Энергоэффективный дом. Технологии и теплоизоляционные материалы для строительства энергоэффективных домов. Что такое энергосберегающий дом и в чем его преимущества Строительство энергоэффективных домов

Изучаем проблему на реальном опыте, с расчетами специалистов и форумчан

В связи с неуклонным ростом цен на энергоносители и дороговизну подключения газа, всё большее количество застройщиков задумывается о строительстве энергоэффективного дома.

Мы уже рассказывали читателям нашего сайта о том, и какие технологии используются при его строительстве.

А помогут нам в этом пользователи FORUMHOUSE.

Из нашего материал вы узнаете:

• Какой дом энергоэффективный, а какой – нет.
• Можно ли отопить энергоэффективный дом только электричеством.
• Как рассчитать необходимую толщину утеплителя.
• Окупится ли возведение энергоэффективного дома.

Что такое энергоэффективность

Энергоэффективные дома строят в европейских странах уже давно, но для нашей страны подобное жилище всё ещё является экзотикой.

Многие застройщики с недоверием относятся к строительству таких зданий, считая это неоправданной тратой средств.

Разбираемся, так ли это и выгодно ли строить энергоэффективный дом применительно к климатическим условиям большинства зон России, в том числе Москве.

Энергоэффективный (энергопассивный) дом – это строение, в котором затраты, связанные с потреблением энергии, в среднем на 30% меньше, чем в обычном доме. Энергоэффективность недавнего времени можно было определить по коэффициенту сезонного использования тепловой энергии – Е.

• Е <= 110 кВт*ч /м2/год – это обычный дом;
• Е <= 70 кВт*ч /м2/год – энергоэффективный;
• Е <= 15 кВт*ч /м2/год – пассивный.

При подсчёте коэффициента Е учитывается: отношение площади всех наружных поверхностей ко всей кубатуре дома, толщина слоя теплоизоляции в стенах, кровле и перекрытиях, площадь остекления и количество людей, проживающих в здании.

В Европе для определения класса энергоэффективности принято использовать коэффициент ЕР, который определяет количество электроэнергии, затрачиваемой на отопление, ГВС, свет, вентиляцию и работу бытовых электроприборов.

За отправную точку берётся ЕР = 1 и энергетический класс D, т.е. стандартный. Современная классификация домов, принятая в европейских странах, выглядит так:

• ЕР <= 0,25 – класс А, пассивный дом;
• 0.26 < ЕР <= 0,50 – класс В, экономичный;
• 0,51 < ЕР <= 0,75 – класс С, энергосберегающий дом;
• 0,75 < ЕР <= 1 – класс D, стандартный;
• 1,01< ЕР <= 1.25 – класс Е;
• 1,26 < EP <= 1,50 – класс F;
• ЕР >1,51 – класс G, самый энергозатратный.

В обычном, недостаточно утеплённом жилье с большими теплопотерями через ограждающие конструкции, большая часть энергии (до 70%) уходит на отопление.

Можно сказать, что владельцы такого жилища отапливают улицу.

Поэтому в европейских странах уже никого не удивить толщиной утеплителя в стенах в 300-400 мм, а сам контур здания делается герметичным.

Необходимый уровень воздухообмена в доме поддерживается при помощи системы вентиляции, а не мифического «дыхания» стен.

Но прежде чем покупать кубометры утеплителя, необходимо понять, когда дополнительное утепление и весь комплекс мер, связанных со строительством энергоэффективного дома экономически оправданы.

Энергоэффективность в цифрах

В нашей стране отопительный период в среднем длится 7-8 месяцев, а климат более суровый, чем в Европе. Из-за этого возникает масса споров о том, выгодно ли строить у нас энергосберегающие дома. Одним из самых частых утверждений противников энергоэффективного строительства является довод о том, что в нашей стране строительство такого здания обходится очень дорого, а затраты на его возведение не окупятся никогда.
Но вот комментарий участника нашего портала.

СТАСНН

Я в 2012 году, в Нижегородской области, построил энергоэффективный дом в 165 кв. м отапливаемой площади с удельным потреблением энергии на отопление 33 кВт*часов на кв. м в год. При среднемесячной температуре воздуха зимой -17°C затраты на отопление электричеством составили 62,58 кВт*ч в сутки.

Следует заострить внимание на технических характеристиках этого дома:

• толщина утеплителя в полу – 420 мм;
• толщина утеплителя в стенах – 365 мм;
• толщина утеплителя в кровле – 500 мм.

Коттедж построен по каркасной технологии. Система отопления дома – электрические низкотемпературные конвекторы общей мощностью 3.5 кВт. Также в доме смонтирована система приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором и грунтовым теплообменником подогрева уличного воздуха. Для снабжения горячей водой дополнительно установлены вакуумные солнечные коллекторы.

Общий счет: в месяц на отопление уходит 3.2 тыс. руб. при круглосуточном тарифе 1.7 руб/кВт*ч.

Также интересен опыт форумчанина Александра Федорцова(ник на форуме Скептик ), самостоятельно построившего каркасный дом в 186 кв. м на фундаменте "утепленная шведская плита", с самодельным теплоаккумулятором на 1.7 м3 и с врезанными в него электрическими тэнами.

Скептик

Дом отапливается электричеством через систему водяного тёплого пола. Для отопления используется ночной тариф - 0,97руб./кВт. Ночью теплоноситель в теплоаккумуляторе нагревается до нужной температуры, утром отключается. Кубатура дома - 560м3.

Итог: Зимой, за декабрь, отопление обошлось в 1,5 тыс. рублей. В январе чуть меньше – 2 тыс. рублей.

