плиты утепления из полистирола с теплосопротивлением R=2, на утеплитель укладывается проволочная арматурная решетка, к которой крепится по всей обогреваемой площади полиэтиленовая трубка подключённая к водяной отопительной системе, потом делается бетонная стяжка толщиной 5 - 7 см, по которой укладывается отделочная плитка или другое не утепленное покрытие. Тепло от пола подвального помещения поднимается вверх и через проемы и за счет теплопроводности перекрытия обогревает верхние помещения.

Утепление фундамента и подвала очень полезно для снижения теплопотерь ограждающих конструкций, если дом построен по принципам пассивной солнечной архитектуры, где накапливаемое за день тепло должно аккумулироваться строительными конструкциями. Теплоемкости утепленного снаружи фундамента вполне достаточно для этой цели

Для строительства, как правило, выбираются экологически корректные материалы, часто традиционные — газобетон, дерево, камень, кирпич. В последнее время часто строят пассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены специальные заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.

Теплоизоляция

Фотография в инфракрасных лучах показывает, насколько эффективна теплоизоляция пассивного дома (справа) по сравнению с обычным домом (слева).

Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, пол) стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Это приводит к значительным потерям: например, тепло-потери обыкновенного кирпичного здания — 250—350 кВт·ч с м² отапливаемой площади в год.

Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется несколько слоёв теплоизоляции — внутренняя и внешняя. Это позволяет одновременно не выпускать тепло из дома и не впускать холод внутрь него. Также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт·ч с 1 м² отапливаемой площади в год — практически в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях.

Окна

В энергоэффективном доме используются вакуумные двухкамерные стеклопакеты, заполненные низко теплопроводным аргоном или криптоном или собранные по принципу стеклоблоков; их конструкция должна быть герметичной. В дополнение утепляются оконные проемы. Иногда для дополнительной теплоизоляции на окнах устанавливают роль ставни. Если Вы являетесь владельцем большой квартиры или собственного дома, возможное снижение счетов за отопление зимой может иметь значительное влияние на отпускной бюджет, и в этом смысле не следует недооценивать роль энергоэффективных пластиковых окон.

На улице стоит весна, и это отличное время не только полюбоваться красотами природы, но и провести ревизию расходов на отопление в зимний сезон. С другой стороны, в это время многие начинают планировать поездки в отпуск. Вопреки видимости, эти, казалось бы, ничем не связанные между собой факты имеют много общего. А взаимосвязь довольно проста: чем меньше денег тратится на счета за отопление, тем больше останется на другие расходы, например, для летнего отдыха.

Замена окон – экономия расходов на теплоэнергию.

Эффективным способом уменьшить сумму счетов за отопление является модернизация окон. Технологический прогресс в последние годы сделал возможным, что замена старых окон из дерева или ПВХ на новые, энергоэффективные пластиковые окна, может дать отличные результаты. Разницу, безусловно, почувствуют и те, кто выбирают менее дорогие решения, а также бескомпромиссные клиенты, требующие от окон наиболее эффективных из доступных параметров.

На что обратить внимание, чтобы быть уверенным, что замена окон соответствует Вашим ожиданиям? Во-первых, необходимо выбрать окно с соответствующим оконным профилем, стеклопакетом и фурнитурой. Кроме того, следует обеспечить профессиональную установку оконной системы, поскольку болевой точкой, когда дело доходит до потери тепла, являются не только сами окна, но и места их соединения со стеной.

Выбор соответствующего качества окон и хороших комплектующих к ним требует взвешенного подхода, но его плоды - в виде снижения счетов - домовладелец сможет смаковать ещё очень долго.

ОКОННЫЕПРОФИЛИ

Выбирая тип профилей, которые составляют конструкцию окна, многие считают, что первостепенное значение для его тепловых свойств имеет количество камер в профиле. Однако, эксперты рекомендуют обратить в первую очередь внимание на оптимальную монтажную глубину для выбранного здания, а не на самое большое количество камер. Примером продуктов, которые удовлетворяют этому требованию, являются окна из категории энергоэффективных. Всё большую популярность набирают 5-6-камерные оконные профили толщиной 80 и более мм для уменьшения коэффициента теплопередачи всего окна. Дополнением, влияющим на теплоизоляцию окна, может быть неметаллическое армирование, запенивание и тройной контур системы уплотнения.

ОКОННЫЕСТЕКЛОПАКЕТЫ

В дополнение к профилю чрезвычайно важно подобрать правильный стеклопакет. Если вы ищете пути длительной экономии, то стоит инвестировать в двухкамерный стеклопакет. В этом случае не только дополнительное стекло, но и заполнение пространства между стеклами инертным газом, например, аргоном, положительно влияет на теплоизоляцию. Максимальный эффект можно достигнуть, приобретая стеклопакет с низкоэмиссионным покрытием, сдерживающим тепловое излучение при сохранении прозрачности стекла. Стоит отметить, что в этом случае не только реально значительно улучшить теплоизоляцию системы, но и практически полностью устранить неприятное ощущение холода, которое сопутствует обычному остеклению, и когда пользователь зимой находится вблизи окна. Одним из аргументов, влияющих на ваше решение, должен стать минимальный коэффициент теплопередачи остекления, как это имеет место в энергоэффективных пластиковых окнах.

МОНТАЖПЛАСТИКОВОГООКНА

Эксперты рынка в один голос утверждают, что даже самое теплое пластиковое окно не выполняет свои функции, если оно не установлено правильно. Эффективным способом установки окон, обеспечивающим их отличные свойства энергоэффективности, является так называемый «теплый монтаж», целью которого является защита изоляционного слоя и устранения тепловых мостов. Теплый монтаж называется также трехслойным, что связано с тем, что он предполагает использование трех слоев: слоя паропроницаемой ленты

и уплотнительной ленты, слоя изоляционного материала и слоя паронепроницаемой ленты.

