«Пассивный дом» — залог активной экономии
Еще в 1988 году немецкий доктор Вольфганг Файст совместно с профессором Бо Адамсон из Швеции предложили необычную схему оборудования вполне обычного дома. Суть их новаторской идеи сводилась к созданию домов с наиболее высокими показателями энергоэффективности.
Другими словами, ученые поставили перед собой задачу снизить, насколько это возможно, естественные потери тепла, которые присущи всем современным зданиям и строениям и таким образом постараться свести к минимуму затраты на обогрев жилых помещений, которые всегда поглощали немалую часть доходов любого семейного бюджета. Так и появилась на свет технология повышения энергоэффективности «Пассивного дома» (от нем. Passivhaus), название которой со временем стало синонимом слов «энергоэффективный» и «экономичный».
Известно, что любое строение, несмотря на использование теплоизоляционных материалов, в холодное время года теряет значительную часть внутреннего тепла через окна, стены, полы и потолки, а также систему вентиляции. В теплое время года, особенно с приходом летней жары, наши дома начинают уже не отдавать свое тепло, а наоборот принимать его. А с повышением температуры выше 30°С нам приходится тратить электроэнергию уже на кондиционеры, чтобы поддерживать в жилых помещениях более комфортные 22 — 24°С. Поэтому Вольфганг Файст и Бо Адамсон создавая технологию повышения энергоэффективности «Пассивный дом» заложили в ее основу 5 базовых принципов, которые соблюдаются и по нынешний день. Это полная теплоизоляция домов, установка стеклопакетов с минимальной теплопередачей, использование наиболее эффективных конструкционных решений при строительстве домов, максимальная герметизация и применение искусственной системы приточно-вытяжной вентиляции с теплообменником. А так как озвученные принципы сами по себе не могут ни произвести впечатления, ни дать хотя бы общее представление о той экономии, которую они способны принести, стоит упомянуть несколько более чем наглядных цифр. Дома в которых мы живем, построенные кирпича или бетона, имеют теплопотери, равные 250 — 350 кВт \ ч с каждого квадратного метра отапливаемой площади в год. А согласно принятым в ЕС стандартам дома, построенные по технологии повышения энергоэффективности «Пассивный дом», должны терять не более 15 кВт \ч тепла с того же квадратного метра.
Конструкции зданий и теплоизоляция
Немецкая технология начинается с утепления всех ограждающих конструкций (стен, потолка, пола, окон), которые и являются основными источниками утечки тепла. Не меньшее внимание уделяется и теплоизоляции крыши (чердака), подвала и фундамента. Для утепления дома используется многослойная теплоизоляция, то есть она производится как с внутренней, так и с внешней стороны. Старые окна обязательно заменяются на полностью герметичные 2-х или 3-х камерные стеклопакеты, которые устанавливаются только после предварительного утепления оконных проемов. Чтобы дополнительно уменьшить потери тепла, стекла оклеиваются энергосберегающими пленками, а на окна могут также устанавливаться жалюзи или ставни. Когда же технологию «Пассивный дом» закладывают в основу строящегося здания, учитывается геометрия будущего дома, ориентация его стен, окон и направление скатов крыши по сторонам света, а также предусматривается строительство «буферных» помещений, которые снижают воздействие холода от северной стороны дома и перегрева от южной.
Вентиляция и теплообменники
Так как привычные системы вентиляции уносят вместе с воздухом слишком много тепла, в «пассивных домах» такая «роскошь» полностью исключается. И традиционное проветривание помещений «сквозняками» заменяется на систему приточно-вытяжной вентиляции с обязательным применением рекуперации (т.е. системы обмена теплом). Учитывая, что немецкая технология предполагает абсолютную герметизацию дома, у многих людей могут появиться вполне обоснованные опасения, что «дышать» в таком доме будет несколько затруднительно. Но на самом деле оказывается, что внутренний микроклимат домов построенных по технологии повышения энергоэффективности «пассивного дома», намного лучше, чем в обычных домах. При использовании централизованной вентиляции, оснащенной теплообменником, свежий воздух поступает в жилые помещения постоянно.
