Строительство пассивного дома

5

Построить «пассивный» дом можно в любом месте, где проведены системы водоснабжения и электричества, с соблюдением некоторых требований к методам строительства. В данной статье мы рассмотрим внешние (макро) и технические (микро) условия, влияющие на технологию строительства идеального пассивного дома, отвечающего всем высоким стандартам энергосбережения и защиты экологии.

Макро условия

В первую очередь необходимо четко и правильно составить проект будущего здания, учесть все характеристики климатической зоны, рельефа, ландшафта, провести геодезические работы для оценки состояния грунта и почв.

Главный фасад пассивного дома будет расположен в южном направлении с возможным отклонением по оси до 30 градусов в восточном или западном направлении. Это оптимальное обеспечение энергоэффективности c использованием солнечной энергии. На южной стороне фасада будут размещены большие окна (до 35–40 процентов от площади фасада) для накопления солнечной энергии и дальнейшего равномерного распределения световых потоков.

В зимнее время именно южный фасад с его большими оконными проемами обеспечит приток энергии за счет повышенного солнечного воздействия, а летом избыточному накоплению тепла будет препятствовать современная система вентиляции. За счет этого во всех помещениях создастся умеренный приятный микроклимат.

Окна больших размеров на западной и восточной сторонах дома противопоказаны: зимой в короткие дни через них не будет поступать достаточно солнечного света, а летом во время восхода или захода солнца будет скапливаться большое ненужное количество энергии, что приведет к нагрузке работы вентиляционной системы. Окна на северной стороне дома должны быть по возможности как можно меньше потому, что будут являться источником потери тепла. Для минимизации энергопотерь помещений в северной части дома необходимо установить высококачественные двух-, трехкамерные оконные стеклопакеты. Пространство в камерах этих стеклопакетов заполнено специальным газом с низкой теплопроводностью. Коэффициент теплопередачи стеклопакетов — не более 0.8 Вт\м2К.

Системы пассивного дома

На фасад пассивного здания не должно падать никаких теней, чтобы оптимально обеспечить пассивное накопление солнечной энергии. Место перед передним фасадом здания должно быть свободным от растительности и деревьев. Также не рекомендуется высаживать деревья на северной стороне близко от дома. Деревья и растительность должны располагаться на юго-западном и юго-восточном участках от дома. Стандарт строительства пассивного дома требует соблюдать определенное соотношение площади ограждающей поверхности (внешние стены, пол, крыша) к суммарному объему внутренних помещений. Чем ниже результат этого соотношения, тем лучше теплоизолирован ваш дом. При проектировании строительства пассивного здания закладывается наиболее оптимальная компактная геометрическая форма в зависимости от требований заказчика и желаемого объема внутреннего пространства.

К сожалению, любые выступающие архитектурные конструкции типа балконов, навесов, мансард не приветствуются при начальном проектировании, если они слишком увеличивают ограждающую поверхность конструкции. Благодаря низкому коэффициенту площади внешней поверхности к внутреннему объему, многоквартирные дома (многоэтажки) имеют даже преимущество в энергосбережении перед частными большими домами.

Технология строительства пассивного дома

Котлован будущего фундамента здания покрывают специальным теплоизолирующим покровом (существуют многие способы для его создания, мы рекомендуем использовать теплоизоляцию методом Пеноглас), который значительно снизит энергопотери через фундамент и значительно увеличит срок его эксплуатации в следствии дополнительной защиты от коррозии, температурных перепадов.

При строительстве дома используются только традиционные материалы: кирпич, камень, дерево. Во многих странах уже построены заводы по переработке неорганического мусора для дальнейшего изготовления экологически чистых строительных материалов. Строительство внешней поверхности пассивного здания должно быть оптимально спланировано, чтобы избежать лишних стыков, угловых швов, которые в дальнейшем образовывают «мостики холода».

