Энергоэффективный дом — часть 2

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-;
• D;
• E.

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.

Какие бывают энергоэффективные дома и в чем их преимущества

Энергоэффективность – это показатель рационального использования энергетических ресурсов – тепла и электроэнергии – в процессе эксплуатации объекта. Проще говоря, чем меньше многоквартирный дом тратит тепла и электричества, тем выше его энергоэффективность.

На эту тему в России заговорили давно. Первый закон появился еще в 2009 году. Последняя отредактированная версия, на которую ориентируются строители и компании, обслуживающие дома, была разработана в 2016 году – приказ Минстроя № 399 «Об утверждении Правил определения класса энергоэффективности многоквартирных домов». Велосипед изобретать не стали, а взяли за основу уже существующие европейские стандарты и классификацию. Класс указывается прямо на фасадах домов в виде латинских букв: от A до G, где А – это самый высокий, G – самый низкий.

Если внимательно изучить маркировки, то можно заметить тенденцию: таблички с классами E, F и G размещены только на старых домах, построенных до того, как были разработаны и внедрены стандарты энергоэффективности. По действующим правилам Госстройнадзор не допустит к эксплуатации дом ниже класса D.

Самый высокий класс – А++. Его присвоение означает, что в данном доме расходуется примерно на 60% меньше энергии, чем в среднем тратится в этом регионе при аналогичных условиях. Класс D – это как раз то самое среднее значение. Здание класса G подлежит реконструкции, поскольку расходует энергии на 50% больше среднего показателя.

Какова энергоэффективность домов разных классов, отображено в таблице.

Класс энергоэффективности закладывается еще на стадии проектирования будущего дома. Однако застройщик не может просто принести документ, на котором будет стоять латинская буква, и ему поверят на слово. Во-первых, во время приемки дома госкомиссией проверяется соответствие указанному классу. Во-вторых, еще через пять лет управляющая компания снимает показания приборов учета и на их основании составляет энергодекларацию (или энергетический паспорт), которая передается в жилищную инспекцию. Если показатели снизятся, жильцы дома имеют право потребовать от застройщика принять меры по устранению недочетов и повысить класс до заявленного изначально, а в случае отказа, даже подать в суд.

Пассивные солнечные концепции

Кроме, стен Тромба, имеющих большую популярность в устройстве систем солнечного обогрева используются солнечные солярии.

К солярию применяются те же правила ориентации, как и к солнечным окнам, расположение строго на юг. Солярий, модифицированный встраивается в южную часть дома. Для предотвращения тепловых потерь, восточная и западная стена закрывают его с боков, окружая другими помещениями, солярий выполняет роль фокуса здания, работая в качестве «солнечного очага». Модификация солярия заключается в создании помещения со скользящими дверями, которые способствуют циркуляции тепла в различные части дома, открывая доступ в соседние помещения обоих уровней.

Энергетический баланс

Важная характеристика эко жилья – это баланс между трансмиссионной или вентиляционной потерей тепла и его образованием вместе с энергией от солнца, обогревом и внутренними тепловыми источниками. Для его достижения важны следующие составляющие:

• компактность здания;

• теплоизоляция обогреваемой площади;

• поступление тепловой энергии от солнца, посредством выхода оконных проемов в южную сторону с отклонением до 30 градусов и отсутствию затемнения.

Чтобы снизить затраты энергетических ресурсов, следует использовать бытовую технику с высокими уровнями энергоэффективности. Идеальное пассивное жилье – это дом-термос с отсутствием отопления. Воду нагревать можно, используя солнечный коллектор или же тепловой насос.

Что такое энергоэффективность жилого дома

Этим термином называют показатели рационального и эффективного расхода энергии: экономное водоснабжение, отопление, вентиляцию и освещение. На энергоэффективность влияют и работа инженерного оборудования, и конструктивные особенности дома, и использованные стройматериалы.

Например, если теплоизоляция в здании выполнена с ошибками или из некачественных материалов, дом будет постоянно терять тепло. Расходы на обогрев окажутся большими, а показатель энергоэффективности — низким.

