Обратная связь

Энергоэффективное строительство в России

Экономичное жилье Возведение энергосберегающих зданий в последние десятилетия стало одним из основных направлений развития строительной индустрии. За рубежом начало разработок по улучшению теплозащиты эксплуатируемых зданий явилось следствием энергетического кризиса 70-х годов.

C 1976 года в большинстве зарубежных стран нормируемые величины теплозащиты конструкций увеличились в 2-3,5 раза. До недавнего времени энергоэффективность зданий в Европе характеризовал коэффициент сезонного использования тепловой энергии Е, кВт·ч/м²год. Значение коэффициента Е зависело от теплоизоляции ограждающих конструкций, системы вентиляции, размеров остекленных поверхностей и ориентации их по сторонам света, а также от количества проживающих в доме. Теперь принадлежность построек к определенному энергетическому классу в Европе определяют с помощью более точного коэффициента ЕР.

Его значение зависит от количества электроэнергии, необходимого для обогрева помещений, вентиляции, подогрева воды, работы кондиционера и освещения. Образцовому дому (принимаемому за точку отсчета) соответствуют ЕР = 1 и энергетический класс D (стандартный). Классификация домов ЕР≤ 0,25 — класс А (пассивный); 0,26 < ЕР ≤ 0,50 — класс В (экономный); 0,51 < ЕР ≤0,75 — класс С (энергосберегающий); 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 настоящее время в Европе уровень энергоэффективности, на который сориентировано строительство и реконструкция домов, соответствует понятию "пассивный дом".

Директива энергетических показателей в строительстве (Energy Performance of Buildings Directive), принятая странами Евросоюза в декабре 2009 года, требует, чтобы к 2020 году все новые здания были близки к энергетической нейтральности. С 2019 года в Европе можно будет строить дома не ниже стандарта пассивного.

Таким образом, пассивный дом — это стандарт, к которому сейчас cтремится европейское сообщество. Пассивный дом, энергосберегающий дом или экодом (нем. Passivhaus, англ. passive house) — сооружение, основной особенностью которого является отсутствие необходимости отопления или малое энергопотребление — в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу объёма, потребляемой большинством современных зданий. Должен удовлетворять двум основным требованиям.

  • Во-первых, удельный расход тепловой энергии на отопление не должно превышать 15 кВт?ч/м2 в год.
  • Во-вторых, удельный расход первичной энергии — не выше 120 кВт?ч/м2 в год.

Оба показателя должны быть рассчитаны по программе «Пакет проектирования пассивного дома» (PHPP 2007).

Иногда определение «пассивный дом» путают с системой «умный дом», одной из задач которой является обеспечение контроля энергопотребления здания. Также отличается система «активного дома», которая помимо того, что мало тратит энергии, ещё и сама вырабатывает её столько, что может не только обеспечивать себя, но и отдавать в центральную сеть (дом с положительным энергобалансом).

Активный дом — здание с различным уровнем энергоэффективности, но с повышенным комфортом благодаря автоматическому управлению микроклиматом в доме с помощью системы «умный дом», максимальным использованием энергии от возобновляемых источников и бережным отношением к природе. В 1996 году создан «Институт пассивного дома» в городе Дармштадт. Показатели пассивного дома были раз и навсегда установлены для всех строительных конструкций этого типа. Согласно технологии пассивного дома, ни один из этих параметров не может быть изменен. Архитектурная концепция пассивного дома базируется на принципах: компактности, качественного и эффективного утепления, отсутствия мостиков холода в материалах и узлах примыканий, правильной геометрии здания, зонировании, ориентации по сторонам света.

Из активных методов в пассивном доме обязательным является использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией. В идеале, пассивный дом должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома должно происходить благодаря теплу, выделяемому живущими в нём людьми и бытовыми приборами. При необходимости дополнительного «активного» обогрева, желательным является использование альтернативных источников энергии.

Горячее водоснабжение также может осуществляется за счёт установок возобновляемой энергии: тепловых насосов или солнечных водонагревателей. Затраты на постройку пассивного дома на 15-25 % выше, чем затраты на постройку стандартного здания. Но через несколько лет эта разница составит менее 10%, так как они на 60-70% дешевле в эксплуатации. Дополнительные затраты на строительство окупаются в течение 7-10 лет. Расчеты показывают: чтобы сделать дом "пассивным", необходимо снизить тепловые потери дома на 90%. Для этого необходимо обеспечить ряд требований к тепловой защите здания и некоторым элементам конструкции:

  1. Тепловое сопротивление наружных стен, кровли, пола первого этажа.
  2. Тепловое сопротивление остекления
  3. Тепловое сопротивление оконного профиля
  4. Тепловое сопротивление установленного в стену окна, к входным дверям.  