Как показывает опыт пользователей нашего сайта, строительство энергоэффективного дома по силам любому. Причём, совсем не требуется оснащать его дорогими инженерными системами наподобие рекуператоров воздуха, тепловыми насосами, гелиоколлекторами или солнечными батареями. По мнению форумчанина с ником Toiss, главное – это тёплый замкнутый контур, превосходящий современные СНиПы в три раза, отсутствие мостиков холода, тёплые окна, хорошо утеплённая кровля, фундамент и стены.

Toiss

Чем платить за подключение газа (цена на который постоянно растёт) по 0.5–1 млн.руб., лучше построить энергоэффективный дом площадью до 200 кв.м. При соблюдении технологии строительства и грамотном подходе его возведение экономически оправдано при любых архитектурных и конструктивных решениях.

Энергоэффективность – базовые принципы

Как и чем утеплять дом – один из главных вопросов, возникающих при строительстве.
И думать об этом нужно ещё на стадии проектирования. По мнению Павла Орлова (ник на форуме Smart2305 ), перед экономическим расчётом оправданной толщины утеплителя надо определиться со следующими исходными данными, а именно:

1. Площадь планируемого дома;
2. Площадь и тип окон;
3. Площадь фасадов;
4. Площадь фундамента и поверхностей цокольного этажа;
5. Высота потолков, или внутренний объем дома;
6. Тип вентиляции (естественная, принудительная).

Smart2305

За основу возьмём дом площадью 170 кв.м, с высотой потолков 3 м, площадью остекления 30 кв. м и площадью ограждающих конструкций 400 кв.м.

Основные теплопотери в доме происходят через:

1. Окна;
2. Ограждающие конструкции (крышу, стены, фундамент);
3. Вентиляцию;

При чоздании проекта экономически сбалансированного дома необходимо стремиться к тому, чтобы теплопотери по всем трём категориям были примерно одинаковы, т.е. по 33,3%. В этом случае достигается баланс между дополнительным утеплением и экономической выгодой от такого утепления.

Максимальные теплопотери происходят через окна. Поэтому при строительстве энергоэффективного дома важно «привязать» его к правильному месту на участке (большие окна смотрят на южную сторону) для максимальной степени солнечной инсоляции. Это позволит уменьшить теплопотери при большой площади остекления.

Smart2305

Самое сложное – это уменьшить теплопотери через окна. Разница между различными современными стеклопакетами довольно несущественна и колеблется от 70 до 100 Вт/кв.м.

Если площадь окон равняется 30 кв. м, а уровень теплопотерь – 100 Вт/кв. м, то тепловые потери через окна составят 3000 Вт.

Т.к. уменьшить теплопотери через окна сложнее всего, то при проектировании теплоизоляции ограждающих конструкций дома и системы вентиляции, для сбалансированности, нужно стремиться к тем же значениям – 3000 Вт.

Отсюда общие теплопотери дома составят 3000х3 = 9000 Вт.

Если же пытаться уменьшить только теплопотери ограждающих конструкций, без уменьшения теплопотерь окон, то это приведёт к необоснованному перерасходу средств на утеплитель.

Тепловые потери через ограждающие конструкции равняются сумме потерь через фундамент, стены, крышу.

Smart2305

Нужно стремиться к тому, чтобы уравнять тепловые потери через окна с тепловыми потерями через ограждающие конструкции.

Также необходимо уменьшить теплопотери, связанные с вентилированием помещений. По современным стандартам, необходимо чтобы весь объём воздуха в жилом помещении сменялся 1 раз в час. Дому площадью 170 кв. м с высотой потолков 3 м необходимо 500 м3/час свежего уличного воздуха.

Объём высчитывается умножением площади помещений на высоту потолков.

Если обеспечить приток в дом только холодного воздуха с улицы, то тепловые потери составят 16,7х500=8350 Вт. Это не укладывается в баланс энергоэффективного дома, мы не сможем сказать что такой дом энергосберегающий.

Остаётся два выхода:

1. Уменьшить воздухообмен, но это не отвечает современным нормативам по необходимому воздухообмену;
2. Уменьшить тепловые потери при подаче холодного воздуха в дом.

Для подогрева уличного холодного воздуха, поступающего в дом, применяется установка систем принудительной, приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором. С помощью этого устройства тепло уходящего на улицу воздуха передаётся входящему потоку. Таким образом повышается эффективность вентиляции.

КПД у рекуператоров составляет 70-80%. Читайте нашу статью о том, как самостоятельно построить недорогой и

Smart2305

Установив в дом (из приведённого выше примера) систему принудительно приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором, удастся сократить теплопотери до 2500 Вт. Без системы принудительной, приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором невозможно достичь баланса тепловых потерь в доме.

Экономическая целесообразность дополнительного утепления

Основной показатель экономической эффективности дополнительного утепления дома – срок окупаемости системы утепления.

Интересен опыт пользователя с ником Андрей А.А, сравнившего затраты на отопление в режиме ПМЖ утеплённого и неутеплённого дома. Для чистоты эксперимента за исходные условия принимаем следующие данные:

• отопление магистральным газом;
• теплопотери через ограждающие конструкции – 300кВт/ч/(кв.м.*год);
• дом имеет срок службы в 33 года.

Андрей А.А.

Для начала я подсчитал годовые затраты на отопление в режиме ПМЖ без дополнительного утепления. После проведённых мною расчётов затраты на отопление неутеплённого дома в 120 кв.м, при его теплопотерях в 300кВт/ч/(кв.м.*год), составили 32 тыс.руб. в год (при условии, что цена за 1 м3 газа до 2030 составит 7.5 руб).

Теперь подсчитаем, какую сумму можно сэкономить, если как следует утеплить дом.

Андрей А.А.

По моим расчётам, дополнительное утепление снизит теплопотери моего жилья приблизительно в 1,6 раза. Отсюда, при затратах на отопление, равных 1,1 млн. рублей за 33 года (32 т.р. в год х 33 года), после утепления можно на стоимости энергии сэкономить 1,1-1,1/1,6=400тыс. руб.