Использование этого метода возможно в случае уже существующих зданий - хотя, конечно, требует немного больше работы, чем когда теплый монтаж производится на этапе строительства. Учитывая, что за счёт неправильной установки окон, усилия по сокращению расходов на отопление могут быть сведены на нет, безусловно, следует доверить этот процесс серьезной и опытной профессиональной команде с хорошей репутацией.

Ключом к успеху с точки зрения светопрозрачных конструкций является тщательный монтаж и правильно выбранные комплектующие пластикового окна: профили, стеклопакеты, фурнитура, а также спектр аксессуаров. Рачительный хозяин должен прийти к пониманию того, что переоценка ценности окна с точки зрения энергоэффективности помогает также перестроить статьи расхода семейного бюджета, уменьшая энергетические затраты и повышая - на то, что по-настоящему доставляет удовольствие. Например, шиковать в отпуске.

Весной, когда не учитываются сезонные расходы на отопление, не стоит проявлять легкомыслие и игнорировать уникальную возможность установить новые пластиковые окна, чтобы зимней стуже не позволить отобрать деньги из семейного бюджета, которые могут быть потрачены на маленькие и большие капризы летнего отпуска.

Крыша

Крыша составляет существенную часть площади наружной поверхности коттеджа, соответственно, потери тепла через крышу обычного дома велики. В пассивном доме стоит задача минимизации теплопотерь через оболочку здания, и правильная конструкция кровли, оптимальные узлы кровли, позволяющие полностью избежать мостиков холода, здесь очень важны.

Для кровли пассивного дома действует такой же норматив теплопроводности, как и для прочих частей теплового контура здания (за исключением окон). Нормативный приведенный коэффициент теплопроводности для крыши пассивного дома составляет U ≤ 0,15 W/m2k. В условиях, например, московского региона, он будет ниже.

Основные узлы кровли и принципы исполнения конструкции кровли в пассивном доме такие же, как в обычном коттедже. Тем не менее, существуют отличия обусловленные необходимостью использовать при строительстве коттеджей высокой энергоэффективности утеплители большей толщины и обеспечить непрерывность теплового контура – избежать потенциальных мостиков холода. При этом особенностью проектирования пассивного дома является большая детализация конструкции кровли. У исполнителей не должно оставаться вопросов, касающихся соединения и сопряжения тех или иных узлов кровли.

Сопряжение кровли и фронтона.

Основными видами утеплителей, которые используются в конструкции кровли при строительстве коттеджей - пассивных домов (для скатных крыш), являются плиты из минеральной ваты и пенополиуретана (точнее, его разновидности - пеноизоцианурата PIR). Кроме того, всё большую популярность на Западе завоевывает эковата.

Базовым принципом конструкции кровли в современном коттедже является размещение пароизоляции со стороны помещения. Это делается для того, чтобы водяной пар из помещений не попадал в узлы кровли, кровельный пирог, не повреждал утеплитель и деревянные части конструкции кровли. Важно обращать внимание на абсолютную непрерывность слоя пароизоляции. При строительстве пассивного дома обязательно проводится тест на воздухопроницаемость (Blowerdoor), который позволяет выявить дефекты пароизоляции и устранить недостатки до начала отделочных работ.

В качестве пароизоляции при строительстве коттеджей используется не только специальная пленка. В некоторых случаях можно применять плиты OSB, стыки которых должны быть герметично заклеены. Кроме того, при использовании в конструкции кровли в качестве утеплителя плит пенополиуретана с алюминиевым покрытием от использования пленок также иногда можно отказаться.

Отметим, что поскольку необходимым компонентом пассивного дома является эффективная вентиляция, обеспечивающая постоянный воздухообмен, риски проникновения пара в конструкцию и узлы кровли меньше, чем в обычном коттедже без механической вентиляции.

Традиционная, наиболее распространенная в строительстве коттеджей в России конструкция кровли – размещение теплоизоляции (минеральной ваты) между стропил – в пассивном доме используется с некоторыми изменениями. Дело в том, что, во-первых, толщина необходимой теплоизоляции в современном энергоэффективном коттедже существенно превышает обычную высоту стропил и, во-вторых, расположение утеплителя между стропил предполагает наличие мостиков холода (по стропилам, в местах стыка утеплителя и стропил), которые в пассивном доме недопустимы.

Поэтому при строительстве коттеджей повышенной энергоэффективности используются специальные узлы кровли, позволяющие обеспечить непрерывный тепловой контур, отсутствие мостиков холода и необходимую толщину теплоизоляции.

При размещении утеплителя между стропил в конструкции кровли энергоэффективного дома необходимо используется дополнительный слой теплоизоляции, который крепится снизу стропил – со стороны помещения (узлы кровли - см. рисунок). Пароизоляция размещается при этом по нижнему краю стропил – между слоями теплоизоляции. В данном случае мостики холода отсутствуют, температура внутренней поверхности конструкции кровли равномерна по всей площади и соответствует комнатной.

Одним из распространенных решений при строительстве коттеджей является размещение теплоизоляции поверх стропил. Данная конструкция кровли предполагает использование жестких утеплителей, каковыми являются плиты из пенополиуретана (PIR) с алюминиевым покрытием. Обрешетка крепится к стропилам с помощью специального крепежа через утеплитель. При такой конструкции кровли можно оставлять стропила видимыми в интерьере, использовать их как элемент дизайна.

