Недорогой энергоэффективный дом. Пассивный энергосберегающий дом: раскрываем все секреты. Пассивное и активное использование солнечной энергии

Изучаем проблему на реальном опыте, с расчетами специалистов и форумчан

В связи с неуклонным ростом цен на энергоносители и дороговизну подключения газа, всё большее количество застройщиков задумывается о строительстве энергоэффективного дома.

Мы уже рассказывали читателям нашего сайта о том, и какие технологии используются при его строительстве.

А помогут нам в этом пользователи FORUMHOUSE.

Из нашего материал вы узнаете:

Какой дом энергоэффективный, а какой – нет.
Можно ли отопить энергоэффективный дом только электричеством.
Как рассчитать необходимую толщину утеплителя.
Окупится ли возведение энергоэффективного дома.

Что такое энергоэффективность

Энергоэффективные дома строят в европейских странах уже давно, но для нашей страны подобное жилище всё ещё является экзотикой.

Многие застройщики с недоверием относятся к строительству таких зданий, считая это неоправданной тратой средств.

Разбираемся, так ли это и выгодно ли строить энергоэффективный дом применительно к климатическим условиям большинства зон России, в том числе Москве.

Энергоэффективный (энергопассивный) дом – это строение, в котором затраты, связанные с потреблением энергии, в среднем на 30% меньше, чем в обычном доме. Энергоэффективность недавнего времени можно было определить по коэффициенту сезонного использования тепловой энергии – Е.

Е <= 110 кВт*ч /м2/год – это обычный дом;
Е <= 70 кВт*ч /м2/год – энергоэффективный;
Е <= 15 кВт*ч /м2/год – пассивный.

При подсчёте коэффициента Е учитывается: отношение площади всех наружных поверхностей ко всей кубатуре дома, толщина слоя теплоизоляции в стенах, кровле и перекрытиях, площадь остекления и количество людей, проживающих в здании.

В Европе для определения класса энергоэффективности принято использовать коэффициент ЕР, который определяет количество электроэнергии, затрачиваемой на отопление, ГВС, свет, вентиляцию и работу бытовых электроприборов.

За отправную точку берётся ЕР = 1 и энергетический класс D, т.е. стандартный. Современная классификация домов, принятая в европейских странах, выглядит так:

ЕР <= 0,25 – класс А, пассивный дом;
0.26 < ЕР <= 0,50 – класс В, экономичный;
0,51 < ЕР <= 0,75 – класс С, энергосберегающий дом;
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 обычном, недостаточно утеплённом жилье с большими теплопотерями через ограждающие конструкции, большая часть энергии (до 70%) уходит на отопление.

Можно сказать, что владельцы такого жилища отапливают улицу.

Поэтому в европейских странах уже никого не удивить толщиной утеплителя в стенах в 300-400 мм, а сам контур здания делается герметичным.

Необходимый уровень воздухообмена в доме поддерживается при помощи системы вентиляции, а не мифического «дыхания» стен.

Но прежде чем покупать кубометры утеплителя, необходимо понять, когда дополнительное утепление и весь комплекс мер, связанных со строительством энергоэффективного дома экономически оправданы.

Энергоэффективность в цифрах

В нашей стране отопительный период в среднем длится 7-8 месяцев, а климат более суровый, чем в Европе. Из-за этого возникает масса споров о том, выгодно ли строить у нас энергосберегающие дома. Одним из самых частых утверждений противников энергоэффективного строительства является довод о том, что в нашей стране строительство такого здания обходится очень дорого, а затраты на его возведение не окупятся никогда.
Но вот комментарий участника нашего портала.

СТАСНН

Я в 2012 году, в Нижегородской области, построил энергоэффективный дом в 165 кв. м отапливаемой площади с удельным потреблением энергии на отопление 33 кВт*часов на кв. м в год. При среднемесячной температуре воздуха зимой -17°C затраты на отопление электричеством составили 62,58 кВт*ч в сутки.

Следует заострить внимание на технических характеристиках этого дома:

толщина утеплителя в полу – 420 мм;
толщина утеплителя в стенах – 365 мм;
толщина утеплителя в кровле – 500 мм.

Коттедж построен по каркасной технологии. Система отопления дома – электрические низкотемпературные конвекторы общей мощностью 3.5 кВт. Также в доме смонтирована система приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором и грунтовым теплообменником подогрева уличного воздуха. Для снабжения горячей водой дополнительно установлены вакуумные солнечные коллекторы.