Чтобы получить 100% экономический эффект от дополнительного утепления, необходимо, чтобы сумма, потраченная на дополнительное утепление, не превысила половину суммы, сэкономленной на стоимости энергии.

Т.е. для данного примера затраты на утепление не должны превысить 200 тыс. рублей.

Через год эксплуатации выяснилось, что после дополнительного утепления теплопотери снизились не в 1.6, а в 2 раза, а вся проделанная работа (т.к. утепление проводилось своими силами, а деньги ушли только на покупку утеплителя) многократно окупилась.

Также интересен подход к расчёту рентабельности от дополнительного утепления форумчанина с ником mfcn :

– Рассмотрим следующие гипотетические условия:

• в доме +20°C, на улице -5°C;
• отопительный период – 180 дней;
• дом – с однослойным каркасом, стоимостью 8000 руб/м3, утеплённый минеральной ватой по 1500 руб/м3;
• стоимость монтажа – 1000 руб/м3 утепления;
• шаг каркаса – 600 мм, толщина – 50 мм.

Исходя из этих данных, кубометр утепления стоит 3000 руб.

Если говорить о том, как построить пассивный дом, то следует немного изменить известную поговорку: «Что немцу хорошо, то русскому… тоже хорошо». Технология возведения подобного жилья пришла к нам из Германии, где уже довольно давно хорошо известна. Немцы даже разработали специальный стандарт Passivhaus Standard, в котором определены все требования к проектированию и постройке таких сооружений.

Интерес к Passivhaus возник после кризиса в мировой энергосистеме (1974г.), когда ученые опубликовали сведения о том, что при существующих на то время темпах использования природных богатств (нефти, газа и угля) их хватит на срок не более 50 лет. Именно тогда в сфере жилищного строительства появились первые проекты, направленные на снижение уровня потребления энергии.

На одной из Международных энергетических конференций ООН (МИРЗК), проходивших в самом начале 80-х гг прошлого века, конструкторы пришли к единодушному выводу: современные дома имеют обширный резерв для повышения энергоэффективности. Тогда же родилась идея строительства готовых эффективных, а после уже и пассивных зданий.
Такие сооружения должны были:

• потреблять минимальное количество внешней энергии;
• практически не воздействовать на окружающую среду.

«Институт пассивного дома» появился в Дармштадте в середине 90-х. Именно его специалистами были разработаны основные требования к Passivhaus. Первый энергоэффективный дом авторства Ботт-Риддера и Вестермауера был возведен в 1991 году при поддержке Министерства экономики Гессена. Реализацией проекта руководил Файст Вольфганг. Здание на 4 семьи нуждается всего в 1 литре жидкого топлива в год для отопления 1 квадратного метра площади. Опыт немцев был настолько успешен, что его взяли на вооружения большинство стран Европы и сегодня в мире построено более 40 000 пассивных домов.

Критерии оценки

Все проекты энергоэффективных домов должны отвечать основному критерию — удельному расходу тепловой энергии, которая тратится на отопление в холодный сезон в перерасчете на весь год. Именно этот принятый в Европе показатель влияет на то, к какому типу относится дом:

• Passivhaus;
• низкого и ультранизкого потребления тепла;
• нулевого потребления;
• положительного энергобаланса.

Значения нормативного показателя для Passivhaus не должно превышать 15 кВт-ч/м2. При этом общий расход энергии отопительным оборудованием и электроприборами находится в значении до 120 кВт-ч/м2 в год. Но основной особенностью пассивного дома, которая и отличает его от обычных, является принципиально иной подход к проектированию и строительству. До недавнего времени ни один дом в России, даже возведенный по технологии Passivhaus, не является таковым на 100%, именно потому, что не достиг вышеуказанных показателей. Уместнее назвать российские проекты зданиями с ультранизким (от 15 до 35 кВт-ч/м2) и низким (от 36 до 50 кВт-ч/м2) потреблением тепла.

Что касается домов с нулевым энергопотреблением, то они вырабатывают в год столько тепла, сколько сами используют. А здания с положительным показателем производят больше, чем потребляют и даже имеют возможность продавать излишки сети.

Для домов с нулевым и положительным показателем характерно:

• наличие смонтированной автономной энергосистемы (инверторный источник и фотогальванические панели);
• подключение к городской электросети, с возможностью «отдавать» ресурс.

Обычно сливание излишка энергии происходит в утренние часы, когда хозяева отсутствуют. Зданий с таким показателем не так уж и много во всем мире, а в климате средней полосы России подобный дом выстроить и вовсе нереально.

Еще одно понятие, необходимое для полного описания энергоэффективных домов — active house. Его концепция базируется на том, что сбережение энергии не должно вредить здоровью человека, а только находится в здоровой гармонии с ним и природой. Способствует этому установление специальной автоматики, которая позволяет строению самостоятельно управлять собственным микроклиматом без вмешательства владельца. Если говорить кратко, то такое сооружение — сочетание пассивных технологий и системы «умный дом».

И все-таки, что же такое «энергоэффективный дом»? Однозначного определения термину в русском языке не существует. Скорее всего, определение появилось из СНиП «Тепловая защита зданий» от 2003 года, где рассматривалось ключевое понятие энергетической эффективности, разделенное на пять классов от А до Е, в зависимости от степени отклонения фактического показателя от расчетного. Passivhaus — здания, имеющие класс энергетической эффективности А и более.

Суммируя все написанное о постройках с энергоэффективным потреблением, можно сказать, что это понятие в общем обозначает тенденцию к экономии ресурсов, которые требуются зданию. Дома могут быть построены по любым проектам и технологиям, но их объединяет использование потенциала для сохранения тепла с целью достижения минимального показателя энергозатрат.