В данном случае также обеспечивается непрерывность тепловой оболочки здания и отсутствие мостиков холода.

Двери

Энергосберегающий дом должен иметь минимальные теплопотери. Двери же, являясь единственным способом входа и выхода из дома, представляют собой весьма уязвимое место в этом плане. Просто при открывании дверей на улицу буквально вылетает несколько кубометров теплого воздуха .

Другим недостатком многих дверей является весьма невысокая звукоизоляция. Двери сделаны из достаточно плотного материала, зачастую из массива. А он прекрасно передает звуки. Если для технических дверей важнее именно теплосбережение, то для межкомнатных особенно важна звукоизоляция.

Все это происходит потому, что в самой конструкция типовых дверей заложены практически неустранимые недостатки. Рассмотрим, какие.

Вот разрез обычной двери. Как видим, коробка представляет собой деревянный брус с выбранной четвертью, на глубину толщины полотна двери. Зазор между торцом полотна и коробкой не устраним принципиально. Иначе дверь будет подклинивать. Поэтому установка уплотнителя возможна только на плоскости четверти, к которой прилегает плоскость полотна двери. Такое уплотнение, разумеется ни у кого не повернется язык назвать эффективным. Поэтому в эту щель всегда будет проходить воздух и сквозняком выдувать еще некоторое количество тепла.

Уплотнять каким либо образом «рабочий зазор практически бессмысленно. Так как дверь будет сработать не на сжатие уплотнителя, а проходить по нему вскользь, очень быстро его истирая. Иногда пытаются применить плоские «лепестковые» уплотнители, но они сами по себе не эффективны. Для эффективного утепления они должны отвечать двум взаимоисключающим требованиям. Быть достаточно, что плотно прижиматься к двери. И быть очень эластичными, что бы меньше изнашиваться. Как понимаете, выполнить и то и то - сложно.

Еще один недостаток дверей - это наличие жесткими замочной скважины, как правило сквозной. Она вообще является прямым вентиляционным каналом, что тоже увеличивает теплопотери.

Поэтому для повышения теплосберегающего эффекта следует изменить как конструкцию самой двери, так и организацию пространства в ее районе.

Следует организовать двойные двери (тамбур, коридор, сени), которые значительно сократят количество теплого воздуха выходящего наружу в процессе входа – выхода жильцов дома. Это решение стандартное и проверено веками. Никогда из домов дверь не вела сразу на улицу. Всегда были какие то подсобные помещения, создававшие воздушный буфер между жилым помещением и улицей.

Но если в дверных косяках есть щели, то поддувать будет поставь хоть несколько дверей. Поэтому необходимо изменить конструкцию самих дверей. В частности - добавить еще один уплотняющий элемент, т.е. еще одну четверть.

При такой конструкции размещение 2-х контуров уплотнения не представляет труда. Это в свою очередь практически исключает сквозняки через дверные щели. Причем между ними образуется воздушный зазор, служащий дополнительным теплоизолятором.

С непривычки такие двери выглядят очень непривычно, так как выступают из стены на несколько сантиметров. Хотя, это разумеется просто способ конкретной установки. Ничто не мешает «утопить» их в стену или отделать толстыми наличниками в толщину внешней накладки двери.

Такие двери требуют и специальных петель. Они крепятся не к торцу полотна двери, а к торцу накладки. Это позволяет обеспечить уплотнительный контур по всему периметру двери.

Наружные стены

Главная задача стен энергоэффективных домов для одной семьи — защита обитателей от неблагоприятных атмосферных явлений и обеспечение комфорта. Важны также эффектный вид, технические свойства поверхностей и расходы на эксплуатацию здания. Рассмотрим наиболее качественные технические решения для внешних ограждающих конструкций.

Трехслойные стены — одна из лучших конструкций, каждый слой которой выполняет определенную функцию. Несущая стена толщиной 18—20 см может быть сделана из пустотелых керамических блоков, известково-песчаных кирпичей и других материалов. Изоляционный слой из пенополистирола или твердой минеральной ваты толщиной 15—20 см гарантирует хорошую теплоизоляцию стены и исключает мостики холода. А защитный слой толщиной 8—12 см из клинкерного кирпича, известково-песчаных, бетонных или керамических блоков (часто оштукатуренных) гарантирует привлекательный вид здания, долгую службу и дополнительную звукоизоляцию.

Двухслойные стены более тонкие, чем трехслойные. Но они менее прочные и больше подвержены механическим повреждениям. Наружные несущие стены толщиной 24-29 см делают из тех же материалов, что и трехслойные. В качестве теплоизоляции используют пенополистирол, реже — минеральную вату. Чаще всего слой утепления защищают сеткой из стекловолокна и тонкой штукатуркой.

Однослойные стены с соответствующим теплоизоляционным слоем — едва ли не лучшее решение для энергоэффективных домов. Но только при условии, что их возвели из керамических пустотелых блоков, пустоты в которых заполнены пенопластовой крошкой. У стен толщиной 31-36 см коэффициент сопротивления теплопередаче составляет 0,19 Вт / К м2. Утолщенный внутренний слой керамзитобетона улучшает тепловую аккумуляцию и придает стене дополнительную прочность.

Инженерные системы энергосберегающего дома

Система вентиляции

Основная функция систем вентиляции, это создание здорового микроклимата в зданиях и помещениях. В то время, как с улицы поступает свежий воздух, одновременно должен удалиться примерно тот же объем уже отработанного воздуха из помещения. Однако зимой вместе с ним из здания уходит и достаточно «дорогое» тепло. Для предотвращения этой теплопотери, и экономии средств используют Приточно-вытяжную вентиляцию с рекуператором тепла.