Общий счет: в месяц на отопление уходит 3.2 тыс. руб. при круглосуточном тарифе 1.7 руб/кВт*ч.

Также интересен опыт форумчанина Александра Федорцова(ник на форуме Скептик ), самостоятельно построившего каркасный дом в 186 кв. м на фундаменте "утепленная шведская плита", с самодельным теплоаккумулятором на 1.7 м3 и с врезанными в него электрическими тэнами.

Скептик

Дом отапливается электричеством через систему водяного тёплого пола. Для отопления используется ночной тариф - 0,97руб./кВт. Ночью теплоноситель в теплоаккумуляторе нагревается до нужной температуры, утром отключается. Кубатура дома - 560м3.

Итог: Зимой, за декабрь, отопление обошлось в 1,5 тыс. рублей. В январе чуть меньше – 2 тыс. рублей.

Как показывает опыт пользователей нашего сайта, строительство энергоэффективного дома по силам любому. Причём, совсем не требуется оснащать его дорогими инженерными системами наподобие рекуператоров воздуха, тепловыми насосами, гелиоколлекторами или солнечными батареями. По мнению форумчанина с ником Toiss, главное – это тёплый замкнутый контур, превосходящий современные СНиПы в три раза, отсутствие мостиков холода, тёплые окна, хорошо утеплённая кровля, фундамент и стены.

Toiss

Чем платить за подключение газа (цена на который постоянно растёт) по 0.5–1 млн.руб., лучше построить энергоэффективный дом площадью до 200 кв.м. При соблюдении технологии строительства и грамотном подходе его возведение экономически оправдано при любых архитектурных и конструктивных решениях.

Энергоэффективность – базовые принципы

Как и чем утеплять дом – один из главных вопросов, возникающих при строительстве.
И думать об этом нужно ещё на стадии проектирования. По мнению Павла Орлова (ник на форуме Smart2305 ), перед экономическим расчётом оправданной толщины утеплителя надо определиться со следующими исходными данными, а именно:

Площадь планируемого дома;
Площадь и тип окон;
Площадь фасадов;
Площадь фундамента и поверхностей цокольного этажа;
Высота потолков, или внутренний объем дома;
Тип вентиляции (естественная, принудительная).

Smart2305

За основу возьмём дом площадью 170 кв.м, с высотой потолков 3 м, площадью остекления 30 кв. м и площадью ограждающих конструкций 400 кв.м.

Основные теплопотери в доме происходят через:

Окна;
Ограждающие конструкции (крышу, стены, фундамент);
Вентиляцию;

При чоздании проекта экономически сбалансированного дома необходимо стремиться к тому, чтобы теплопотери по всем трём категориям были примерно одинаковы, т.е. по 33,3%. В этом случае достигается баланс между дополнительным утеплением и экономической выгодой от такого утепления.

Максимальные теплопотери происходят через окна. Поэтому при строительстве энергоэффективного дома важно «привязать» его к правильному месту на участке (большие окна смотрят на южную сторону) для максимальной степени солнечной инсоляции. Это позволит уменьшить теплопотери при большой площади остекления.

Smart2305

Самое сложное – это уменьшить теплопотери через окна. Разница между различными современными стеклопакетами довольно несущественна и колеблется от 70 до 100 Вт/кв.м.

Если площадь окон равняется 30 кв. м, а уровень теплопотерь – 100 Вт/кв. м, то тепловые потери через окна составят 3000 Вт.

Т.к. уменьшить теплопотери через окна сложнее всего, то при проектировании теплоизоляции ограждающих конструкций дома и системы вентиляции, для сбалансированности, нужно стремиться к тем же значениям – 3000 Вт.

Отсюда общие теплопотери дома составят 3000х3 = 9000 Вт.

Если же пытаться уменьшить только теплопотери ограждающих конструкций, без уменьшения теплопотерь окон, то это приведёт к необоснованному перерасходу средств на утеплитель.

Тепловые потери через ограждающие конструкции равняются сумме потерь через фундамент, стены, крышу.

Smart2305

Нужно стремиться к тому, чтобы уравнять тепловые потери через окна с тепловыми потерями через ограждающие конструкции.

Также необходимо уменьшить теплопотери, связанные с вентилированием помещений. По современным стандартам, необходимо чтобы весь объём воздуха в жилом помещении сменялся 1 раз в час. Дому площадью 170 кв. м с высотой потолков 3 м необходимо 500 м3/час свежего уличного воздуха.