Повысить энергоэффективность дома может:

• индивидуальный тепловой пункт — доставляет тепловую энергию от котельной или ТЭЦ к системам внутри дома, чтобы в квартирах были отопление, горячая вода и вентиляция;
• автоматический узел управления системы отопления — регулирует температуру и давление: например, если на улице становится холодно, отопление начинает работать сильнее;
• светодиодное освещение — ярко светит и при этом потребляет меньше электроэнергии;
• индивидуальные счетчики воды — помогают контролировать потребление всех жильцов, чтобы не переплачивать.

Социальная экономика

Огонь, батарея: зачем и как реформировать ЖКХ

Проектирование пассивного дома

Выполнение проекта пассивного дома, значительно сложнее чем проектирование обычного здания.

В документацию проекта входят следующие составляющие, это:

1. Архитектурный проект, соответствующий нормам законодательства.
2. Проект армирования сообразно статистическим расчетам.
3. Проектирование инженерных сетей.
4. Описание процесса строительства, с полным списком используемых материалов.

Рис №2. Современные технологии, принятые в проектировании энергосберегающего пассивного дома

Инновационное строительство требует интегрированной разработки проекта с абсолютно согласованной работой всех участников проекта.

Стоимость проектирования пассивного дома. Цена зависит от отапливаемой площади строящегося объекта. Площадь потребления солнечной энергии, существенно ниже примерно на 20-30% чем общая жилая площадь дома и полностью зависит от архитектуры здания. В эту площадь не включается вспомогательные помещения: гараж, тамбура, погреб и других подсобок.

Рис №3. Проект пассивного дома, типового с гаражом и бассейном для одной семьи

Выбор оптимального решения проекта пассивного дома зависит от правильного решения нескольких задач по проектированию.

Важно:  Получение наибольшее количество тепла в различное время года, возможно, только при ориентации фасада на географический юг. Возможно, небольшое отклонение на восток или запад примерно на 30о снижение эффективности составляет около 15%.. Важно: Буферная зона, состоящая из хозяйственных помещений должна располагаться с противоположной северной стороны здания

Там же должна находится кухня, таким образом, достигается снижение отопительной нагрузки в зимнее время года

Важно: Буферная зона, состоящая из хозяйственных помещений должна располагаться с противоположной северной стороны здания. Там же должна находится кухня, таким образом, достигается снижение отопительной нагрузки в зимнее время года

При проектировании производится расчет значений коэффициентов теплоизоляции и инфильтрации. Высчитываются коэффициенты теплового сопротивления стен, пола, потолка, твердой теплоизоляции по периметру фундамента, теплового сопротивления твердой теплоизоляции, размещенной снаружи стены отапливаемого подвала или обвалованного землей, стены.

Производится расчет коэффициентов воздухообмена, подсчитывается количество слоев остекления окон, расположенных со всех сторон света.

Находится коэффициент отопительной нагрузки и коэффициент нагрузки коллектора, подсчитывается площадь пассивного солнечного коллектора.

Рис №4. Основные параметры характерные для пассивного дома

Преимущества и недостатки

Из преимуществ, которыми характеризуется пассивный дом, выделяют:

• главное и основное преимущество — это минимальный расход электроэнергии в процессе эксплуатации;
• воздух, который поступает в свой дом через вентиляционную систему, всегда чистый. В нем нет пыли, пыльцы и различных вредных веществ;
• дома не подвергаются усадке, что позволяет заниматься отделочными работами сразу после возведения сооружения;
• в строительстве используются экологически чистые материалы;
• в обслуживании пассивный дом неприхотлив, например, при необходимости провести ремонт, объемную работу проводить не потребуется;
• длительность срока использования составляет 100 лет;
• возможность возведения в различных и вариациях архитектурных решений;
• пассивный дом подвергается перепланировке в любое время, поскольку в нём практически полностью отсутствуют внутренние несущие стены.