В «Пассивных домах» устанавливают специальный подземный воздухопровод, через который и поступает в дом, весь свежий воздух. Благодаря такой конструкции системы вентиляции, входящий воздух имеет практически постоянную температуру 15 — 20°С, причем независимо от того мороз на улице или жара. Зимой, когда температура опускается ниже нуля, весь входящий снаружи (по подземному воздухопроводу) воздух сначала нагревается от земли. А затем, с помощью теплообменника (рекуператора) «внешний» воздух поступивший через воздухопровод нагревается от «внутреннего». Таким образом, «отработанный» воздух сначала отдает свое тепло, а уже затем удаляется из дома. И в тоже время свежий воздух, прежде чем попасть внутрь дома, успевает хорошо прогреться. А летом, когда стоит духота, эта система вентиляции успешно действует и в обратном направлении. Как известно, на глубине всегда держится постоянная температура, поэтому ведь воздух, поступающий через подземный воздухопровод, успевает остыть, отдав часть своего тепла земле.
Энергоэффективность и энергонезависимость
В целом технология «пассивного дома» помогает наиболее рационально использовать «естественное» тепло дома (т.е. тепло вырабатываемое людьми и бытовой техникой), и стремиться свести к минимумы любые энергозатраты из «внешних» источников. И судя по тем результатам, которые показывают эти дома, расходы на их обогрев действительно сводятся к минимуму. Так, большинство «пассивных домов» затрачивают лишь 5 — 10% энергии, которая уходит на обогрев «обычного» дома. Такая, на первый взгляд, невероятная эффективность достигается несколькими способами. Это прежде всего обеспечивает надежная теплоизоляция, а также переход на вентиляцию с теплообменником. Но далеко не последнюю роль играет и широкое использование альтернативных источников энергии. Поэтому подобные дома (при наличии возможности и желания), также оснащают тепловыми насосами, солнечными коллекторами и панелями, геотермальными установками. И как итог, многие «пассивные дома» обладают практически независимой энергосистемой, а часть из них, вообще, не требуют каких-либо расходов на обогрев.
И в завершение знакомства с немецкой технологией нельзя, конечно, обойти вниманием ее финансовую сторону. Масштабные работы по теплоизоляции всего дома, полная замена окон, проведение новой системы вентиляции, установка коллекторов, солнечных панелей, рекуператора (теплообменника) — все это потребует вполне определенных и немалых расходов. Но почти «сказочная» перспектива снижения расходов по коммунальным платежам в 15 — 20 раз и возможность обойтись без затрат на покупку и установку привычной системы отопления (в «пассивных домах» ее нет) позволяют сохранить стоимость энергосберегающего дома в разумных пределах. В странах, где немецкая технология обрела высокую популярность (Германия, Дания, Австрия, Швеция, Норвегия) стоимость «пассивных домов», лишь на 7 — 10% выше, чем стоимость строительства обычного дома, а срок окупаемости дополнительных затрат составляет 7 — 10 лет, после чего «Пассивный дом» начинает работать уже на своего владельца. Сравнительно невысокая стоимость энергосберегающих домов в Европе стала возможной благодаря налаженному производству материалов и оборудования. Что же касается строительства «пассивных домов» в России, Украине и Белоруссии, то оно будет связано с более высокими издержками. Насколько именно возрастет стоимость, однозначно сказать сложно, так как в конечном счете цена будет напрямую зависеть от ставки налогов на импорт, ведь большую часть необходимых «компонентов» придется закупать за границей. Но всех желающих приобрести себе энергоэффективный дом можно обнадежить тем, что вместе с ростом популярности технологии «Passivhaus» обязательно начнет снижаться и ее стоимость.
