Энергоэффективный дом

Содержать собственный дом - удовольствие не из дешевых. Большую часть коммунальных платежей съедают отопление и электричество. А знаете ли вы, что затраты на отопление могут составлять всего 3000 руб. в год? Фантастика? Вовсе нет. Есть такие здания, которые способны экономить средства своих жителей. Их называют энергоэффективными. Экономия средств при обслуживании энергонезависимых зданий действительно существенна. Сравните: в среднем дома низкого энергопотребления обходятся на 50 % дешевле тех, которые были возведены согласно общепринятым действующим нормам. Но это лишь один тип данных строений. Существуют здания ультранизкого энергопотребления, дома, генерирующие энергию, и полностью «нулевые» - пассивные жилища. Такое условное деление в виду их пока небольшой распространенности принято на Западе. На территории России, где энергонезависимые здания встречаются еще реже, используют общий термин - «энергоэффективный» либо «активный» дом.

Чаще всего пока возводят здания с ультранизким энергопотреблением. Показатели их энергоэффективности высоки. Расход ресурсов на отопление таких строений составляет порядка 10% по сравнению с обычным домом, а экономия, соответственно, 80-90 %. По-другому их называют пассивными - они не имеют системы отопления (либо имеют минимальную), а существуют за счет солнечной энергии, тепловой энергии людей, проживающих в доме, и теплоотдачи электроприборов. Сохранение тепла во внутренних помещениях достигается за счет качественно организованной, можно сказать совершенной теплоизоляции и герметичности здания. Не секрет, что основные теплопотери как в загородных, так и в многоквартирных домах происходят через ограждающие конструкции здания - стены, потолки, полы, кровлю, угловые стыки плит, щели в окнах, дверях, подвал. Сохранению тепла не способствуют многочисленные мостики холода, архитектурные просчеты и ошибки строителей, а также несовершенство строительных норм, принятых много лет назад. В энергоэффективном доме возможные просчеты сведены к минимуму, а технология строительства на порядок отличается от стандартной.

Здание утепляют изнутри и снаружи, создавая теплозащитную оболочку. Герметизации и утеплению подвергаются оконные и дверные проемы. подвальные помещения, кровля и подкровельное пространство, межэтажные перекрытия и межкомнатные перегородки. При этом используют натуральные изолирующие материалы большей толщины, чем принято по официальным нормам. К примеру, для утепления согласно СНиП загородного дома в Подмосковье рекомендуют использовать теплоизоляцию толщиной 100-150 мм, тогда как при строительстве энергоэффективного здания этот показатель составляет 250, а то и 400 мм. Естественно, что создание экономного дома невозможно с применением классических технологий возведения. Это касается зданий, построенных полностью из кирпича, блоков или дерева. Даже при максимальном утеплении такие дома будут иметь ряд недостатков, связанных с паропроницаемо-стью материалов и точкой росы, смещение которой быстро приведет к порче либо утеплителя, либо ограждающих конструкций. Чаще всего для строительства энергоэффективных зданий используют каркасную технологию.

Энергоэффективный дом не только хорошо утепляют, но и ориентируют на местности согласно частям света. Для чего это нужно? Прежде всего для того, чтобы максимально использовать солнечную энергию для отопления и освещения внутренних помещений. Максимальное по площади остекление планируют с южной и восточной сторон света, то же касается монтажа альтернативных источников энергии, например, солнечных батарей. Входные двери по возможности размещают с неподветренной, защищенной другими строениями либо деревьями стороны. При этом согласно проекту во входной зоне планируют тамбуры либо небольшие террасы (так называемые воздушные зазоры), которые не допускают резкого притока холодного воздуха с улицы в комнаты. Таким же образом строили наши предки: в любом деревенском доме обязательно пристраивали две террасы - холодную и теплую перед входом в общую комнату. При выборе местности для энергоэффективного дома учитывают множество факторов: рельеф, розу ветров, освещенность, доступность природных ресурсов. Ведь основная задача такого дома не только сэкономить ресурсы, но и создать комфортную среду для человека.