Основные принципы пасивного дома

В Passivhaus достигается комфортный микроклимат в любое время года, как зимой, в отопительный период, так и летом. При этом кондиционирование и отопление не используется вовсе или лишь в виде компактной системы малой мощности. Благодаря чему это стало возможным и как построить энергоэффективный дом?

Всего специалисты выделяют три «кита» Passivhaus:

• герметичный теплоизоляционный контур;
• воздухонепроницаемая оболочка;
• комфортный микроклимат.

Хорошо известно, что большая часть теплопотерь происходит через окна, стены и крышу. Однако технология Passivhaus не предусматривает использование каких-либо специальных материалов для возведения кровли и стен. Основная задача проектировщика заключается в создании оболочки-термоса, которая бы не имела мостиков холода. Она должна охватывать не только видимую часть дома, но и фундамент. Еще на этапе котлована происходит формирование герметичного контура с высоким показателем теплоизоляции. Для закрытия контура необходима установка «теплых» дверей и окон, теплопетери которых вполовину меньше обычных.

Комфортный микроклимат создается при помощи грамотно рассчитанной приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла. Благодаря такой системе воздух с улицы нагревается, прежде чем поступить в помещение, и принимает активное участие в прогревании зданиия. Для отопления Passivhaus используются централизованные или комбинированные с альтернативными источники энергии: ветрогенераторы, солнечные панели, фотогальванические элементы, тепловые насосы.

Перспективы энергоэффективных домов в России

Возможно ли строительство энергосберегающих домов в России? Этот вопрос волнует как застройщиков, так и заказчиков, которые бы хотели значительно экономить средства. Если рассуждать взвешенно, без лишнего оптимизма, то можно прийти к следующему выводу.

Да, создать теплоизоляционный герметичный контур возможно, но только при помощи особо эффективных защитных материалов. Однако, как показала практика, в российских пилотных проектах не всегда удавалось избежать досадных ошибок строителей. На одном из объектов, во время проверки целостности пароизоляции, специалисты обнаружили слишком большие участки материала, не закрепленного к деревянному основанию. Такие же фрагменты были расположены у окон, что приводило к значительным потерям тепла. Дефекты были устранены в три этапа, только после этого расчетные показатели воздухопроницаемости были достигнуты. Этот пример ясно показывает, что как бы ни было идеально спроектировано строение, даже небольшие погрешности при его возведении сводят на нет работу конструктора.

Энергоэффективность каркасных домов

Скорее всего, в будущем будут разработаны эффективные технологии, которые бы позволили строить Passivhaus в России. Но для того чтобы подобные здания считались действительно пассивными, специалисты строительной компании «Экос» сходятся во мнении, что величина нормативного показателя должна быть пересчитана. Этого же мнения придерживаются и представители прочих отечественных застройщиков, начавших осваивать энергоэффективные проекты.

Соблюдая все нюансы технологии, в российских климатических условиях сложно добиться значения 15 кВт-ч/м2. И в этом случае, уже упомянутая нами в начале статьи поговорка, должна звучать как: «Что немцу хорошо, то русскому не всегда подходит». Сегодня мы не можем говорить о том, что в нашей стране строят настоящие Passivhaus. Название реализованным проектам — дома с низким и ультранизким потреблением энергии или условно-пассивные. Впрочем, будущее — именно за подобными зданиями, которые уже сейчас позволяют своим владельцам активно экономить и позитивно вписываются в окружающую среду. Всем, кто сегодня задумывается над возведением своего загородного жилья, мы рекомендуем обратить внимание именно на расход тепла и то, как нормативный показатель может его уменьшить.

При подготовке статьи были использованы материалы компании "Идеи Вашего Дома" и компании ROCKWOOL

Проблемы истощаемости некоторых ресурсов, ухудшения экологической обстановки и постоянно растущих счетов за коммунальные услуги тесно переплетены. Особенно заметно это в частных домовладениях. Одним из вариантов решения этих проблем является возведение энергоэффективных домов. Нередко о них говорят с модной приставкой “эко”.

Энергоэффективные дома – немного терминологии

Энергоэффективный дом предполагает рациональное потребление ресурсов для поддержания в нем комфортного микроклимата. Энергопотери сводят к минимуму, а все потребляемое используют по-максимуму. Достигают этого путем грамотной прокладки коммуникаций, установки высокотехнологичного оборудования, использования теплосберегающих материалов.

Не стоит путать термины “энергоэффективность” и “энергосбережение”. Первый – качественный показатель, второй – количественный. То есть, энергосбережение дома – это потребление меньшего объема ресурсов для обеспечения прежних условий в нем.

Дом, где энергопотребление близится к нескольким процентам от средних значений в обычных зданиях, называют энергопассивным. Он практически не зависит от привычных внешних источников энергии. Приоритет отдается использованию возобновляемых ресурсов – энергии ветра, солнечному теплу.

Класс энергоэффективности жилого дома

Объемы энергопотребления в доме определяют класс его энергоэффективности. Чем он выше, тем более комфортный микроклимат формируется в жилых помещениях, тем меньше счета на оплату коммунальных услуг.

В настоящее время в России выделяют следующие классы энергоэффективности:

• A++, A+, A;
• B+, B;
• C+, C, C-;

Определение класса энергоэффективности жилого дома происходит на основании действующих законодательных актов. В основу расчетов положено годовое потребление ресурсов в отдельном доме. Его анализируют с учетом имеющихся нормативов.

Энергоаудит могут проводить только специализированные предприятия, соответствующие требованиям федерального законодательства. Присвоенный строению класс энергоэффективности подтверждает энергопаспорт.

