Сохранить тепло: как строят дома по энергоэффективным технологиям
Строительство — одна из самых перспективных отраслей в сфере применения принципов устойчивого развития (ESG). В мире активно развивается так называемое зеленое строительство, а технологии с приставкой «эко» все чаще применяются девелоперами при возведении современных жилых объектов, а также офисных и торговых помещений.
В массовом сегменте зеленые технологии пока ограничиваются вопросами энергоэффективности, но все больше покупателей начинают обращать внимание на различные экотехнологии. К ним относится строительство энергоэффективных теплых домов, которые позволяют лучше сохранять тепло и уменьшить потребление энергии на обогрев дома.
Что такое энергопассивный дом
Термином «энергопассивный дом» обозначают жилое строение, теплоэффективность которого с учетом потерь тепла через пол, стены, потолок, двери и окна на 30% выше, чем у стандартных коттеджей. Уже на этапе подготовки проекта энергоэффективного дома следует стремиться к минимальным потерям тепла во всех этих составляющих здания. Так достигается баланс между выгодой в эксплуатации и специальным дополнительным утеплением.
Эксперты в статье:
- Сергей Безбородов, президент строительной компании Qtec;
- Илья Бузик, руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект»;
- Станислав Лобанов, директор по маркетингу управления недвижимости компании Millhouse;
- Олег Новосад, директор департамента загородной недвижимости компании «Инком-Недвижимость».
Энергопассивными считаются дома, в которых энергия для поддержания здорового климата в помещении снижена до максимально низкого уровня. Такие здания практически энергонезависимы. Тепловые потери пассивного дома составляют менее 15 кВт⋅час на 1 кв. м в год. При этом в обычных домах на обогрев тратится до 300 кВт⋅час на 1 кв. м в год, поясняет руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект» Илья Бузик.
Считается, что энергопассивные дома — самые совершенные с точки зрения комфорта внутреннего климата помещений. При их строительстве применяются современные строительные материалы и конструкции и новейшее инженерное оборудование. «Но у таких домов есть два минуса — высокая себестоимость и очень небольшое число проектировщиков и строителей, которые владеют всеми нужными технологиями. Технологических решений в России пока мало, так как из-за дороговизны этим не занимаются и необходимые компетенции у специалистов отсутствуют», — замечает директор департамента загородной недвижимости компании «Инком-Недвижимость» Олег Новосад.
«Энегропассивный дом предполагает наличие надежной теплоизоляции и системы вентиляции с рекуперацией, продуманное расположение окон и их высокую сопротивляемость температурным воздействиям, воздухонепроницаемость и проектирование без тепловых мостов», — говорит директор по маркетингу управления недвижимости компании Millhouse Станислав Лобанов.
Покупатели больше заботятся об энергоэффективности
Сергей Безбородов, президент строительной компании Qtec:
— За энергоэффективностью будущее не только в строительстве. Конечно, технологии по типу солнечных батарей, автономного водоснабжения, повторной очистки воды пока нельзя назвать типовыми. Но уже сейчас рынок начинает смотреть в будущее, принимать зеленые тренды. Покупатели вне зависимости от класса дома больше заботятся об энергоэффективности, понимают, что сложные в реализации решения в итоге быстро окупаются и приводят к значительной экономии на энергоресурсах.
В линейке загородных домов Q House мы используем утепленную шведскую плиту в качестве фундамента. Это монолитная бетонная плита с дополнительным слоем утеплителя, встроенным водяным теплым полом и инженерными коммуникациями. Использование этого фундамента позволит покупателям сэкономить до 40% на отоплении, так как весь первый этаж сможет отапливаться теплым полом без использования радиаторов. Стены возводятся из газоблока, кровельное покрытие — мембрана ПВХ. Оба материала дышащие, обладающие повышенной паропроницаемостью. То есть дом сохраняет максимум тепла, при этом воздух в нем не застаивается, микроклимат остается комфортным даже в жаркое время года.
Что такое энергопассивный дом
Строительство энергопассивного дома предполагает некоторый план действий еще на стадии проектирования. Нужно учесть использование солнечной энергии, максимальную естественную инсоляцию здания, сделать упор на внутренние источники тепла и рекуперацию. В теплое время года использование кондиционера минимизируется за счет затенения зданий, использования зеленых насаждений в качестве естественного барьера. Также важно соблюдение принципов зонирования территории, правильной геометрии здания и ориентации по сторонам света.
Особенности строительства
Часто под энергопассивным и экологичным домом подразумеваются здания, построенные из традиционных природных материалов или переработанных отходов — газобетона, дерева, камня, кирпича, хотя каменные дома холодные, а некоторые современные утеплители не являются природными материалами. В последнее время стали появляться энергопассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.
Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется высокоэффективная наружная теплоизоляция ограждающих поверхностей.
Снаружи дом герметичен — окна не должны открываться. Крыша в таких домах, как правило, плоская, с белым покрытием для отражения солнечного света летом. Внутри же, напротив, материал должен быть открыт, накапливать и отдавать тепло зимой и сохранять прохладу в летний период.
Вентиляция и проветривание в таких домах осуществляются через рекуператор (теплообменник), с отводом лишнего тепла. Нагрев воды в зимнее время производится при помощи теплового насоса, который использует тепло земли и установлен ниже глубины промерзания грунта. В энергопассивных домах часто дополнительно используют солнечные батареи, нагрев воды происходит под воздействием тепла солнца и аккумулированной электроэнергии.
Главное — герметичность
Хорошо теплоизолированная оболочка здания сохраняет тепло зимой и обеспечивает приятную прохладу летом. «Использование низкоэмиссионных стекол, теплых дистанционных рамок и заполнение межстекольного пространства инертными газами (аргоном и криптоном) в стеклопакетах, а также применение многокамерных ПВХ-профилей уменьшает потери тепла через окна. Расположение окон на южном фасаде и сведение их площадей к минимуму на северном также обеспечивает экономию расхода тепла», — говорит Станислав Лобанов.
Пассивные дома должны быть герметичными, чтобы исключить фильтрацию воздуха через наружную оболочку. «Это позволяет увеличить энергоэффективность, минимизировать сквозняки и повреждения плесенью ограждающих конструкций из-за излишней влаги. Проектирование без тепловых мостов способствует равномерному распределению температуры и тоже исключает разрушения из-за влаги. Кроме того, улучшению энергоэффективности дома способствует система вентиляции с рекуперацией тепла», — говорит Илья Бузик.
Илья Бузик, руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект»:
— В качестве примера можно привести типовой проект энергоэффективного дома со стенами из деревянного бруса сечением 50 × 150 мм. Его каркас обшит ориентированными стружечными плитами (ОСП) в полтора раза больше по прочности, чем дерево. Пространства между плитами толщиной 150 мм заполнены, например, пожароустойчивым пеноизолом. Каркас стеклянной галереи изготовлен из фасадного алюминиевого профиля, для остекления применено самоочищающееся бактерицидное стекло толщиной 6 мм. Зеркальное покрытие стекла отражает лучи высокого летнего солнца, защищая стены от перегрева, и хорошо пропускает тепло зимнего солнца, которое ходит низко от горизонта.
В России все на начальном этапе
В России комплексный подход к рациональному использованию ресурсов находится на начальном этапе развития. Проекты, сертифицированные по западным экостандартам, только начинают появляться. Например, в Сколково строится жилая, коммерческая и социальная инфраструктура в соответствии с международными стандартами экосертификации BREEAM, Well и Fitwel.
«Затраты на возведение такого дома часто превышают обычное строительство примерно на 20% и окупаются в течение десяти лет. Пока энергопассивные дома не имеют массового спроса в России. Застройщики неохотно берут на себя ответственность за энергосбережение. Строительство энергосберегающих домов возможно только по инициативе заказчика, будущего собственника домовладения», — отмечает Олег Новосад.
А как у них
- В Дании расположен комплекс Green Lighthouse. Это административное здание университета Копенгагена. В комплексе размещены учебные центры, конференц-залы и администрация университета. Энергосбережение на 75% обеспечивается дизайнерскими и архитектурными решениями. Здание расположено таким образом, что большая его часть ориентирована на юг, что дает максимально эффективное использование естественного света. Окна и двери комплекса снабжены специальными защитными слоями, которые препятствуют нагреванию помещения в теплое время года. Это решение позволило радикально сократить использование кондиционеров.
- В Страсбурге совсем недавно появился энергопассивный жилой комплекс Elithis Danube. За счет расположения на южную сторону и максимальной инсоляции башня способна аккумулировать солнечную энергию, а затем использовать ее для автономного энергообеспечения. Солнечные панели расположены по всему фасаду здания, а система «Умный дом» регулирует естественную инсоляцию в помещениях.
- Самодостаточный солнечный дом Heliotrop находится в немецком Фрайбурге. Именно этот город считается одним из эталонных в мире по части применения зеленых технологий. А пригород Фрайбурга — Вобан — это целый район из активных зданий. Его жители также полностью отказались от использования автотранспорта. Уникальность дома Heliotrop в том, что он генерирует энергии в пять раз больше, чем потребляет. Отопление, горячее водоснабжение, электричество — все обеспечивается исключительно за счет солнца.
- Комплекс Beddington Zero Energy Development построен в округе Саттон в 15 км от Лондона и включает в себя 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.
- 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.