5 домов, которые дают больше энергии, чем тратят

Принцип «трех нулей» (Triple Zero) – ноль энергопотребления, ноль вредных выбросов, ноль отходов – с 2021 года станет в Европе обязательным для всех строительных проектов. Этого, в частности, требует директива ЕС по энергоэффективности зданий.

Пока активные дома – по большей части экспериментальные проекты, цена которых заметно выше, чем у аналогичных обычных зданий, в среднем на 20–30%. Дополнительные затраты необходимы на приобретение установок для получения альтернативной энергии – ветряков, фотогальванических элементов, геотермальных тепловых насосов и пр. При строительстве используются более дорогие экологичные стройматериалы (стекло, дерево, каменная вата, стеклобетон и др.).

Единственный опытный активный дом, построенный в России, обошелся без учета отделочных работ, мебели и ландшафтного дизайна участка примерно в 28 млн рублей. Для сравнения, стоимость возведения хорошего кирпичного дома аналогичной площади (230 кв. м), по практическим оценкам, составляет около 10 млн рублей.

Первый активный дом в России

При этом энергопотребление в современных экодомах в четыре раза ниже, чем в построенных по традиционным технологиям. Более того, в мировой практике есть случаи, когда авторам проектов активных зданий удалось добиться не только соответствия стандартам Triple Zero, но и в долгосрочной перспективе рассчитывать на выход в плюс – за счет того, что дома генерируют энергии ощутимо больше, чем нужно им самим, и ее можно продавать.

Для разработки проектов экозданий привлекаются специальные архитекторы, инженеры и дизайнеры. От правильного расположения строения, его конфигурации, а также от планировки и функциональных дизайнерских решений (выбора жалюзи, smart-систем, расстановки мебели) зависит то, насколько эффективно здание сможет принимать и сохранять энергию от возобновляемых источников.

Добиться впечатляющих показателей по энергосбережению помогает ориентация фасадов на южную сторону, где солнечная активность в течение суток выше всего. Для оптимизации приема солнечной энергии часто крыши зданий делают скошенными и также ориентируют их на юг.

Инженерные системы активных домов должны быть интегрированы в единую автоматизированную систему управления, которая измеряет и контролирует температуру, освещенность, уровень СО₂ и влажности.

Сейчас в мире около 80 активных проектов (в Азии и Австралии – около 10, столько же в Канаде, в Южной и Центральной Америке – около 15, в США – более 20, в Европе – 23).

Heliotrop (Германия)

Самодостаточный солнечный дом «Гелиотроп» находится во Фрайбурге, который является одним из эталонных городов мира по части применения «зеленых» технологий. Вобан, пригород Фрайбурга, – это целый район из активных зданий. Его жители также полностью отказались от использования автотранспорта.

Уникальность дома «Гелиотроп» в том, что он генерирует энергии в пять раз больше, чем потребляет. Отопление, горячее водоснабжение, электричество – все обеспечивается исключительно за счет солнца. Летом происходит сезонное накопление энергии. Применяется технология электролиза воды – она разделяется на водород и кислород, которые помещаются в герметичные резервуары. В дальнейшем по мере необходимости можно получать электрическую и тепловую энергию (если два атома водорода соединить с атомом кислорода, получится молекула воды и выделится энергия). Каталитическое горение водорода также используется для приготовления пищи.

На крыше «Гелиотропа» расположена большая фотогальваническая установка – «солнечный парус» площадью 54 кв. м, состоящий из 60 модулей из монокристаллического кремния. Ее номинальная мощность – 6,6 кВт. Дом установлен на вращающемся столбе, что позволяет ему в течение дня автоматически поворачиваться на 180 градусов, следуя за солнцем.

