Концепция активного дома: принципы, технологии и перспективы внедрения - Студенческий научный форум

XVIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2026

Концепция активного дома: принципы, технологии и перспективы внедрения

Щелкунов С.А. 1, Фролова С.А. 1, Син Дина Диннаковна 1
1СахГУ Технический нефтегазовый Институт
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

В условиях роста энергопотребления и ужесточения экологических требований концепция активного дома (Active House) становится одним из ключевых направлений развития жилищного строительства. В отличие от пассивного дома, ориентированного на минимизацию энергопотребления, активный дом стремится к энергетической самодостаточности за счёт генерации энергии на месте.

Цель исследования — системный анализ концепции активного дома, включая технологические решения, нормативные требования и экономическую эффективность.

Задачи исследования:

  • определить базовые принципы концепции активного дома;

  • проанализировать технологические системы обеспечения энергонезависимости;

  • сопоставить нормативные требования к активным домам в России и за рубежом;

  • оценить экономическую целесообразность внедрения концепции;

  • выявить барьеры и перспективы развития в российских условиях.

1. Принципы концепции активного дома

Активный дом базируется на трёх фундаментальных принципах:

  1. Энергоэффективность — минимизация энергопотребления за счёт:

    • высокопроизводительной теплоизоляции ограждающих конструкций;

    • энергоэффективных окон с селективным покрытием;

    • рекуперации тепла вентиляционных выбросов;

    • оптимизации планировки по солнечному свету.

  2. Энергогенерация — производство энергии на месте с использованием:

    • фотоэлектрических панелей;

    • солнечных коллекторов;

    • малых ветрогенераторов;

    • геотермальных тепловых насосов.

  3. Комфортная среда — поддержание оптимальных параметров микроклимата:

    • температуры (20–22 °C зимой, 24–26 °C летом);

    • относительной влажности (40–60 %);

    • качества воздуха (CO₂ ≤ 800 ppm);

    • естественного освещения (КЕО ≥ 0,5 %).

2. Технологические системы активного дома

2.1. Теплоснабжение и охлаждение

  • геотермальные тепловые насосы (КПД 400–500 %);

  • солнечные коллекторы вакуумного типа (эффективность 70–80 %);

  • системы «тёплый пол» с низкотемпературным режимом (35–45 °C).

2.2. Электроснабжение

  • фотоэлектрические панели монокристаллического типа (КПД 20–22 %);

  • аккумуляторные накопители Li‑ion (срок службы 10–15 лет);

  • инверторные системы управления.

2.3. Вентиляция и микроклимат

  • приточно‑вытяжные установки с рекуперацией тепла (КПД 85–95 %);

  • системы увлажнения/осушения воздуха;

  • датчики качества воздуха с автоматическим регулированием.

2.4. Водоснабжение и водоотведение

  • системы сбора дождевой воды (объём 5–10 м³ на 100 м² площади);

  • биологические очистные сооружения;

  • рециркуляция Greywater для технических нужд.

3. Нормативные требования и сертификация

Международные стандарты:

  • Active House Alliance (AHA) — система оценки по параметрам:

    • энергия (индекс ≥ 1,0);

    • здоровье (индекс ≥ 1,0);

    • окружающая среда (индекс ≥ 1,0).

  • ISO 16818:2021 «Energy performance of buildings».

Российские нормативы:

  • СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»;

  • ГОСТ Р 54964‑2012 «Энергосбережение в зданиях»;

  • проект стандарта «Зелёные здания» (ГОСТ Р 70 788‑2023).

Критерии соответствия активному дому в РФ:

  • удельный расход тепловой энергии ≤ 80 кВт·ч/м²·год;

  • коэффициент энергоэффективности EPC ≤ 0,6;

  • доля возобновляемой энергии ≥ 30 % от общего потребления.

4. Экономическая эффективность и окупаемость

Капитальные затраты на строительство активного дома превышают типовое на 25–40 % (в ценах 2024 г. — 120–150 тыс. руб./м²).

Годовая экономия за счёт:

  • снижения платежей за энергоресурсы — 45–60 тыс. руб./100 м²;

  • субсидий за выработку излишков энергии — 15–25 тыс. руб.;

  • сокращения затрат на обслуживание — 10–15 тыс. руб.

Сроки окупаемости:

  • при льготном кредитовании — 10–12 лет;

  • без господдержки — 15–18 лет.

Экологический эффект:

  • сокращение выбросов CO₂ на 60–80 % по сравнению с типовым домом;

  • снижение водопотребления на 40–50 % за счёт рециркуляции.

5. Барьеры и перспективы внедрения в РФ

Основные препятствия:

  • высокая стоимость оборудования (особенно аккумуляторов);

  • отсутствие специализированных кредитных программ;

  • недостаточная нормативная база;

  • дефицит квалифицированных проектировщиков;

  • климатические ограничения в северных регионах.

Перспективные направления развития:

  • локализация производства фотоэлектрических панелей и тепловых насосов;

  • внедрение «зелёных» тарифов на продажу излишков энергии;

  • налоговые льготы для застройщиков активных домов;

  • образовательные программы для проектировщиков;

  • пилотные проекты в климатических зонах с высокой инсоляцией.

Заключение

Концепция активного дома представляет собой эволюцию энергоэффективного строительства, сочетающую:

  • минимизацию энергопотребления;

  • локальную генерацию энергии;

  • создание комфортной среды обитания.

Ключевые преимущества:

  • снижение эксплуатационных затрат на 50–70 % в долгосрочной перспективе;

  • уменьшение экологического следа здания;

  • повышение автономности и устойчивости к энергокризисам.

Для масштабного внедрения концепции в России необходимо:

  • разработать национальные стандарты активного дома;

  • создать систему государственной поддержки;

  • стимулировать локализацию производства оборудования;

  • формировать рынок квалифицированных подрядчиков.

Перспективность направления подтверждается ростом числа сертифицированных активных домов в Европе (более 500 объектов) и увеличением доли возобновляемой энергетики в жилищном секторе.

Список литературы

  1. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23‑02‑2003. — М. : Минстрой России, 2012. — 96 с.

  2. ГОСТ Р 54964‑2012. Энергосбережение в зданиях. Правила подтверждения показателей энергосбережения. — М. : Стандартинформ, 2012. — 24 с.

  3. Active House Specification 3.0 / Active House Alliance. — Brussels, 2022. — 84 p.

  4. ISO 16818:2021. Energy performance of buildings — Calculation of energy needs for heating, cooling, ventilation, lighting and domestic hot water. — Geneva : ISO, 2021. — 112 p.

  5. Васильев, А. Н. Энергоэффективные здания: технологии и реализация / А. Н. Васильев, Е. В. Соловьёва. — М. : АСВ, 2023. — 312 с. — ISBN 978‑5‑93093‑245‑8.

  6. Ковалёв, И. В. Активные дома: мировой опыт и перспективы в России / И. В. Ковалёв // Жилищное строительство. — 2022. — № 7. — С. 34–41. — DOI: 10.31659/0044‑4472‑2022‑7‑34‑41.

  7. Петров, С. Л. Возобновляемая энергетика в строительстве: учебное пособие / С. Л. Петров. — СПб. : Политехника, 2021. — 288 с. — ISBN 978‑5‑7325‑1203‑1.

  8. European Standard EN 15603:2019. Energy performance of buildings — Overall energy use and definition of energy ratings. — Brussels : CEN, 2019. — 64 p.

  9. Smith, J. R. Active House Design: Principles and Practice / J. R. Smith, L.

Просмотров работы: 0