Основы обеспечения энергоэффективности

Добиться высоких показателей энергоэффективности позволяет отлаженная система отопления и вентиляции. Не последнюю роль играет качество теплоизоляции дома.

Если конкретнее, то стоит уделить внимание следующему:

• Выбору строительных материалов с низким показателем теплопроводности.
• Установке энергосберегающих окон.
• Хорошей теплоизоляции стен, пола, потолка. Следует предотвратить образование “мостиков холода”.
• Организации мощной приточно-вытяжной вентиляции помещений с рекуперацией.
• Эффективному использованию солнечной энергии.
• Устройству утепленного фундамента.

В результате применения эффективных технологий затраты могут быть на 15-20% больше , чем при возведении типового дома. Однако энергоэффективный вариант дешевле в эксплуатации почти на 60%.

Как построить энергопассивный дом

Чтобы сделать жилой дом энергопассивным, нужно превратить его наружные стены в теплоизолирующую оболочку. Внутри нее будет происходить качественное перераспределение тепла. Это позволит не только минимизировать энергопотребление, но и отказаться от обогревателей, кондиционеров.

Утепленный фундамент по шведским технологиям

Потери тепла через основание дома могут достигать 15%. По этой причине без теплоизоляции фундамента невозможно строительство действительно энергосберегающего дома. В России и во многих зарубежных странах ее выполняют по технологии утепленной шведской плиты ().

Такая плита – это мелкозаглубленное монолитное основание из железобетона, уложенное на высокопрочный пенополистирол. Этот утеплитель выдерживает нагрузку до 20 тонн на 1м2. Его деформация при этом не превышает 2%.

На армированный слой пенополистирола укладывают водяной . Лишь потом заливают основание бетоном. Такой “пирог” хорошо поглощает тепло из прогретого грунта летом, медленно остывает зимой.

В результате можно уменьшить количество радиаторов отопления на первом этаже дома или вовсе обойтись без них.

Строительные материалы и утеплители для стен

Один из основных критериев выбора строительных материалов для стен – показатель их теплопроводности. Чем он ниже, тем больше тепла будет сохранено в доме. Самые энергоэффективные в этом отношении материалы:

• бревна;
• ячеистый бетон; сэндвич-панели;
• керамоблоки;
• керамический кирпич.

Широко варьировать эти материалы позволяют технологии каркасного строительства. В каркасных домах стены представляют собой “пирог” из обшивки и утеплителя. Каждый такой слой обеспечивает надежное сбережение тепла в доме.

Одна из распространенных схем утепления стен в каркасных домах:

1. Между несущими стойками закладывают слой каменной ваты толщиной не менее 20 см.
2. Обшивают каркас. Это могут быть плиты OSB или другой материал, хорошо сохраняющий тепло.
3. Поверх обшивки крепят контррейки для монтажа фасада.
4. Между контррейками укладывают еще один слой теплоизоляции в виде 5-сантиметрового слоя стекловаты.

Такие стены для самых экономичных энергопассивных домов – оптимальный вариант по соотношению цены и качества.

Особенности энергосберегающих окон

В энергопассивном доме немалую роль играет поступление тепла от солнца. Именно поэтому специалисты рекомендуют располагать большинство окон на южной стороне здания. Некоторые проекты предусматривают там строительство целых стеклянных галерей. Они играют роль тепловых буферов.

Оконные конструкции – только энергосберегающие. От типовых конструкций их отличают:

• Тройной уплотнительный контур.
• Большее количество камер в профиле.
• Низкий показатель теплопроводности – 0,6-0,7 Вт/м2К.
• Способность пропускать в помещения до 50% солнечного тепла.
• Максимальный коэффициент шумопоглощения.
• Использование аргона или криптона для заполнения пространства между стеклами.
• Наличие не менее двух стеклопакетов.
• Небольшая разница между температурой на поверхности стекла и окружающих поверхностях. Она редко превышает 4,2°C.

Энергосберегающим окнам принадлежит немалая роль в формировании комфортного микроклимата в эффективном доме. Они способствуют равномерному распределению тепла без температурной асимметрии.

Организация принудительной вентиляции с рекуперацией тепла

Система принудительной вентиляции – это не только комфортный микроклимат в доме, но и снижение теплопотерь. Наличие соответствующего оборудования позволяет отказаться от проветривания комнат путем традиционного открывания окон. При установке рекуператора (теплообменника) помещение покидает только грязный воздух, а тепло остается в доме.

На практике это выглядит следующим образом:

1. Через приточный клапан в устройство попадает холодный воздух с улицы.
2. Там он проходит через систему фильтров и попадает в теплообменник.
3. В рекуператоре холодный воздух с улицы и теплый воздух из дома движутся навстречу друг другу. Они изолированы с помощью специальной пластины, поэтому не смешиваются.
4. Благодаря разнице температур, тепло из вытяжного потока передается приточному.
5. Остывший воздух из дома выводится на улицу, а нагретый уличный проходит через еще один фильтр и поступает в комнаты.

Цикл постоянно повторяется, в результате чего тепло не покидает пределы здания.

Система отопления и ее регулировка

Отопительная система – вспомогательный инструмент, если есть герметичные окна, теплый водяной пол и качественное утепление стен. В условиях мягкой зимы дом, построенный по эффективным технологиям, может вообще обойтись без нее. Однако в большинстве регионов зимы суровые, поэтому система отопления нужна.

• Тепловые насосы. Позволяют получать тепло из незамерзающих слоев грунта, воздуха и воды путем их охлаждения. Затем оно передается в отопительный контур здания.
• Конденсационный газовый котел. Получение тепла происходит из конденсата, который образуется при сгорании газа.
• Инфракрасные энергосберегающие панели . За 15-20 минут до комфортной температуры нагревают предметы в помещении. Затем они в течение долгого времени отдают тепло воздуху. Для получения желаемого эффекта панели можно включать каждый час всего на 15 минут.
• Печь-камин с системой теплонакопительных колпаков.