BedZED (Великобритания)

Аббревиатура BedZED стала брендом «зеленого» строительства в Англии. Комплекс Beddington Zero Energy Development построен в округе Саттон в 15 км от Лондона и включает 99 квартир и 1,5 тыс. кв. м офисов. В основном коммерческие площади здесь занимают архитектурные и строительные компании, в числе которых архбюро Билла Данстера – одного из главных авторов проекта BedZED. Большинство жильцов комплекса работают здесь же. При этом они почти не пользуются автомобилями. Местная община заключила договор с автолизинговой компанией, готовой предоставлять транспорт по мере необходимости.

Здание почти полностью обеспечивается за счет солнечной энергии. Расходы на отопление жилых и рабочих помещений сведены к минимуму за счет качественной теплоизоляции, южной ориентации фасадов, большой площади остекления, благодаря чему в здание проникает максимальное количество солнечных лучей. На крышах установлены раструбы, которые улавливают ветер, и его сила приводит в действие систему вытяжной вентиляции. Для бытовых нужд используется дождевая вода. На территории BedZED разбиты сады, применены технологии фасадного и кровельного озеленения. 

В случае если сгенерированной от солнца и ветра энергии не хватит, в BedZED есть теплостанция, которая работает на древесных отходах и может обеспечивать дома горячей водой и теплом.

ZCB (Гонконг)

Zero Carbon Building (ZCB) находится в Гонконге в районе комплексной застройки Kowloon Bay. Этот проект служит реальным доказательством того, что соответствовать стандартам Triple Zero здания могут и в условиях субтропического климата.

Это одно из самых технологичных зданий мира с нулевым уровнем эмиссии углерода. ZCB производит больше энергии, чем потребляет, при этом излишки энергии направляются в энергосистему города. Строение расположено таким образом, что его стены и крыша принимают максимально возможное количество солнечной энергии. Большинство внешних элементов конструкции сделано из стекла, что открывает доступ естественному свету. Объект также имеет наклон, благодаря которому движущиеся по поверхности потоки воздуха попадают в специальные уловители и помогают работе вентиляционных систем. В качестве одного из видов биотоплива используются отходы масла после приготовления пищи.

Более 50% внутренней территории комплекса занимает зеленая зона, 3,7 тыс. деревьев комплекса обеспечивают тень.

Samsung Green Tomorrow House (Южная Корея)

Samsung Green Tomorrow House расположен в южнокорейском городе Йонхын в провинции Кенгидо. Проект состоит из жилого дома площадью 450 кв. м. и дома для гостей площадью около 300 «квадратов».

Дом был построен в рамках конкурса Samsung Green Tomorrow и получил соответствующее название. Этот проект выполнен по стандартам «трех нулей» и был удостоен платинового сертификата LEED (международный стандарт экостроительства) за полную энергетическую автономность и использование возобновляемых источников энергии. Энергообеспечение объекта осуществляется за счет солнечных панелей, общая площадь которых составляет почти 200 кв. м.

Проект оснащен полным набором известных «зеленых» технологий: газонная кровля, теплые полы, нетоксичные отделочные материалы, биотуалеты, датчики естественного освещения, зарядное устройство для электромобилей и др. Биологический реактор обеспечивает высокий процент вторичного использования отработанной воды – более 70% стоков после очистки пригодно для полива садового участка и технических нужд внутри дома.

Green Lighthouse (Дания)

Green Lighthouse («Зеленый маяк») – административное здание, принадлежащее Копенгагенскому университету. В комплексе размещены учебные центры, конференц-залы и администрация университета.

Энергосбережение на 75% обеспечивается дизайнерскими и архитектурными решениями. Большая часть поверхности здания ориентирована на юг, чтобы максимально эффективно использовать энергию солнечного света. При этом окна и двери снабжены автоматическими защитными экранами, препятствующими нагреванию помещения прямыми лучами.

Дополнительный источник энергии для отопления помещений – геотермальное тепло, которое получается с помощью теплового насоса. Агрегат также может быть использован для охлаждения помещений в летний период.

Фото: ИТАР-ТАСС/ Антон Новодережкин; Caro / Kaiser / Globallookpress; zedfactory.com; rlphk.com; greenlighthouse.ku.dk

Владимир Миронов