Объём высчитывается умножением площади помещений на высоту потолков.

Если обеспечить приток в дом только холодного воздуха с улицы, то тепловые потери составят 16,7х500=8350 Вт. Это не укладывается в баланс энергоэффективного дома, мы не сможем сказать что такой дом энергосберегающий.

Остаётся два выхода:

Уменьшить воздухообмен, но это не отвечает современным нормативам по необходимому воздухообмену;
Уменьшить тепловые потери при подаче холодного воздуха в дом.

Для подогрева уличного холодного воздуха, поступающего в дом, применяется установка систем принудительной, приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором. С помощью этого устройства тепло уходящего на улицу воздуха передаётся входящему потоку. Таким образом повышается эффективность вентиляции.

КПД у рекуператоров составляет 70-80%. Читайте нашу статью о том, как самостоятельно построить недорогой и

Smart2305

Установив в дом (из приведённого выше примера) систему принудительно приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором, удастся сократить теплопотери до 2500 Вт. Без системы принудительной, приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором невозможно достичь баланса тепловых потерь в доме.

Экономическая целесообразность дополнительного утепления

Основной показатель экономической эффективности дополнительного утепления дома – срок окупаемости системы утепления.

Интересен опыт пользователя с ником Андрей А.А, сравнившего затраты на отопление в режиме ПМЖ утеплённого и неутеплённого дома. Для чистоты эксперимента за исходные условия принимаем следующие данные:

отопление магистральным газом;
теплопотери через ограждающие конструкции – 300кВт/ч/(кв.м.*год);
дом имеет срок службы в 33 года.

Андрей А.А.

Для начала я подсчитал годовые затраты на отопление в режиме ПМЖ без дополнительного утепления. После проведённых мною расчётов затраты на отопление неутеплённого дома в 120 кв.м, при его теплопотерях в 300кВт/ч/(кв.м.*год), составили 32 тыс.руб. в год (при условии, что цена за 1 м3 газа до 2030 составит 7.5 руб).

Теперь подсчитаем, какую сумму можно сэкономить, если как следует утеплить дом.

Андрей А.А.

По моим расчётам, дополнительное утепление снизит теплопотери моего жилья приблизительно в 1,6 раза. Отсюда, при затратах на отопление, равных 1,1 млн. рублей за 33 года (32 т.р. в год х 33 года), после утепления можно на стоимости энергии сэкономить 1,1-1,1/1,6=400тыс. руб.

Чтобы получить 100% экономический эффект от дополнительного утепления, необходимо, чтобы сумма, потраченная на дополнительное утепление, не превысила половину суммы, сэкономленной на стоимости энергии.

Т.е. для данного примера затраты на утепление не должны превысить 200 тыс. рублей.

Через год эксплуатации выяснилось, что после дополнительного утепления теплопотери снизились не в 1.6, а в 2 раза, а вся проделанная работа (т.к. утепление проводилось своими силами, а деньги ушли только на покупку утеплителя) многократно окупилась.

Также интересен подход к расчёту рентабельности от дополнительного утепления форумчанина с ником mfcn :

– Рассмотрим следующие гипотетические условия:

в доме +20°C, на улице -5°C;
отопительный период – 180 дней;
дом – с однослойным каркасом, стоимостью 8000 руб/м3, утеплённый минеральной ватой по 1500 руб/м3;
стоимость монтажа – 1000 руб/м3 утепления;
шаг каркаса – 600 мм, толщина – 50 мм.

Исходя из этих данных, кубометр утепления стоит 3000 руб.

Энергоэффективный дом – это здание, в котором очень малое потребление энергии сочетается с комфортным микроклиматом.

Экономия энергии в таких домах достигает 90%.

Годовая потребность в отоплении энергоэффективного дома может составлять менее 15 кВт*ч на квадратный метр.
Например, на сегодняшний день в самой распространенной конструкции частного дома (ж/б фундамент, система «теплый пол» без утепления, стены 1,5 кирпича с цементной штукатуркой, обычными металлопластиковыми окнами, утеплением кровли 150мм и без приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла) потребление энергии на отопление составляет 110-130 кВт*ч на 1 м2 в год.