Для рационального потребления электроэнергии отопительное оборудование оснащают разнообразными датчиками, системами контроля.

Таким образом, энергоэффективный дом не только экономичный, но и безопасный для окружающей среды, человека. Однако построить его под ключ своими руками сложно. Почти на каждом этапе работ нужно привлечение опытных мастеров.

Видео: из чего построить энергоэффективный дом

Энергоэффективные технологии все прочнее входят в нашу современную жизнь. Каждый человек стремиться сделать свой дом максимально теплым и уютным. А с повышением тарифов на газ, например, содержать большой дом не так просто, как кажется. Именно в целях экономии и можно сделать свое жилище энергоэффективным. Что это такое и как этого достичь - рассмотрим дальше.

Что такое энергоэффективность?

Сама по себе энергоэффективность - это минимальные затраты, непосредственно связанные с потреблением электричества. Энергосберегающим домом можно назвать тот, в котором энергозатраты уменьшены минимум на 30%.

То есть мы получаем, что энергоэффективный дом - это здание жилищного типа, в котором минимизированы любые энергопотери, в результате чего сокращается активное энергопотребление. В Украине дороже всего населению обходится отопление, поэтому важной задачей превращения дома в энергоэффективное жилище - уменьшить потерю тепла через утепление конструкции здания.

Визуализируем энергоэффективность в цифрах

Это нашумевший показатель можно вычислить по коэффициенту сезонного использования тепла, то есть Е. При подсчете коэффициента полезно также знать отношение фасада здания к объему дома, толщину слоя утеплителя на внешних, внутренних стенах, крыше, площадь всех окон и количество проживающих в доме людей. Формула расчета простая: количество выработанного тепла (кВт) нужно разделить на количество потребляемоей энергии (кВт). В виде цифр мы получаем следующие показатели:

• Е <= 110 кВт*ч /м2/год - обычный дом;
• Е <= 70 кВт*ч /м2/год - энергоэффективный;
• Е <= 15 кВт*ч /м2/год - пассивный.

Если взять среднестатистический мало утепленный дом, то через внешние стены он теряет тепло. Из-за этого до 70% всего потребляемой энергии уходит на отопление. В Украине отопительный сезон длится, в среднем, 5-6 месяцев, климат н сильне суровый, но временами температура достигает 17-20 градусов Цельсий. При анализе многие люди задумываются, а выгодно ли построить энергоэффективные? Кажется, будто инвестиции в это строительство такие высокие, что не окупятся никогда.

На деле же глупо говорить о низкой стоимость строительства энергоэффективного дома. В среднем, цена превысит на 14% стоимость обычного, однако же в эксплуатации активный дом обойдется на 60-70% дешевле.

Базовые принципы энергоэффективного дома

Самое важное, к чему стоит стремиться при строительстве - полная и абсолютная герметизация конструкции. Все мостики холода, даже самые маленькие, должны быть перекрыты.

Если проведем аналогию сотворения мира со строительством энергосберегающего дома, то и тут у нас можно выделить 3 кита, на которых все и держится. Первый - теплоизоляционный контур фундамента. Насколько известно, наибольшее количество тепла уходит через стены, однако и фундамент играет не самую последнюю роль. О будущей энергоэффективности нужно подумать еще на ступени рытья котлована. Тогда строители создают особый перманентный теплоизоляционный контур, который не позволяет происходить прямому контакту фундамента с грунтом. Сюда же мы относим энергосберегающие окна, состоящие из 3 и больше камер. Они помогают сократить теплопотери на 50%.

Второй кит, на котором базируется энергоэффективность дома - герметичный воздухонепроницаемый контур.

Третий кит - комфортный микроклимат внутри дома, который создан благодаря правильно выстроенной системы вентиляции с рекуператором.

Как построить энергоэффективный дом?

Как бы ни казалось, но строительство современного жилья требует учитывать некоторые важные нюансы:

• разрабатывайте проект только с проверенными, квалифицированными организациями, за спиной которых не одно успешное строительство;
• на этом же этапе предусматривайте применение в строительстве современные утеплители. Так вы сможете максимально снизить теплопотери;
• окна “крадут” около 15-25% тепла, поэтому устанавливайте только мультипакетные окна, желательно даже с аргоновым заполнением.

Выше было указано, что фундамент играет не последнюю роль в сохранении тепла. Многие архитекторы и специалисты рекомендуют использовать “утепленную шведскую стенку”.

То есть для этого нужно дополнительно утеплить еще и фундамент будущего дома специальным экструзионным пенополистиролом. Да, от общей потери тепла через фундамент уходит всего 10-15%, но и их также можно предупредить.

На самом этапе проектирования важно определиться с общей площадью дома, высотой потолков, площадью фасада, окон, фундамента. Не последнюю роль играет еще и тип вентиляции, поскольку через нее владелец дома теряет около 10% генерируемого тепла.

Как сделать уже существующий дом энергоэффективным?

Самое важное, поскольку главные теплопотери происходят через стены, - выбрать лучшее утепление. Толщина выбранного материала зависит от самой конструкции дома. Нормами предусматривается толщина в 150мм, а вот со стороны энергоэффективности - 250-300. Кроме этого учитывать также нужно материалы и производителя утеплителя. Каждая определенная марка подходит определенному типу конструкции.

Смена окон также поможет уменьшить теплопотери. Качественные стеклопакеты сохранят до 50% тепла. Разница между потерей современных окон невелика - 70-100 Вт/кв.м. Но если площадь окон в доме равна 40 кв.м., а уровень теплопотери - максимальный из приведенных - 100 Вт, то все остекление “украдет” 4000 Вт.