Концепция энергоэфективных зданий хоть и с заметным запозданием, но находит признание и в России. Общая площадь эксплуатируемых зданий в России составляет около 5 млрд2. На единицу жилой площади в России расходуется в 2-3 раза больше энергии, чем в Европе. В связи с этим вопрос строительства энергоэффективных зданий в России становится одним из ключевых, а проблема рационального использования энергоресурсов приобретает все большее значение. Особенно остро эта проблема встает в коммунальном хозяйстве, которое потребляет до 20% электрической и 45% тепловой энергии, производимой в стране.

Принятые у нас нормы тепловой зашиты домов намного ниже, чем в других странах с подобным климатом. Законом "Об энергосбережении..." предписывается определять класс энергоэффективности многоквартирных жилых домов и информацию о классе энергоэффективности вывешивать на фасаде дома. Энергоэффективный дом — здание с пониженным потреблением энергии на отопление. Согласно классификации СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» он соответствует классу энергетической эффективности «А» и выше.

Уровень энергопотребления пассивного дома – 15 кВт•ч/(м2•год) – в Европе реализуется в регионах с количеством ГСОП, равным 3 400. В Российской Федерации к таким регионам относятся районы, расположенные в ЮФО южнее г. Ростов-на-Дону (3 523). В более северных районах энергопотребление таких зданий будет существенно выше. Технически концепция энергосберегающего строительства может быть реализована, однако, это потребует применения дорогостоящих строительных конструкций, например, двухкамерных стеклопакетов с криптоновым заполнением. Поэтому и срок окупаемости такого здания в России будет значительно большим. Вместе с тем, уже сегодня может быть использована значительная доля из предлагаемых в этом проекте технических решений, направленных на повышение энергоэффективности зданий.

С 2010 года экспериментальное строительство малоэтажных энергоэффективных домов для расселения ветхого и аварийного жилья финансирует Фонд ЖКХ. На начало 2011 года несколько энергоэффективных зданий с участием Фонда уже построено в разных регионах России. Первый сертифицированный пассивный дом построен в России в 2011 году в районе Южное Бутово в Москве компанией «Мосстрой-31» по проекту Томаса Кнехта. Удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 24 кВт·ч/м²год. Дом был заселен летом 2011 года и к настоящему моменту полностью подтвердил высокие характеристики энергосбережения здания. По потреблению энергии на все нужды дома он в несколько раз эффективнее любого аналогичного здания, построенного по стандартным технологиям. Демонстрационный проект такого дома также построен под Петербургом. Начато строительство первого посёлка пассивных домов под Санкт-Петербургом. В Нижнем Новгороде построен демонстрационный пассивный дом с использованием солнечных коллекторов, теплового насоса, вертикальных ветрогенераторов, системы воздухообмена с рекуперацией. Даже не смотря на первоначальную стоимость систем вентиляции, они позволяют сократить расходы на электроэнергии, что в конечном итоге приведет к самоокупаемости.

Студентами кафедры «Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение» ТГУ был разработан проект энергоэффективного дома индивидуальной застройки для г.Жигулевск. Была запроектирована механическая вентиляция с грунтовым теплообменником и рекуператором. Так как для нашего региона нередки суровые зимы с резким колебанием температур, решили перестраховаться и дополнительно оснастить дом системой водяного отопления и заложить резервный электронагреватель для периода резкого похолодания.

Расчетные показатели энергопотребления даже при этих допущениях оказались в 3,2 раза меньше, чем в аналогичном доме по традиционной технологии. Конечно, подобные проекты нуждаются в апробации, ведь каждый дом после завершения строительства необходимо тестировать. Только так можно убедиться, что дом в достаточной мере герметичен и отвечает установленным для этого типа зданий параметрам. К сожалению, при проектировании и строительстве не удается избежать трудностей, влияющих на итоговый результат. Особенно это касается крайне низкого качества строительно-монтажных работ и ошибок при монтаже конструкций, приводящие к увеличению тепловых потерь. Практика строительства энергоэффективных домов в России показывает, что цифры энергопотребления для одинакового по конструктиву дома выше европейских норм на 35-50 %. Однако, это значительно эффективнее, чем традиционные методы строительства в России. В любом случае, технологии пассивного дома однозначно будут применяться в России, поэтому сегодня для нас наиболее актуальна адаптация зарубежного опыта и хотя бы частичное его внедрение.

Конечно, практическое внедрение энергосберегающих проектов на первых порах стоит недешево. Однако, как показывают расчеты, большие капитальные затраты быстро окупаются за счет низких эксплуатационных расходов. То есть вложение в энергосберегающие решения можно считать долгосрочной и весьма надежной инвестицией.