Из недостатков отмечают такие:

• постоянство температуры. Во всём доме температурный режим одинаков, т.е. как в спальне, так и в ванной комнате температура одна и та же. В некоторых случаях это доставляет дискомфорт, поскольку для спальни хочется более прохладного микроклимата, а для ванной комнаты больше тепла;
• нет возможности пользоваться радиаторами, поскольку их попросту нет. Сушить белье или погреться после долгой прогулки возле радиатора не получится;
• зачастую владельцы пассивных домов сталкиваются с проблемой чрезмерной сухости воздуха. Данная проблема появляется из-за частого открывания входной двери на протяжении дня, в особенности в зимний период;
• открыть окно и проветрить помещение ночное время суток в пассивном доме также не представляется возможным.

Концепция пассивного дома

Идею пассивного дома можно назвать самой прогрессивной на сегодняшний день. Суть в том, чтобы из объекта, требующего колоссальных затрат на функционирование, создать дом, не зависящий от внешних ресурсов, способный вырабатывать энергию самостоятельно и быть полностью экологичным. На сегодняшний день идея реализована частично.

Обеспечение энергией пассивного дома происходит за счет возобновляемых природных энергоресурсов: солнечного света, энергии ветра и земли. В качестве источника энергии используется также естественное тепло, выделяемое проживающими в доме людьми и работающими бытовыми приборами. Потери тепла минимизируются за счет конструкции здания, более эффективной теплоизоляции, использования энергосберегающих технологий, создания эффективной инновационной системы вентиляции.

Интересно, что В Евросоюзе ведутся работы над введением законов, согласно которым строительство домов с «нулевоым энергопотреблением» должно стать стандартом.

Экстремально низкое потребление электроэнергии достигается за счёт тщательной изоляции наружных дверей, оконных проёмов, стыков стен, полного отсутствия «мостиков холода» (участков стен, через которые теряется половина тепловой энергии), использования естественно вырабатываемого людьми, приборами, системой вентиляции тепла.

Учет энергоэффективности дома при проектировании

Выбирая место для строительства, следует учитывать природный ландшафт. Местность должна быть ровной, без резких перепадов высоты – фундамент дома от этого только выиграет в плане надежности и герметичности. Однако любую особенность ландшафта можно использовать для повышения эксплуатационной эффективности. Например, перепад высот обеспечит низкозатратную систему подачи воды.

Обязательно стоит учесть расположение дома относительно солнца, чтобы использовать по максимуму естественное солнечное освещение вместо электрического. На рисунке показана возможность использования солнечного тепла в зависимости от времени года.

Летом козырьки крыши предотвращают перегрев помещения от прямого солнечного излучения. Зимой энергия солнца улавливается максимально.

Козырьки, скаты крыльца и крыши должны быть оптимальными по ширине, чтобы не препятствовать естественному освещению, предотвращать здание от перегрева, защищать стены от дождя. Крыша должна быть сконструирована с учётом давящей массы снежного покрова. Не нужно забывать об утеплении крыши и организации водостоков.

Хорошая тепло- и звукоизляция должна быть предусмотрена изначально. Обеспечить эффективность дома без неё проблиматично, а дополнять решение после сдачи дома в эксплуатацию – дорого и хлопотно. Об утеплении дома снаружи можно узнать более подробно в статье: фасадное утепление. Об утеплении жилой крыши можно прочитать в статье: утепление мансарды.

Все это не только снизит расходы на содержание, но и повысит срок службы здания.

Вспомогательные элементы энергоэффективного дома

Одним из наиболее действенных вспомогательных элементов можно назвать систему «Умный дом»

Многие недооценивают важность электронного управления системами, считая их необдуманной тратой средств. На самом же деле, умный дом помогает максимально правильно распределить траты электричества и тепла

К примеру, система самостоятельно выключит освещение, если в комнате никого нет и, наоборот, включит при появлении человека в зоне действия датчиков движения или звука.

Прекрасно справляется умный дом и с регулировкой отопления помещений. Если в комнате нет людей, система самостоятельно снизит интенсивность нагрева радиаторов и, наоборот, повысит до оптимального в присутствии людей. То же касается и работы кондиционера в летний период.