Проработка вентиляции также внесет свою лепту. По стандарту весь объем воздуха в здании должен сменяться каждый час. Если для примера взять дом на 170м2, высота потолков которых равно 3 м, то ежечасно требуется 500м3 чистого, уличного воздуха.

Теперь посчитаем какие теплопотери понесет за собой такой приток путем умножением площади дома на высоту потолков (так мы получим объем дома) и на требует приток. В результате: 16,7*500=8500 Вт. Для сохранения тепла можно снизить воздухообмен или подогревать уличный воздух с помощью вентиляционной системы с рекуперами.

Компании, которые строят энергоэффективные дома

Конечно же, опытные застройщики со штатом профессиональных специалистов быстро и качественно построят новый дом, сделав его наиболее энергосберегающим. Приведет далее ТОП-5 украинских компаний.

Optima House

“Оптима Хауз” является дочерним предприятием застройщика “Доступное жилье” и действует на территории Киева и Киевской области. На рынке существует с 2015 года, опирается на западные идеи и проекты типа “Активный дом”. Жилье этой компании отапливается специальным теплонасосом, солнечными батареями на крыше дома и коллекторами для нагрева воды. Жилищные здания Optima House потребляет на 65% меньше энергии, чем обычные дома. Стоимость услуг компании начинается с 1000 долл. США за 1 кв.м. с учетом внутренней отделки.

Life House Building

“Экопан”

Еще одна компания в г. Днепр, которая в своей деятельности используется исключительно экологически чистые материалы. Для строительства инженеры придумали технологию вроде конструктора: сначала собираются отдельные элементы в определенные конструкции, а затем уже они соединяются и получается новый дом. Отдельные панели не превышают толщину 20 см, но этого вполне хватает, чтобы в мороз -12 градусов, отопить дом площадью 200 м 2 всего лишь 10м 3 газа. Для сравнения, это в 9 раз меньше, чем нужно для нагрева обычного каменного дома такой же площади. Обойдется экологически чистое жилье этой компании в 500 долларов США за 1 кв.м.

PassivDom

Довольно молодая компания-стартап, основанная весной 2016 года. Задачей предприятия является строительство не просто энергоэффективных домов, но полностью автономного жилья. Готовое детище PassivDom нет необходимости подключать к сетевым коммуникациям, поэтому свой дом такого плана можно построить далеко в горах. Каркас здания создается на 3D-принтере, а отсутствие стыков гарантирует идеальную герметичность и теплоизоляцию. Изначально печатаются небольшие панели по 36м 2 , а на крыше монтируется солнечная батарея. Грязная вода из душа, например, очищается для повторного использования специальной встроенной системой.

Neoarce

Главным ориентиром деятельности компании является немецкое предприятие Passichaus. Энергосберегающие дома строятся со специальной герметичной прослойкой, которая улучшает и без того отличную теплоизоляцию, сводя на минимум теплопотерю. Энергообеспечения жилья происходит за счет солнечных батарей, тепловых насосов и коллекторов. Чтобы построить такое жилье вдали от всех, в горах или лесу, нужно оплатить по 1000$ за 1м 2 . В эту стоимость входит внутренняя отделка, настройка коммуникаций внутри дома и установка сантехники.

Какие преимущества?

Первое и самое важное достоинство, которое следует назвать - экономичность энергосберегающего дома. Для его содержания вы уменьшите свои затраты на 60-70%. С нынешними тарифами на газ эти цифры поражают. К тому же в 99,9% на такие дома устанавливают солнечные батареи и коллекторы, которые в виду зеленого тарифа также становятся преимущественными по сравнению с сетевым электрообеспечением.

Второе и немаловажное преимущество - возможность использовать для отапливая обычным магистральным газом. В сутки будет достаточно 10 кубометров для создания комфортной температуры.

А есть ли недостатки?

Наверно единственный, но такой существенный недостаток - большая стоимость строительства энергоэффективного дома. Расценки компаний на украинском рынке варьируются от 500 до 1000 долларов за 1 кв. метр и часто включают в себя услуги внутренней отделки, налаживание систем, проводку и установку сантехники. Окупаемость дома также займет достаточно долгое время и зависит от площади, тип утепления, материалов строительства, уровня модернизации и апгрейда.

Подведем итоги

Проанализировав все вышесказанное можно сделать вывод, что строительство энергосберегающего дома - выгодная и амбициозная инвестиция. Большая инвестиция, которая полностью себя окупит, снизит траты на обслуживание.

Сейчас на рынке можно найти огромное количество компонентов и необходимых систем, которые разнятся между собой в цене, но не в качестве. Правильно выбранные и установленные датчики уменьшая ваши затраты на отопление до 40%. Например, “умный дом” будет сам контролировать включение и выключение света, активацией мелкой и крупной бытовой техники и т.д.

Энергосберегающий дом строится и оборудуется техникой с таким расчетом, чтобы потреблять как можно меньше энергии и автономно вырабатывать свою. Это касается всего: электричества, обогрева, теплой воды. Проживая в таком экодоме, вы сможете экономить на оплате ЖКХ, а от некоторых счетов и вовсе отказаться. Например, от платы за электричество или тепло.

Принципы экономии

Секрет энергосбережения экодома кроется в двух факторах: его конструкции и используемых для обеспечения энергией приборов. Строится энергосберегающий дом из особых материалов, которые располагают высокими теплоизоляционными характеристиками. Сама конструкция здания предполагает отсутствие «холодных мостиков» - мест, откуда в традиционных постройках ускользает тепло, из-за чего микроклимат в помещении нарушается.

Что касается оснащения дома, то предпочтение отдается приборам альтернативной энергетики. Например, для получения электроэнергии используются солнечные панели или ветряки. Для обогрева - тепловые насосы или котлы, работающие от солнечных батарей. Чтобы сэкономить на освещении, отдается предпочтение светодиодным лампам. Некоторые люди не останавливаются даже на этом: при наличии хозяйства со скотом или птицей, они , на котором можно готовить или использовать его как топливо.