Свежий воздух в приточно-вытяжной вентиляции поступает в систему подземных труб для предварительного подогрева. Трубы закапываются на глубину примерно 2м. На данной глубине даже зимой грунт имеет положительную температуру. Холодный воздух, проходя по этим трубам, нагревается до температуры примерно 0 °С за счет тепла земли. Далее данный воздух поступает в рекуператор, где ему передается тепло от воздуха вытяжной вентиляции и свежий воздух дополнительно нагревается до температуры 10-15 °С. В результате на данном этапе мы получаем относительно теплый воздух не затрачивая практически никакой энергии (незначительное количество электроэнергии необходимо для работы насосов системы вентиляции). Далее в системе стоит тепловой насос воздушного типа, который дополнительно нагревает воздух до температуры 20-30 °С. Данный тепловой насос может быть заменен на газовый нагреватель, при наличии газа, либо отсутствовать совсем, так как это система вентиляции и в любом случае будет необходим дополнительный источник тепла. А данная система служит в основном для уменьшения тепловых потерь при вентиляции здания.

Устройство рекуператора

Рекуператор (от лат. recuperator — получающий обратно, возвращающий) — теплообменник поверхностного типа для использования теплоты отходящих газов, в котором теплообмен между теплоносителями осуществляется непрерывно через разделяющую их стенку.

Рекуператоры различают по схеме относительного движения теплоносителей — противоточные, прямоточные и др.; по конструкции — трубчатые, пластинчатые, ребристые и др.; по назначению — подогреватели воздуха, газа, жидкостей, испарители, конденсаторы и т. д.

Проще говоря, рекуператор – это устройство, в котором происходит передача тепла «отработанного» уходящего воздуха свежему входящему воздуху, т.е. мы не «выбрасываем» тепло из помещения вместе с воздухом вытяжной вентиляции, а используем это тепло для нагрева входящего воздуха. Приточный и вытяжной потоки воздуха в рекуператоре не смешиваются, происходит только передача тепла.

Пластинчатый рекуператор - Удаляемый и приточный воздух проходят с обеих сторон целого ряда пластин. Удаляемый и приточный воздух обычно не контактируют друг с другом, но практика показала, что некоторая утечка все-таки может происходить. В пластинчатых рекуператорах на пластинах может образовываться некоторое количество конденсата, а потому они должны быть оборудованы отводами для конденсата. Конденсатосборники должны иметь водяной затвор не позволяющий вентилятору захватывать и подавать воду в канал. Из-за выпадения конденсата существует серьезный риск образования льда, а потому необходима система размораживания. Рекуперация тепла может регулироваться посредством перепускного клапана, контролирующего расход проходящего через рекуператор воздуха. В пластинчатом рекуператоре отсутствуют подвижные части.

Следует отметить:

1) В зимний период пластинчатый теплообменник может обмерзать и для решения этой проблемы необходимо либо периодически отключать приточный вентилятор, либо использовать байпасный клапан.

2) Данные рекуператоры способны только к теплообмену. Влагообмен в данном виде рекуператоров – редкость.

Роторный рекуператор - представляет собой небольшой цилиндр, внутри которого плотно расположены слои гофрированного металла. Цилиндрический ротор располагается в направлении оси вытяжного и проточного устройства. Барабан роторного рекуператора вращается, пропуская сначала нагретый вытяжной поток воздуха, а затем холодный приточный поток. В результате поочередно нагреваются и охлаждаются слои гофрированного металла, и холодному поступающему воздуху отдается часть тепла. Подобные устройства обладают высоким эффективным действием, но имеют один существенный недостаток – большие размеры. Поэтому для монтажа необходима вентиляционная камера сравнительно больших размеров.

Следует отметить: Загрязненный воздух частично переносится в приток, в связи с чем необходима установка дополнительных фильтров на приток и на вытяжку.

Водяные рециркуляционные рекуператоры воздуха – вид рекуператоров воздуха, применяемых в системах приточно-вытяжной вентиляции, имеющий свои интересные особенности. Принцип действия водяного рекуператора воздуха заключается переносе тепловой энергии из отдельно стоящего вытяжного теплообменника в приточный с помощью воды, антифриза, либо других теплоносителей. Приточный и вытяжной теплообменники такого рекуператора воздуха могут быть расположены на удалении друг от друга и соединены теплоизолированным трубопроводом . Применяются они не так часто в связи с неочень высоким КПД и необходимостью частого техобслуживания. Применяются в основном с целью модернизации отдельных приточной и вытяжной вентиляции, либо при отсутствии возможности расположения вытяжной и приточной магистралей близко друг к другу.

Устройство теплового насоса

Тепловойнасос – устройство, которое как бы «выкачивает» тепло из земли (или воздуха, или воды) и передает его в помещение. Принцип его работы полностью аналогичен принципу работы холодильника или кондиционера, с той лишь разницей, что дает он не холод, а тепло.

Основными элементами теплового насоса являются соединенные трубопроводом испаритель, компрессор, конденсатор и регулятор потока – дроссель.

1)конденсатор, 2) дроссель, 3) испаритель, 4) компрессор.

Жидкий хладагент (фреон) продавливается через дроссель, его давление падает, и он поступает в испаритель, где вскипает, отбирая теплоту, поставляемую коллектором из окружающей среды. Далее газ, в который превратился хладагент, всасывается в компрессор, сжимается и, нагретый, выталкивается в конденсатор. Конденсатор является теплоотдающим узлом теплонасоса: здесь теплота принимается водой в системе отопительного контура. При этом газ охлаждается и конденсируется, чтобы вновь подвергнуться разряжению в расширительном вентиле и вернуться в испаритель. После этого рабочий цикл начинается сначала. Т.е. происходит перенос тепла от испарителя к конденсатору. В процессе работы компрессор затрачивает электроэнергию. На каждый затраченный киловатт-час электроэнергии тепловой насос вырабатывает 2,5-5 киловатт-часов тепловой энергии.