В странах Евросоюза принята такая классификация домов:

Дома низкого энергопотребления
Используют как минимум на 50 % энергии меньше, чем стандартные здания, построенные в соответствии с действующими нормами энергопотребления.
Дома ультранизкого энергопотребления
Расходуют на 70-90 % энергии меньше, чем обычные здания. Примеры домов ультранизкого энергопотребления с четко обозначенными требованиями – это немецкий Passive House, французский Effinergie, швейцарский Minergie.
Пионером в строительстве таких домов стал Passive House (пассивный дом), который был разработан в Германии в г.Дармштадт в 90-х годах. Принято считать здание «пассивным», если оно соответствует требованиям, разработанным немецким институтом пассивных зданий. «Пассивный» дом – это дом с отличной теплоизоляцией, минимальным потреблением электроэнергии и тепловой энергии. В нем поддерживается комфортный микроклимат в основном за счет человеческого тепла, энергии солнца и бытовых электроприборов, таких как чайник, плита и т.д. Технологии «пассивного» дома (здания с ультранизким потреблением энергии, без традиционной системы отопления), эффективны и уже опробованы в суровом скандинавском климате. Такие дома практически не имеют тепловых потерь.
Дома, генерирующие энергию
Это здания, которые производят электричество для собственных нужд. В некоторых случаях излишки энергии летом могут быть проданы энергетической компании и куплены обратно в зимнее время. Хорошая теплоизоляция, инновационный дизайн и использование возобновляемых источников энергии (солнечные батареи, грунтовые тепловые насосы) делают эти дома авангардом современного домостроения.
Дома с нулевыми выбросами CO2
Термин, чаще всего используемый в Великобритании. Такой дом не выделяет CO2. Это означает, что дом сам обеспечивает себя энергией из возобновляемых источников, включая энергию, расходуемую на отопление/охлаждение помещений, горячее водоснабжение, вентиляцию, освещение, приготовление пищи и электрические приборы. В Великобритании все новые дома с 2016 года строятся в соответствии с этим стандартом. В России принята следующая классификация:

*В соответствие со СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" нормативы для
Ростова-на-Дону (м2° С/Вт) Rстен=2,63 Rпокр=3,96 Rокон=0,84

КАК «НАУЧИТЬ» ДОМ БЫТЬ ЭКОНОМНЫМ И КОМФОРТНЫМ?

1. Правильное ориентирование дома относительно сторон света.

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на потребление домом энергетических ресурсов, является его расположение относительно сторон света. Чтобы дом был энергосберегающим, большая часть окон должна быть направлена на юг. При этом отклонение до 30° от азимута на юг незначительно уменьшает использование энергии солнца. Если дом расположить по-другому, то стены и крышу здания следует утеплить более эффективно, чтобы компенсировать недостаток тепла, попадающего в помещение с лучами солнечного света.

Как происходит нагрев дома от солнца? Порядка 90% световой энергии проникает через стёкла окон, нагревая помещение. Современные стеклопакеты изготавливают со специальными покрытиями и заполнением инертным газом. Покрытия отражают длинноволновые инфракрасные лучи из помещения обратно внутрь помещений, уменьшая их потерю через окна.

Из-за больших окон летом в доме может стать слишком жарко. Эта проблема решается применением еще одного специального покрытия стекол, а также использованием автоматических систем затемнения, свесов крыш, балконов. Их располагают так, чтобы позволить проходить прямым солнечным лучам через окна только при низком положении солнца в зимнее время. Летом окна на солнечной стороне дома затеняют деревья. Зимой же солнечный свет легко проникает в дом между голыми ветвями.

2. Проектирование компактной конфигурации строений.

Чем больше наружная поверхность здания при одинаковом объёме его помещений, тем выше потери тепла. Поэтому при строительстве, реконструкции или расширении дома, следует по возможности избегать всевозможных ниш, уступов, выступов на стенах. Имеет смысл возводить необогреваемые пристройки на северной стороне дома. Например, помещения для хранения садового инвентаря и велосипедов, технические помещения, защищающие отапливаемую часть дома от ветра и холода. Дом компактной конструкции не только потребляет меньше энергии, но и требует меньших затрат на строительство.

3. Наружные стены, конструкции и свойства применяемых строительных материалов.

Значительная часть тепла уходит из дома через его наружную оболочку. Чем выше перепад между температурами в помещениях и вне дома, тем больше потери тепла.

Степень теплоизоляции дома определяется коэффициентами сопротивления теплопередаче его ограждающих конструкций (пол, стены, окна, кровля). Чем он выше, тем качество утепления лучше.