Умный дом следит за работой всех систем жилища, обеспечивая экономиюФОТО: hitechbuilding.ru

Как самостоятельно снизить расход электроэнергии

Для этого существует ряд правил, которые нужно соблюдать. Среди них:

1. Обязательная замена всех ламп накаливания и КЛЛ на светодиодные излучатели. Это в значительной мере снизит энергопотребление.
2. Правильное использование электрических бытовых приборов. Если в кухне часто включается электрический чайник, то не стоит его наполнять до краёв. Нужно наливать в него воды ровно столько, сколько требуется в данный момент. В противном случае, электроэнергия расходуется на нагрев неиспользуемой воды по нескольку раз.
3. Пользование холодильником. Нужно чётко понимать, для чего открывается его дверца. Алгоритм действий должен быть таков – «подумал-открыл-взял-закрыл» а не «открыл-подумал-взял-снова подумал-взял-закрыл». Если человек чётко понимает, что требуется взять, холодильник будет открываться реже и на более короткие промежутки времени, что позволит ему не вырабатывать лишний холод.

Сравнительная таблица различных типов лампФОТО: energozberejennia.in.ua

Водоснабжение и канализация для частного дома

Если планируется сделать дом полностью автономным, то без скважины обойтись не удастся. Однако вода из скважины не всегда идеально чистая, поэтому помимо насоса придётся установить и систему фильтрации. Но это касается только грунтовых вод, имеющих небольшую глубину залегания.

Если вложить в бурение и обустройство скважины более крупную сумму, можно добраться и до межпластовых вод. В этом случае отпадает необходимость установки и периодического обслуживания водяного насоса и фильтрующих элементов. Межпластовые воды находятся под землёй под давлением, к тому же они практически идеально очищены биофильтрами.

Проект септика для канализации в частном домеФОТО: obyava.ua

Обустройство канализации – ещё один немаловажный аспект. Лучше всего с переработкой и очисткой сточных вод справляется трёхуровневый септик, в котором они очищаются при помощи аэробных микроорганизмов, после чего уже очищенными проходят в последний отсек. Там вода впитывается в грунт.

Свойства и преимущества PIR ПЛИТ:

• Очень низкая теплопроводность и повышенная энергоэффективность: Благодаря низкой теплопроводности PIR плит Вы сможете сэкономить на пространстве (толщина стены) и строительном ресурсе (например в деревянных каркасных зданиях нет необходимости использования более широких стоек), по сравнению с остальными утеплителями, такими как минеральная вата, пенополистирол и др.

                                                     

• Пожаробезопасность: Современные PIR плиты пользуются большой популярностью из-за их превосходной термической стабильности и противодействию огню. Утеплитель не деформируется под воздействием температуры до 350 градусов. Особенностью ПИР-модифицированной пены является обугливание при горении или воздействии пламени с образованием «пористой» углеродной матрицы. Данная матрица служит защитой для внутренних слоев и препятствует их горению. Температура эксплуатации плит доходит до 140 градусов. PIR плита соответствует по группе горючести — Г2.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• Влагостойкость: PIR – не гигроскопичный материал. Он не впитывает влагу и практически паронепроницаем, поэтому дополнительная паро-гидроизоляция ни к чему. С помощью особенной структуры утеплителя из ПИР с замкнутыми порами, исключается образование конденсата внутри плиты. Устойчивость к длительному воздействию влаги придает возможность использовать PIR плиты при различных погодных условиях.

• Экологичность: Пенополиуретаны, разновидностью которых является полиизоцианурат PIR, встречается в нашей жизни уже давно. Будь то обувь, матрасы, кресла в автомобилях и так далее, везде в составе есть ППУ. Даже ульи для пчел сегодня производятся из пенополиуретана. Решением Минздрава РСФСР №07/6-561 от 26.12.86 теплоизоляция из ППУ разрешена для применения в строительстве жилых и промышленных зданий, а так же в холодильной технике для хранения продуктов питания.

• Долговечность: Для определения долговечности и исследования сохранности свойств утеплителя из ППУ спустя несколько лет, были произведены испытания теплоизоляции по заказу компании.

PU EUROPE. Образцы плит, срок эксплуатации которых составляли 28 и 33 года, оценивались экспертами по ряду характеристик.