Системы отопления

Система вентиляции с рекуператором не решает полностью проблему с отоплением здания и в любом случае будет необходим дополнительный источник тепла. Данная система служит в основном для уменьшения тепловых потерь при вентиляции здания и уменьшения затрат на поддержание необходимой температуры.

Тепло земли

Поскольку на глубине более 2-х метров температура всегда составляет 5-8 градусов, то существует возможность использования тепла из скважины. В земле бурится тепловая скважина глубиной 30-100 метров. Глубина скважины зависит от потребностей дома в тепле и мощности теплового насоса. В буровую скважину (зонд) диаметром (12-15см) устанавливают трубопровод, имеющий форму ”U”, и заполняют ее буровой смесью для обеспечения лучшей теплопередачи. Принцип действия этого теплового насоса такой же, как и при прокладывании контура из трубопровода в поверхностном слое грунта. Когда возле дома закапываются несколько бетонных свай с трубопроводом, в котором циркулирует рассол. Это нужно для передачи низкопотенциального тепла земли к испарителю теплового насоса. Далее это тепло преобразуется в высокопотенциальное и от конденсатора теплового насоса передается в тепловой аккумулятор – бойлер. Далее это тепло может использоваться как для системы отопления, системы теплого пола, так и для хозяйственных нужд.

Следует отметить, что система «теплый пол» является не только энергоэффективной, (используется низкая температура теплоносителя, которая составляет примерно +25-45°С),но и благоприятной для человека в плане физиологии. Равномерное распределение температуры в помещении по его высоте, значительно снижают количество пыли в воздухе помещения и вместе с ней бактерий, которые часто являются причиной различных болезней.

Отопление радиаторами Система «Теплый пол»

Тепло водоемов

Использование в качестве источника тепла расположенных по близости от дома водоема или реки является идеальным вариантом для работы теплового насоса. В этом случае внешний контур прокладывается по дну водоема. Преимуществами такого метода являются: укороченные параметры внешнего контура, сравнительно «высокая» температура окружающей среды (температура воды в водоеме зимой всегда положительная), более высокий коэффициент теплопередачи. Ориентировочное значение тепловой мощности, приходящейся на 1 метр трубопровода, составляет 30 Вт. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходимо уложить в озеро контур длинной 300 метров. Для того чтобы трубопровод не всплывал, на 1 погонный метр трубопровода дополнительно устанавливается около 5 кг груза.

Система воздушного солнечного обогрева

Прямое использование солнечной энергии с середины февраля по май и с сентября по октябрь, обеспечит экодом теплом. В этот период отапливать экодом проще всего при помощи воздушных солнечных коллекторов. Типичная система воздушного солнечного обогрева представлена на Рис. Система состоит из воздушного солнечного коллектора, воздуховодов, вентилятора. Если температура в помещениях недостаточна, то горячий воздух из коллектора попадает в комнату. Более холодный воздух из комнаты подается в воздушный коллектор и подогревается в нем. Если в помещениях тепло, то горячий воздух поступает в тепловой аккумулятор. Воздух начинает циркулировать, когда работает вентилятор, который приводится в действие солнечной батареей. Такая система удобна тем, что вентилятор работает только тогда, когда солнечная батарея вырабатывает электричество и именно в это же время солнечный коллектор нагревает воздух. Весной осенью система работает на нагрев помещения и на накопление тепла в суточном аккумуляторе. Летом эта энергия накапливается в сезонном аккумуляторе.

Принцип действия солнечного воздушного коллектора.

Известно, что стекло хорошо пропускает короткие и практически не пропускает длинные тепловые волны, поэтому коротковолновое солнечное излучение легко проникает сквозь стекло и нагревает металлическую оребренную солнцеприемную панель, которая нагреваясь излучает длинные тепловые волны. Эти волны не могут проникнуть сквозь стекло наружу, таким образом, между стеклом и панелью возникает парниковый эффект, в результате чего солнцеприемная панель с ребрами нагревается до температуры, значительно превышающей температуру окружающей среды, в каналы образованные ребрами, внутренней поверхностью солнцеприемной панели и изолятором за счет естественной циркуляции или вентилятора подается холодный воздух, который соприкасаясь с горячими поверхностями каналов, нагревается и поступает для обогрева помещений или нагрева воды.

Гибридная солнечная отопительная система

Эта система покрывает от 20% до 100% годовых тепловых расходов дома Солнечными водогрейными коллекторами, или Электрическими панелями.

Основным источником тепла Зимой, для гибридной системы, остаётся геотермальный тепловой насос с грунтовым 3-х секционным аккумулятором тепла, в котором накапливается и восстанавливается тепло летом. Геотермальный контур теплового насоса, в этом случае, мы называем тепловым (или геотермальным) грунтовым аккумулятором.

Принципиальная схема Гибридной Солнечной отопительной системы приведена на рисунке ниже:

Работает система следующим образом. Тепло от мощной батареи Солнечныхводонагревателей нагревает сначала бак ГВС, затем поступает в Буферную ёмкость системы отопления дома, откуда раздаётся в систему Тёплых полов и радиаторов через термостатические клапаны.