В наших суровых зимних и промозглых осенних условиях качественного утепления будет мало для сохранения комфортной температуры внутри здания. Концепция энергоэффективного дома предусматривает сбережение природных ресурсов, поэтому в роли дополнительных источников применяют различные преобразователи возобновляемой энергии, не наносящие вреда окружающей среде и не требующие участия человека в воспроизводстве. Например, солнечные батареи. Они экологичны, автономны, просты и долговечны (15-20 лет). Чаще всего солнечные модули располагают на крыше дома перпендикулярно либо под углом к горизонту. Это, кстати, обуславливает неправильную форму двускатных кровель у энергоэффективных зданий. В среднем 1 кв.м солнечного фотоэлемента может преобразовать порядка 150 Вт. С учетом не слишком большого количества ясных дней в нашей полосе этого недостаточно, чтобы обеспечить потребности владельцев энергоэфективного дома площадью 80-100 кв.м. Поэтому в качестве дополнительного источника энергии используют ветрогенераторы малой мощности.

Ветрогенераторы выбирают исходя из расчетных данных, основанных на скорости ветра в данном регионе. Они автономны, бесшумны, имеют аккумулятор (накопитель и распределитель тока) и инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный. Эти установки также неспособны полностью перекрыть потребности в энергии, но в качестве дополнительного источника либо при нестабильном напряжении электрического тока оптимальны. Плюс они занимают минимум места и почти не требуют обслуживания. Большинство специалистов сходятся во мнении, что для полноценного, но в то же время экономного обеспечения энергоэффективного дома энергией требуется комбинированная система, состоящая из нескольких установок: солнечных фотоэлементов, ветроустановок, аккумулятора, контроллера и инвертора, способных преобразовывать и аккумулировать поступление энергии от возвобновляемых источников, и дизельного генератора (в качестве дополнительной меры для бесперебойного питания). По сути дизель-генераторы в энергоэффективном доме - это резервные установки, которые используют лишь в крайнем случае, при значительном расходе энергии.

КЛЮЧЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ В энергоэффективном доме продумано не только электричество, но и отопление. Дополнительное необходимое отопление обеспечивают также несколькими способами. Наиболее экологичный и экономичный (по эксплуатации) - тепловой насос, преобразующий тепло грунта, водоема либо воздуха в потенциальное тепло для системы отопления дома. Такие насосы почти уникальны, они способны обеспечить дом не только теплом, но и горячей водой, а в летнее время могут охлаждать помещения. Для работы прибора необходимо электричество, но на выходе его КПД в три раза выше затраченной энергии, поэтому данные установки считают наиболее экономичными. В зависимости от вида теплоносителя, заключенного внутри внутреннего и внешнего контура, и климатических условий выбирают один из видов устройства: «вода-вода», «грунт-воздух», «грунт-вода», «воздух-воздух», «воздух-вода», «вода-воздух». Работой теплонасоса управляет автоматика, регулируя которую, можно установить требуемую температуру внутри помещений.

Еще один нестандартный вид отопления, который нередко используют для обогрева энергоэффективного дома, - вихревые термогенераторы, которые преобразуют электрическую энергию в тепловую без нагревательного элемента. Эти устройства безопасны, относятся к экологичным приборам и применяются в основном там, где нет центральных коммуникаций, например, магистрального газа, но есть доступ к электричеству. При этом им не нужна непрерывная работа для обогрева помещения, что делает устройства значительно более экономными по сравнению с электрическими отопительными приборами. Помимо этого для обогрева энергоэффективного дома нередко используют различные котлы (твердо-, жидкотопливные, газовые, электрические) и обычные конвекторы. Их применение, конечно, несколько противоречит оригинальной концепции энергоэфективного дома. Но в целом при соблюдении всех необходимых норм строительства работа данных приборов в таком доме по затратам и теплоотдаче будет минимальна.

Энергоэкономичные здания характеризует не только ощутимая экономия средств на обслуживание здания, но и приятный для человека микроклимат Прежде всего его обеспечивает автоматическая вентиляция, которая по заданным параметрам и текущей обстановке осуществляет постоянный приток свежего воздуха. В доме не бывает душно и влажно, как в некоторых городских квартирах с неисправными вентиляционными коробами. Оптимальная влажность, чистый воздух и меньшее по сравнению с обычными домами количество пыли приводят к уменьшению аллергических и вирусных заболеваний. В таком гармоничном помещении люди лучше спят и комфортнее себя чувствуют. Чаще всего в энергоэффективных домах применяют приточно-вытяжную вентиляцию с рекуперацией тепла. Воздухообмен в доме происходит через подземный воздухопровод с рекуператором (теплообменником), в котором отработанный теплый воздух из дома передает тепло холодному. Так происходит зимой. Летом, наоборот, горячий воздух в системе охлаждается еще до поступления внутрь помещения. Это позволяет регулировать отопление и охлаждение воздуха в зависимости от сезона.