Результаты оказались поразительными. Не было выявлено ни одного отклонения от нормы по теплопроводности, влагостойкости, плотности и однородности. Визуально плиты были без существенных повреждений (без плесени и грибка) и дефекты отсутствовали.

Исследователи подтвердили, что после 28 и 33 лет эксплуатации, утеплитель из ППУ сохранил свои эффективные свойства и не деформировался. И мы с уверенностью и гордостью можем говорить, что теплоизоляция ППУ сохраняет теплопроводность как минимум 50 лет.

Практичность и удобство в использовании: PIR плиты в стандартном исполнении имеют следующие размеры: 1200х600 мм и 3000х1200 мм с толщиной 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 150, 200 мм. Утеплитель очень легкий (30-40 кг/куб.м) и прочный. Легко применяется при монтаже. Без труда его можно разрезать и просверлить. Для соединения плит между собой предусмотрены варианты «в стык», или, во избежание появления тепловых мостов, замковое соединение «четверть».

Каждому дому — по букве

В августе 2016 года был подписан Приказ Минстроя, который утвердил порядок присвоения и подтверждения классов энергоэффективности домов. С тех пор как на новостройках, так и на старых зданиях стали появляться буквы «А», «B», «С», «D» или «E», обозначающие эти самые классы. Стоит отметить, что буквы «D» и «E», можно встретить только на старом жилом фонде: проектирование домов с такими классами энергоэффективности сейчас недопустимо. Таким образом, дома, построенные относительно недавно, должны соответствовать классам А, В или С. При этом уже с 2016 года запрещено вводить в эксплуатацию объекты с классом энергоэффективности ниже B+, отмечает директор по маркетингу и продажам УК «Развитие» Ольга Нарт.

Класс энергетической эффективности здания показывает, насколько рационально расходуются ресурсы при обслуживании объекта, много ли используется тепла и электричества. Также можно говорить о том, что присвоенный класс энергоэффективности новостройки должен отражать степень комфорта, который гарантируется жителям.

Понять, какая из заветных букв появится на новостройке, можно еще на этапе проектирования. Таким образом, эту информацию можно получить в офисе продаж застройщика на этапе выбора дома. Однако затем расчетные данные еще должна будет подтвердить экспертиза.

«Для присвоения начального класса энергетической эффективности при вводе здания в эксплуатацию застройщиком должен быть подготовлен так называемый энергетический паспорт здания, который оформляется на основании рассмотрения и анализа проектной документации и выполнения фактического энергетического обследования здания», — рассказывает генеральный директор управляющей компании PSN Home Александра Гулева.

Застройщик должен продемонстрировать следующие разделы проектной документации: отопление и вентиляция, система электроснабжения, энергоэффективность, система водоснабжения и водоотведения. Также потребуется архитектурная часть: планы этажей, технических подполий, детали и разрезы стен со спецификацией толщины и типа используемых в монтаже материалов.

«Поначалу некоторые застройщики пытались завышать класс энергоэффективности своих новостроек. Однако соответствие экономичных характеристик здания заявленной в проектной декларации букве проверяет специальная комиссия стройнадзора, которая проводит испытание в уже готовом жилом комплексе. Если в 2015 году из 158 домов 21 новостройка не прошла проверку энергоэффективности и их класс был понижен, то в 2017 году все новостройки уже удовлетворяли техническим требованиям. Поэтому сегодня вполне можно верить данным по энергоэффективности из проектной декларации», — отмечает генеральный директор Tekta Group Роман Сычев.

При этом во всех домах, подтвердивших свой статус в 2017 году, энергоэффективность была не ниже класса С («нормальный»), но и не выше А («очень высокий»).

По словам Александры Гуляевой, оптимальный объем потребления энергии достигается за счет использования специального оборудования, светодиодного освещения и установки индивидуального теплового пункта с погодным регулированием. Помимо этого существует пофасадное регулирование, которое помогает сократить энергопотребление и обеспечить при этом комфортные условия проживания: фасады на северной и на южной сторонах дома требуют различных тепловых режимов

Кроме того, важно использование источников света с повышенной светоотдачей, а также системы управления освещением, интегрированной с системой диспетчеризации. По мнению эксперта, в ближайшем будущем также может увеличиться число проектов, в которых будут применены солнечные батареи и другие решения

Отопительные системы

Какие же узлы системы отопления нужно модернизировать, чтобы сделать дом энергоэффективным?