Центром отопительной системы является Накопительный Бак в котором происходят все теплообменные процессы, накопление и раздача тепла в отопление и ГВС. Тепловой насос не позволяет температуре в баке Отопления (Буферной ёмкости) опускаться ниже запрограммированного уровня. А в случае перегрева, например Летом, когда тепла от солнечных коллекторов поступает больше, чем надо для ГВС и отопления, излишки сбрасываются в геотермальный тепловой аккумулятор через отдельный теплообменник Буферной ёмкости.

Электричество в энергосберегающих домах

Фотоэлектрические панели, солнечные батареи

Фотоэлектрические панели не требуют обслуживания и рассчитаны на работу в течение 25 лет. Максимально допустимая механическая нагрузка фотоэлектрических панелей не должна превышать 240 кг/кв.м. Солнечные панели являются главной составляющей для построения фотоэлектрических систем. Собираются они из отдельных солнечных элементов, принцип работы которых построен на основе явления внутреннего фотоэффекта в полупроводниках, причем толщина полупроводника не превышает 0,2 - 0,3 мм. В фотоэлектрических преобразователях солнечной энергии в электрическую используется кремний с добавками других элементов, образующих структуру с р-n-переходом. Энергия может использоваться напрямую различными нагрузками постоянного тока, запасаться в аккумуляторных батареях для последующего использования или покрытия пиковой нагрузки, а также преобразовываться в переменный ток напряжением 220 В для питания различной нагрузки переменного тока по ГОСТу.

Можно выделить два типа фотоэлектрических систем: автономные и соединенные с электрической сетью. Последние отдают избыток электрической энергии в сеть, которая служит резервом в случае возникновения внутреннего дефицита электроэнергии. Например, если купить солнечные батареи в Москве, состоящих из двух фотоэлектрических панелей общей мощностью 100 ватт и аккумуляторной батареи на 100 ампер/часов, то такое устройство может вырабатывать достаточное количество энергии для освещения дома, работы телевизора, холодильника и насоса для полива. Таким образом, бытовые солнечные батареи осуществляют практически автономное энергоснабжения дома, используя при этом только энергию солнца. В последнее время всё чаще можно увидеть мобильные жилые вагончики с подобными системами электрификации. Солнечные маломощные батареи для дачи позволяют не зависеть от муниципального электроснабжения и навсегда освобождают от платы за электроэнергию. Но прежде чем купить солнечные батареи для дома с целью выработки электричества, необходимо рассчитать эффективность применения данного метода.

Примеры энергосберегающих зданий

Финляндия

В Финляндии 76% всего населения и 58% горожан и жителей ближайших пригородов живут в отдельных или блокированных домах. В девяностых годах в Финляндии построено более 20 энергоэффективных домов. Разработан проект коттеджа с тройными окнами, отопительным теплопотреблением 39 кВт-ч/м2тод, что соответствует категории ультранизкого потребления энергии.

В 1999—2001 гг. на окраине Хельсинки был построен экспериментально-демонстрационный экологический район площадью на 1700 жителей. Его строительство осуществлялось в соответствии с программой европейского сообщества Thermie, которое включает в себя девять различных европейских экспериментальных проектов.

В домах предусмотрены, в том числе, низкотемпературные системы отопления (теплый пол), что позволяет эффективно использовать тепло обратной воды из системы централизованного теплоснабжения. Системы вентиляции включают установки рекуперации тепла и предварительный подогрев приточного воздуха солнечным теплом. Широко применяются солнечные водонагревательные устройства, с их помощью приготовляется треть всей потребляемой жителями горячей воды. Солнечные коллекторы вмонтированы в крыши домов. Последние имеют наклон в южную сторону в 47—60°, что обеспечивает увеличение теплопоступлений в осенне-весенний период.

Дома в поселке имеют улучшенную теплоизоляцию. Стеновые деревокаркасные панели изготовлялись на заводе с использованием утеплительного материала, полученного из отходов макулатуры.

Контроль температуры и учет тепловой энергии в домах осуществляется на уровне отдельного помещения. Благодаря перечисленным нововведениям на отопление зданий затрачивается в среднем 100 кВт-ч/м2-год, в то время как дома, построенные в Финляндии в 90-х годах имеют теплопотребление на уровне 160 кВт-ч/м2год.

Новый энергоэффективный городской район WIIKKI в Хельсинки.

Германия

Во многих странах к настоящему времени построены и успешно эксплуатируются уже тысячи домов низкого энергопотребления.

Количество построенных домов следующего поколения – нулевых по отопительному энергопотреблению в Германии измеряется уже многими сотнями. Эксплуатационные измерения показали, что все они оправдывают расчеты проектировщиков.

Отдельные дома потребляют 5 кВт-ч/м2 в год теплоты, это означает, что будучи перенесенными в среднероссийские условия, они также смогут обходиться без отопления. При таких масштабах речь идет уже о переходе к типовому строительству энергоэффективных домов. В Европе такие дома строятся в соответствии с принятыми на уровне Европейского союза программами, например, программой CEPHEUS — «Эффективные по себестоимости пассивные дома как европейский стандарт». Такого результата можно достичь при сопротивлении стен теплопередаче около 10 м2-оС/Вт. Строителям и заказчикам энергоэффективных домов практически всегда предоставляются государственные субсидии и льготы.

В передовой по части энергоэффективности Германии на рубеже

веков число энергопассивных, то есть с нулевым теплопотреблением, домов перевалило за тысячу, а количество жилищ с низким теплопотреблением измеряется многими тысячами. Начали происходить сдвиги в профессиональном и массовом сознании, в результате чего в ряд ключевых показателей, оцениваемых при выборе жилья, наравне с ценой квадратного метра, вошло удельное теплопотребление. Часто для лучшего понимания и повышения убедительности киловатты на квадратный метр в год переводят в цифры расхода топлива.