Преимущества энергосберегающего дома:

• быстрая застройка (от 2-х до 6-ти месяцев);
• отсутствие негативного воздействия на окружающую среду;
• проживание в экологически чистой и безопасной постройке;
• снижение трат или полное их отсутствие на оплату услуг ЖКХ;
• создание здорового микроклимата для проживающих в нем людей;
• автономность и независимость от общих сетей электричества, газа, водоснабжения.

Недостатки:

• сложность самостоятельного возведения;
• дороговизна услуг застройщиков и строительства в целом;
• большие (но окупаемые) вклады в приборы альтернативной энергетики;
• сложности на этапе разработки проектной документации и утверждения проекта.

Из чего строят энергосберегающие дома в России

Популярность западной методики возведения экодомов набирает обороты в России из-за сурового климата. Отопительный сезон в РФ долгий: начиная с осени и заканчивая весной. В некоторых регионах отопление отключают только на лето. Из-за этого траты на обогрев помещений и нагрев воды нецелесообразно велики. В России главный приоритет при строительстве энергосберегающего дома - сделать его максимально теплым. Экономя на одном лишь отоплении, вы значительно снизите траты на оплату ЖКХ.

Среди российских застройщиков распространенный способ строительства энергосберегающего дома - использование сэндвич-панелей (SIP). Методика строительства из SIP-панелей пришла из Канады. С модернизацией под условия нашего климата нюансы строительства выглядят так:

• SIP-панель толщиной в 164 мм заменяет собой двухметровую кирпичную стену с теми же теплоизоляционными свойствами. В теплое время года сэндвич-панели сохраняют внутри помещения прохладу, а в холодное - тепло. SIP-панели в двенадцать раз теплее кирпича и в четыре раза теплее пенобетона.
• Чтобы избежать утечек тепла через окна и рамы, используются металлопластиковые окна с двухкамерным стеклопакетом.
• Для повышения прочности используются клееные конструкции (деревянные балки, ендовы, мауэрлаты).
• Каркас у дома деревянный, в конструкции присутствуют сэндвич-панели (ориентированно-стружечные плиты и пенополистирол).
• Фундамент мелкозаглубленный (моноплита с ребрами жесткости).
• Вентиляция создается по принципу рекуперации для возврата 25% тепла.

Базовые принципы возведения пассивных энергосберегающих домов:

• отсутствие «мостиков холода»;
• высокая герметичность сооружений;
• рекуперация тепла из воздуха внутри помещения;
• земляные теплообменники для пассивного обогрева;
• энергопроницаемость стеклопакетов не меньше 50%;
• ориентация здания на Солнце для пассивного прогрева и использования солнечных панелей.

Альтернативная энергетика для экодома

Оборудование из сферы альтернативной энергетики позволит сделать энергосберегающий дом независимым от общих систем отопления и электроэнергии. Все перечисленные ниже приборы можно купить или сделать своими руками. Например, сделать солнечную батарею вполне реально из подручных средств!

Полезные приборы для дома:

• Электроэнергия. На крышу экодома (солнечную сторону) обычно устанавливаются солнечные панели. Они собирают энергию Солнца и превращают ее в электричество. Так вы сможете питать все необходимые бытовые приборы без подключения к общей сети или задействования генераторов (которые работают от дорогостоящего топлива). Еще один способ получать электричество - использовать энергию ветра. подходят не для всех регионов, но если в месте вашего проживания достаточно ветрено, то использовать ветряк - вариант.
• Обогрев. Помимо того, что энергосберегающий дом строится из материалов с высокими теплоизоляционными свойствами, вы можете усилить обогрев с помощью теплового насоса. Они используют энергию земли, передавая тепло внутрь дома. Однако тепловой насос - довольно шумная установка, к тому же надо уметь правильно ее монтировать, чтобы она работала с достаточным КПД и была безопасной. Возможно, вам лучше остановить свой выбор на классических отопительных приборах, тем более на монтаж системы отопления в частном доме цена становится все более доступной с каждым годом.
• Нагрев воды. Электрические энергосберегающие котлы могут работать от энергии солнечных батарей или ветряков. Также актуальна установка солнечных коллекторов, которые будут обеспечивать вас горячей водой путем нагрева теплоносителя.
• Экономные лампы. Наиболее выгодный вариант - заменить все лампы на светодиодные. Они работают до пяти лет и потребляют в двенадцать раз меньше электроэнергии, чем обычные лампы накаливания! Если вас пугает цена светодиодных ламп (которая окупается через три месяца использования), можно ограничиться люминесцентными. Они стоят дешевле и тоже помогают экономить.
• Экономия на газе. Покупка или конструирование установки для производства собственного биогаза (из навоза) позволяет полностью отказаться от традиционного газового обеспечения. Сырье от пяти коров способно давать 20 кубометров газа/сутки.

Как сделать энергосберегающий дом из контейнера

Самостоятельное строительство энергосберегающего дома стоит начать с простых застроек. Метод строительства из контейнеров активно применяется на дачных участках. Чтобы утеплить стены, можно прибегнуть к листовому материалу или распылить теплоизоляционный состав (пенополиуретан) прямо на стены. Поверх утеплителя крепится облицовка. Она нужна для защиты дома от воздействия осадков и ультрафиолетовых лучей.

Для северных регионов актуально позаботиться о дополнительном утеплении полов и кровли. Для этого их обшивают пароизоляционной пленкой. На окна наносится специальное отражающее покрытие. Техническое обустройство домов из контейнеров требует установки бризера - устройства, обеспечивающего рекуперацию тепла.