Для наглядности систему отопления можно разбить на пять составных элементов: теплогенератор (например, отопительный котел), теплорас-пределительный узел (трубопроводы с циркуляционным насосом), приборы для отдачи тепла в помещение (отопительные батареи, «тёплый пол» и пр.), приборы управления и регулирования, дымовая труба.

В настоящее время наиболее эффективными в плане экономии энергии являются низкотемпературные котлы с использованием водяного пара. В отличие от традиционных отопительных котлов, работающих при температуре 70-90°С, низкотемпературные котлы функционируютт в диапазоне температур 40-75°С.

Низкотемпературная отопительная система с использованием водяного пара: 1 — низкотемпературная отопительная батарея; 2 — конденсат; 3 — уходящий газ.

Особенность котлов, использующих водяной пар, состоит в том, что они в сравнении с обычными низкотемпературными котлами, производят больше тепла при меньшем расходе топлива и, следовательно, при меньшем количестве вредных выбросов.

Обычно водяной пар, образующийся при сжигании топлива, уходит вместе с выбрасываемыми в атмосферу газами. В этих же котлах водяной пар проходит через теплообменник, где он отдаёт своё тепло, которое затем возвращается в отопительную систему.

Низкотемпературные котлы могут также обеспечивать дом водой для хозяйственных нужд.

Низкотемпературная система отопления требует применения отопительных приборов, поверхность теплоотдачи которых больше, чем у обычных батарей. Поэтому с этой системой хорошо сочетается «тёплый пол» с его обширной поверхностью.

Тепло для отопления и нагрева хозяйственной воды производят солнечные коллекторы и работающая на дровах печь.

Современная промышленность выпускает множество механических и электронных приборов управления и регулирования, позволяющих оптимально расходовать энергию. Один из них — наружный температурный датчик (обычно на северо-западной стороне дома). Он передаёт данные о температуре на прибор управления, который при необходимости включает горелку, повышая температуру на входе отопительной системы. Температуру отопительных батарей поддерживают термостаты. Эти приборы устанавливают как на отопительном котле (центральный), так и в комнатах.

Приборы с программируемым временем снижают температуру в ночное время или даже днем, когда дом пустует (в выходные дни или во время отпуска). Однако резко снижать температуру не следует, иначе потом при её повышении на остывших поверхностях может образоваться конденсат. К тому же нагрев сильно охлаждённого помещения потребует большего расхода энергии.

Таким образом, только правильно утеплив дом и оснастив его техникой, позволяющей экономно расходовать тепло, вы станете не столь зависимыми от цен на энергию. А самое главное — в энергоэффективном доме всегда будут и здоровый микроклимат, и комфорт.

В заключение

Несмотря на кажущуюся дороговизну строительства по-настоящему энергоэффективного дома, по истечении 5-7 лет затраты полностью окупаются, после чего системы начинают работать исключительно на владельца, экономя его средства. При этом владелец всегда в курсе состояния всех систем, которое он может отследить с домашнего компьютера или смартфона, находясь в любой точке мира. В России подобные дома пока являются большой редкостью, можно сказать, что строят их только как экспериментальное жильё. Но отдельные системы автономизации применяются всё чаще. Будем надеяться, что в ближайшем будущем энергоэффективные дома станут более распространёнными, а значит, и доступными.

Возможно, скоро появятся такие «посёлки будущего» ФОТО: archello.com

Возможно, вы уже установили в своём доме одну из описанных систем. В таком случае просим вас рассказать, ощущается ли экономия, каков прогноз по срокам окупаемости. Если вам понравилась сегодняшняя статья, не забудьте её оценить. А напоследок мы предлагаем вашему вниманию видеоролик, который расскажет об энергоэффективных домах немного больше.

Watch this video on YouTube