Например, расход дизельного топлива на обогрев одного квадратного метра в год в доме, построенном в 1950—1960-х гг. — эпоху увлечения модернизмом, равный 30 литрам, сопоставленный с 7 литрами для жилища с низким теплопотреблением или с полутора литрами — в энергопассивном доме, красноречиво и до ступно аргументирует преимущества экодома.

С финансовой и организационной помощью федеральных и земельных органов власти в ФРГ построено около полусотни поселков и жилых комплексов, которые в нашей терминологии можно назвать образцово-показательными и экспериментальными. В них используются и испытываются различные варианты проектов строительных материалов, конструктивных систем, инженерного оборудования. Обитатели этих «экопоселений XXI века», познавшие преимущества жизни без необходимости отапливать жилища либо делать это изредка, в один голос утверждают, что теперь они ни о каком ином типе жилища, кроме энергопассивного, и слышать не хотят.

Один из первых пассивных домов был построен в начале 90-х годов XX века в Дармштадте, в 50 километрах южнее Франкфурта.

Он потребляет в год менее 15 кВт-ч/м2 тепла. Равномерное распределение температуры в нем создает ощущение комфорта, по отзывам очевидцев, прочие гигиенические параметры в нем выше всяких похвал. Конструктивной особенностью, отличающей его от других пассивных домов, является двусторонняя пенная изоляция оконных рам. В системе вентиляции, кроме обычного рекуператора, установлены подземные пластиковые трубы для приточного воздуха. Этот прием, традиционный для Германии, позволяет зимой предварительно подогревать приточный воздух теплом земли. Таким образом, практически воздухонепроницаемый дом постоянно имеет большой приток свежего воздуха, почти без затрат энергии.

Свежий воздух направляется в те помещения, где находятся люди и в зависимости от их количества. За этим следит автоматическая управляющая система, получающая сигналы от измерителей концентрации углекислого газа.

Выдающимся достижением проектировщиков явилось то, что им удалось сократить электропотребление дома в четыре раза. Дармштадский дом, будучи экспериментальным, в свое время оказался довольно дорогим. В дальнейшем немецкие специалисты направили свои усилия на то, чтобы сделать подобные дома экономичными. Уже в 1996 г. им удалось построить несколько десятков домов низкого энергопотребления без какого-либо удорожания.

Немецкой фирмой «Weberhaus» в Баден-Вюртемберге разработан уже типовой проект коттеджа без отопления. Удельный расход тепла в нем должен составить 16 кВт-ч/м2 -год. В доме имеется водяной теплоаккумулятор объемом 18 м3.

Первый энергопассивный дом в Дармштадте

США

Примером соединения современных технологических решений и традиционной объемно-планировочной структуры является двухэтажный дом в штате Массачусетс, в районе с сохраняемой исторической застройкой (рис. 1). В холодном (сравнительно с другими штатами) климате Массачусетса требовалось максимально изолировать все элементы здания. Компактный двухэтажный дом с северной стороны слегка заглублен в склон и защищен от холодных ветров гаражом. Вход в дом — через тамбур с промежуточного уровня. Единое пространство первого этажа ориентировано на юг, в нем выделена кухня посредством использования раздвижной перегородки.

Компактный жилой дом для холодного климата (Массачусетс): а — общий вид с южной стороны; б - план первого этажа; 1 - тамбур; 2 - вход в гараж; 3 - гостиная; 4 - столовая; 5 - кухня; 6 - теплица; 7 - стена Тромба; 8 - отверстие в перекрытии.

В центре общей зоны находится оранжерея, которая может быть изолирована при помощи управляемой вручную драпировки. Накопление тепла происходит в простенках южного фасада по типу стены Тромба: бетонные стены толщиной 30 см покрашены снаружи в черный цвет и остеклены. Воздух циркулирует через вентиляционные каналы на уровне пола и под потолком первого этажа. Излишки тепла поглощаются массивным бетонным основанием, покрытым темной керамической плиткой. В центре главного помещения находится отверстие в перекрытии (2,0 X 2,5 м), через которое теплый воздух поднимается на верхний уровень, обогревая спальни. Благодаря окну верхнего света в кровле этим же способом осуществляется активная вентиляция здания в летнее время. Отапливаемая площадь дома около 200 м2.

Жилой дом в штате Нью-Гемпшир также спроектирован для холодного климата (рис. 2). В этом компактном здании с традиционной скатной кровлей комбинируется непосредственный обогрев помещений первого этажа с получением тепла в примыкающей к дому, встроенной в склон теплице. Аккумуляторами тепла в ней служат вертикальные стеклопластиковые трубы с водой, окрашенные в черный цвет, а в жилых помещениях первого этажа — массивные стены, ограждающие лестницу, и бетонное основание. Стена толщиной 30 см и длиной 2,5 м расположена сразу за южным проемом. В спальнях второго этажа аккумулятором поступающей через проемы радиации служат емкости с водой, установленные в специальные ниши. Функционирование системы обеспечивается при помощи подвижных жалюзи под свесами кровли и на плоскости остекления теплицы, раздвижной двери между теплицей и жилым пространством, а также вентиляцией через лестницу и фонарь верхнего света в крыше.

С целью стимулирования использования ВИЭ для оснащения домов еще в 1977 г. в США был принят закон, согласно которому кредиты домовладельцам, устанавливающим дополнительную теплоизоляцию, выдавались с дополнительной скидкой в 25% для первых потраченных 800 долларов и 15%-ной скидкой на последующие 1400 долларов. Компании получали 10%-ную скидку на подобные мероприятия. Любая семья, устанавливающая солнечные обогревающие коллекторы, получает 40%-ную налоговую скидку на первую потраченную 1000 долл. и 25%-ную скидку на последующие 6400 долл.