Строительные элементы внешней поверхности должны быть теплоизолированы материалом с коэффициентом теплопередачи не выше 0.10–0.12 Вт\м2К. В капитальном строительстве для этих целей используют минвату, пенополиурентаны, напыление Пеноглас, твердые пеноблоки. Современные теплоизоляторы обладают и прекрасными гидроизолирующими характеристиками: защищают дом от влаги и сырости, а диффузную влагу (пар) выпускают наружу. Таким же способом теплоизолируют кровлю (крышу), чердачное помещение, подвалы. Только через незащищенную крышу и плохо теплоизолированный чердак энергопотери могут составить 40 процентов.

Проектирование пассивных домов

В пассивном доме полностью отсутствуют зазоры, трещины, щели. Абсолютная герметичность всего внутреннего объема дома и качество используемых теплоизолирующих материалов обеспечивают эффективную тепло-, гидро-, звукоизоляцию. Для проверки качества проведенных работ должен производиться специальный тест — испытание на герметичность ограждающих конструкций дома и поиск мест утечки тепла. Технология «пассивный дом» предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей (не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента). Надежная качественная теплоизоляция не только значительно сокращает энергопотребление дома и расход ресурсов зимой, но и понижает температуру внутренних помещений летом.

В пассивном доме устанавливается комфортный микроклимат, исключающий неравномерное распределение тепла или прохлады по всему дому. Важную роль в пассивном доме играет качество окон и их расположение. Ведь они — «солнечные аккумуляторы», собирающие энергию для дальнейшего обогрева помещений. Специальные стеклопакеты с 2–3 внутренними камерами должны обладать низкой теплоотдачей не выше 0.5–0.75 Вт\м2К. Оконные рамы изготавливаются из специальных теплоизолирующих материалов, а внутренние камеры заполняют аргоном или ксеноном, обладающими низкой теплопроводностью. Большое значение имеет и правильный монтаж для обеспечения герметичного соединения оконной рамы со стеной, утепляются оконные проёмы. Большой популярностью пользуются деревянные и алюминиевые рамы с тройным стеклопакетом. Сами стекла имеют специальный состав, покрываются специальными пленками, отражающими тепловое излучение внутрь помещения. Для дополнительной теплоизоляции можно установить на окнах ставни, жалюзи.

Технология строительства пассивного дома не всегда позволяет полностью отказаться от активного отопления или охлаждения в местах с постоянно высокими или низкими температурами. Но именно система обогрева, вентиляции, кондиционирования пассивного дома позволяет расходовать ресурсы более эффективно за счет оптимальной минимизации энергопотерь. В правильно теплоизолированном доме непродуктивные потери тепла через стены, крышу, пол и окна сокращены к минимуму. Но неправильная вентиляция и традиционные способы проветривания помещений может привести к 50 процентным потерям энергии. В обычных конвекциональных домах вентиляция осуществляется за счет естественного движения воздуха, поступающего через специальные пазы в окнах, а удаление отработанного воздуха происходит слабыми вентиляционными системами, расположенными в кухнях и санузлах. В пассивном доме устанавливается вентиляционное оборудование с рекуперативной функцией. «Комфортная» вентиляция обеспечит постоянный приток оптимального количества свежего воздуха и отток ненужного отработанного из помещений.

Но накопленное тепло не теряется, а возвращается в дом. Поступающий свежий холодный воздух нагревается в специальном теплообменнике за счет тепловой энергии отработанного воздуха. Исключается возникновение сквозняков, сырости в доме. Дополнительной энергоэффективности можно добиться, если приток и отток воздуха происходит через подземный воздухопровод, снабженный теплообменником. Такая система круглый год использует энергию земли для нагревания или охлаждения входного потока. Вентиляционная система целенаправленно подает очищенный свежий воздух в жилые комнаты, а отработанный воздух из туалета, ванной комнаты, кухни эффективно выводится наружу. Современная система вентиляции контролирует и оптимизирует температуру во всех комнатах, проводит гигиеническое очищение и ионизацию воздуха.

Квалифицированное выполнение вышеперечисленных условий, качественное проектирование и его поэтапная реализация, правильное понимание поставленных задач являются залогом успешного строительства «пассивного» дома.