Енергоефективний пасивний будинок. Чи можна побудувати котедж, який не потребує опалення?

Пассивный дом: здание без традиционных систем отопления

Пассивный дом.

Пассивный дом - это добровольный строительный стандарт современных домов, приводящий к минимальному энергопотреблению зданий для отопления или охлаждения помещений. Хотя в настоящее время стандарт пассивного дома является добровольным, благодаря решениям Европарламента с 2020 года он станет обязательной нормой для вновь возводимых зданий в Европейском союзе.

Что такое пассивный дом?

Один из создателей концепции пассивного дома и Института Пассивного дома доктор Вольфганг Файнст так его отличительные черты: "Пассивный дом - это здание, в котором тепловой комфорт может быть достигнут путём дополнительного нагрева или охлаждения небольшого количества приточного воздуха, который требуется для достижения нормируемых характеристик качества воздуха - без необходимости дополнительной рециркуляции воздуха”.

Стандарт пассивного дома является естественным развитием стандартов энергоэффективных домов с «активными» системами отопления и предшествующим шагом перед домами с нулевым энергопотреблением. Пассивный теплотехнический дизайн дома интегрируется в создаваемый архитектурный проект, и применяется как для новых построек, так и для реконструкции уже существующих.

Концепция пассивного дома родилась во время разговора в мае 1988 года между профессором Бо Адамсоном из Лундского университета (Швеция) и доктором Вольфгангом Файстом из немецкого Института жилищного строительства и охраны окружающей среды. На основе их идей с помощью финансирования со стороны немецкого государства была проведена серия научно-исследовательских проектов, которая позволила разработать концепцию пассивного дома. Первый пассивный дом (арх. Ботт-Риддер и Вестермауер) был построен при финансовой поддержке земли Гессен в Дармштадте в районе р-н Кранихштайн в 1990 году и был заселен в 1991 году. Для отопления этого дома требуется всего 1 литр жидкого топлива на 1 квадратный метр площади в год. В сентябре 1996 г. в Дармштадте в целях поощрения и контроля стандартов строительства пассивных домов был основан Институт Пассивного дома. Во время зимы 2000-2001 в рамках проекта Цефей были произведены испытания коммерческих систем для создания пассивного дома в пяти странах Европы, которые доказали свою высокую эффективность. По состоянию на 2013 год в 45 странах мира уже построено более 50 000 пассивных домов, в самых разных климатических условиях. Больше всего пассивных домов строится в Германии, Австрии и Скандинавии, проекты реализуются в США, Канаде, Ирландии, странах Восточной Европы. В России в настоящее время нет зданий, полностью соответствующих стандартам пассивного дома. Только отдельные современные постройки в Московской, Ленинградской, Нижегородской областях и в Екатеринбурге можно отнести к категории домом с низким (затраты на отопление 36-50 кВт*ч/м2) в год и ультранизким (16-35 кВт*ч/м2) потреблением энергии.

Чем отличается пассивный дом от «активных» энергоэффективных домов?

Согласно разрабатываемой классификации энергоэффективных домов Института пассивного дома, по затратам на энергопотребление можно выделить следующие группы зданий:

1. Традиционные не-энергоэффективные здания с затратами тепловой энергии на отопление более 100 кВт. ч на 1 квадратный метр площади в год. Иными словами обычным домам требуется 10 и более (до 20-30 литров жидкого топлива или кубометров газа для отопления в год из расчета на 1 квадратный метр площади). Общий расход первичной энергии, включая расходы на бытовые нужды (нагрев воды, приготовление пищи, работу оборудования), составляет более 300 кВт. ч на 1 квадратный метр площади в год.
2. Здания с пониженным энергопотреблением. Удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 61–100 кВт. ч/(м² в год). Общий расход первичной энергии не более 300 кВт. ч/(м² год).
3. Здания с низким энергопотреблением. Удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 36–60 кВт. ч/(м² год). Общий расход первичной энергии не 220 кВт. ч/(м² год).
4. Здания с ультранизким потреблением. Удельный расход тепловой энергии на отопление: 16–35 кВт. ч/(м² год). Общий расход первичной энергии: до 180 кВт. ч/(м² год).
5. Пассивные дома. Удельный расход тепловой энергии на отопление не превышает 15 кВт. ч/(м² год), а общий расход первичной энергии укладывается в 120 кВт. ч/(м² год).
6. Здания с нулевым энергопотреблением. Удельный расход тепловой энергии на отопление не превышает 5 кВт. ч/(м² год) – за счет использования возобновляемых источников энергии (солнечная энергия, энергия ветра, геотепло).
7. Здания с позитивным энергетическим балансом. Здания такого типа производят энергии (за счет природных источников энергии, переработки биоотходов) больше, чем потребляют.

Критерии пассивного дома по стандартам Института пассивного дома.

Стандарт пассивного дома предусматривает:

1. Удельный расход тепловой энергии на отопление должен составлять не более 15 кВт*ч/м² площади (около 1,5 л жидкого топлива или 1,5 м³ газа для обогрева одного квадратного метра жилой площади за год).
2. Общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (отопление, горячая вода и электрическая энергия) не должно превышать 120 кВт* ч/м² год. Чаще всего затраты на нагрев воды превышают затраты на отопление.
3. Удельная тепловая нагрузка для источника нагрева не должна превышать 10 Вт/м².
4. Должна обеспечиваться высокая герметичность наружной оболочки здания: кратность воздухообмена при разности давлений между внутренней и внешней средами в 50 Па должна составлять не более 60% (n50 ≤ 0,6 ч^-1) .

Дополнительные требования: Коэффициент теплопередачи окон U должен быть менее 0,8 Вт/м².K, КПД вентиляционной системы рекуперации тепла более 75-80% и конструкция без температурных мостиков.

Пассивный дом – это не только сверхвысокие показатели энергоэффективности, но и обязательный комфорт, удобство пользования, технологическая и финансовая доступность постройки для реальной жизни. Кроме того, пассивные дома приводят к снижению нагрузок на энергетические системы и очень значительно сокращают выбросы парниковых газов в атмосферу. Огромные сбережения энергии в пассивных домах достигается за счет использования высоко энергоэффективных строительных компонентов и качественной системы вентиляции с высокоэффективной рекуперацией тепла. Кроме того, стабильный температурный и влажностный режим обеспечивает длительный срок службы конструкций без дорогостоящих текущих ремонтов.