Компактный жилой дом с пристроенной гелиотеплицей для холодного климата:

а - общий вид; б - план первого этажа; в - разрез; 1 - гостиная; 2 - столовая;

3 - кухня; 4 - гараж; 5 - теплица; 6 - стена-аккумулятор; 7 - массивное основание;

8 - полиэтиленовые трубы с водой,

В 1996 г. с участием специалистов Национальной лаборатории энергосбережения построено в штате Колорадо, США, здание общей площадью 930 м2. Козырьки над верхним рядом окон спроектированы таким образом, что они предохраняют от прямого солнечного света в жаркий период года, однако не затеняют помещение в зимнее время. Здание расположено в районе с жарким летом и довольно теплой зимой (средняя температура января выше нуля). Структура его энергопотребления по этой причине резко отличается от таковой для зданий, эксплуатирующихся в холодном климате. В общих энергозатратах доминируют затраты на освещение 50%, на отопление приходится 8%, появляются затраты на летнее охлаждение 8—15%.

В системе вентиляции используются воздухо-воздушные рекуператоры теплоты. Стены имеют, в зависимости от ориентации, коэффициент термического сопротивления R от 1,8 до 4,0, окна — 0,42.

К современным экспериментам повышения энергосбережения зданий можно отнести сооружение, построенное в 1972 году в городе Манчестер в штате Нью-Гэмпшир (США). Оно обладало кубической формой, что обеспечивало минимальную поверхность наружных стен, площадь остекления не превышала 10 %, что позволяло уменьшить потери тепла за счёт объёмно-планировочного решения. По северному фасаду отсутствовало остекление. Покрытие плоской кровли было выполнено в светлых тонах, что уменьшало её нагрев и, соответственно, снижало требования к вентиляции в тёплое время года. На кровле здания были установлены солнечные коллекторы.

В 1973—1979 годах был построен комплекс «ECONO-HOUSE» в городе Отаниеми, Финляндия. В здании, кроме сложного объёмно-планировочного решения, учитывающего особенности местоположения и климата, была применена особая система вентиляции, при которой воздух нагревался за счёт солнечной радиации, тепло которой аккумулировалось специальными стеклопакетами и жалюзи. Также, в общую схему теплообмена здания, обеспечивающую энергосбережение, были включены солнечные коллекторы и геотермальная установка. Форма скатов кровли здания учитывала широту места строительства и углы падения солнечных лучей в различное время года.

Интересную схему оборудования пассивного дома предложили в мае 1988 года доктор Вольфганг Файст, основатель «Института пассивного дома» в Дармштадтe (Германия), и профессор БоАдамсон из Лундского университета (Швеция). Концепция разрабатывалась в многочисленных исследовательских проектах, финансируемых землёй Гессен, Германия.

В 1996 году создан «Институт пассивного дома» в городе Дармштадт.

В 2011 году было достроено и заселено первое в России здание по технологии «пассивный дом». Эта технология переживает настоящий бум в Европе: за последние десять лет только в Германии и Австрии возведено более 15 тыс. зданий, в некоторых регионах она уже стала строительным стандартом. Первый российский пассивный дом находится в Бутове, застройщиком выступила компания «Мосстрой-31».

Пассивные дома — это дома-термосы с ультранизким потреблением энергии. Они герметично изолируют внутреннее пространство дома от окружающей среды и не требуют привычных систем отопления. Расчетное потребление на отопление таких домов не более 15 кВт·ч на квадратный метр в год, что примерно в 10 раз меньше российских строительных нормативов. Коттедж в Бутове был спроектирован немецким архитектором Томасом Кнехтом. Он соответствует всем принципам пассивного дома (хорошая теплоизоляция всех частей дома, трехкамерные стеклопакеты, рекуперация тепла и т. д.). Коттедж прошел необычный для России тест на герметичность: из здания-термоса откачивают воздух или закачивают дополнительный, измеряя, как оболочка дома держит давление. Здание построено по технологии несъемной опалубки. Несущей конструкцией является 15-сантиметровый слой армированного бетона, который заливался в опалубку из пенополистирола толщиной 5 см (внутренний слой) и 10 см (внешний). В качестве дополнительного утепления использовался неопор — утеплитель на основе пенополистирола нового поколения. В пассивном доме установлен также тепловой насос. Себестоимость квадратного метра пассивного дома без отделки составила 24 тыс. рублей. Опыт прошлой зимы показал, что дом обладает высокими теплоизоляционными свойствами: удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 24 кВт·ч на квадратный метр в год [2]. То есть до немецкого стандарта (15 кВт·ч на метр) дом не дотянул совсем немного.

Для современной России данная тема актуальна и требует особого внимания как технических, так и научных специалистов.

Список используемой литературы:

  1. Дубровина Наталья. Жилье будущего? Нет, уже настоящего! (рус.). Журнал «Технология дела». ООО «Полиграфия» (январь 2013)

  2. Вольфганг Файст - Основные положения по проектированию пассивных домов. - М: Издательство Ассоциации строительных вузов. -144 стр.

  3. Алексей Щукин. От дома-термоса к дому-концепту. «Эксперт» №13 (796) (02 апр. 2012)

  4. Свободная энциклопедия Википедия [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://ru. wikipedia.org/wiki/свободный. - Загл. с экрана

  5. Юрий Лапин. «Автономные экологические дома». Издательство Алгоритм. Москва 2005

 

Просмотров работы: 6720