На рисунке выше представлены конструкции стен коэффициент сопротивления передачи которых составляет 2,1- 2,2 м2ºС/Вт, что удовлетворяет региональным требованиям зданий находящихся в географической широте г.Краснодара.

В соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», для г. Ростов-на-Дону, сопротивление теплопередаче одноэтажного дома должно быть не менее 2,62 м2ºС/Вт.

4. Толщина наружных стен и жилая площадь дома.

От толщины наружных стен непосредственно зависит величина будущей жилой площади в доме. Если стены сделать толщиной, например, не 32 см, а 38,5 см, жилая площадь дома значительно уменьшится. Так, в доме площадью 10x11 м в условиях стен указанной толщины его жилая площадь потеряет 2,73 м! На каждом этаже. А это значит, что каждый квадратный метр жилья обойдётся дороже! При толщине же стен в 49 см жилая площадь каждого этажа уменьшится почти на 8 м2.

5. Шумозащита дома.

Звукоизоляция стен и конструкций дома напрямую зависит от плотности и структуры материала, из которого они изготовлены. При проектировании дома, очень важно уделять внимание изоляции от ударных и звуковых шумов.

Сплошные (без окон и дверей) стены, например из фибропенобетона толщиной 250мм, в полной мере отвечают требованиям комфорта. Звукоизоляция же стены с окнами, занимающими более 25% площади, будет уже не столь эффективной: в этом случае значительная порция шума будет проникать через окна. Именно здесь, прежде всего, потребуются специальные меры по шумоизоляции.

6. Индивидуальное восприятие комфорта и климат в помещении.

Понятие «комфорт в доме» у многих имеет неодинаковый смысл. Одни считают, что самый комфортный - это дом из обожжённого глиняного кирпича, другие предпочитают силикатный кирпич, третьи питают пристрастие к деревянной каркасной конструкции. Однако климат в доме зависит не только от абсорбционной и теплоаккумулирующей способности стен, принципа работы системы отопления, системы вентилирования и деятельности его обитателей. Комфортный микроклимат – это сбалансированное сочетание всех этих элементов в конструкции дома.

7. Теплопотери и мостики холода.

При утеплении дома особое внимание необходимо местам потерь тепла, или так называемым «мостам холода». В этих местах тепло уходит наружу более интенсивно, чем в других. Примером могут служить балконы, исполненные вместе с перекрытием в виде одной сплошной плиты, оконные откосы или стыки между наружными стенами и подвальным перекрытием. Чтобы уменьшить потери тепла и избежать возможных повреждений конструкций (например, образования на них плесени из-за отпотевания), необходимо учесть это ещё в стадии проектирования и строительства дома.
Уплотнению стыков в местах монтажа окон, дверей, кровли и креплению корпусов ролльставен следует обратить особое внимание.

В условиях любой стропильной конструкции, в т.ч. деревянной, над утеплителем необходимо настелить гидроизоляционную паропроницаемую пленку, а снизу под утеплитель пароизоляционную плёнку и уложить бесшовную теплоизоляцию. Особого внимания требует заделка примыканий к внутренним стенам. На этих двух фото один и тот же дом: первая фотография сделана фотоаппаратом, вторая - тепловизором.
Этот прибор зафиксировал огромные теплопотери через окна и наружные стены (отмечены желтым и красным цветами).

8. Теплоизоляция крыши.

Если раньше считалось, что для теплоизоляции крыши вполне достаточно утеплителя (минерально-волокнистых матов или пенополиуретановых плит) толщиной 10 см, то теперь в отношении утепления крыши действуют значительно более жёсткие нормы. Для крыш энергоэффективных («тёплых») домов сопротивление теплопередаче должно быть не менее не менее 6 м2ºС/Вт, т.е. толщина теплоизоляции из материала с коэффициентом теплопроводности (при равновесной влажности) 0,04 Вт/м2К должна быть не менее 24 см.

В условиях более жёстких норм потребления энергоресурсов, важную роль в их экономии играют системы отопления домов, отвечающие новым требованиям. Существенной экономии энергии можно достичь, например, за счёт применения автоматически регулируемых малоинерционных систем, быстро реагирующих на изменение температуры в помещениях.

Так при прогревании помещений солнечными лучами, проходящими сквозь окна, соответствующие датчики могут подавать на дозирующие клапаны сигнал, на уменьшение подачи теплоносителя в приборы отопления данной комнаты. Соответственно котел будет работать меньшее количество времени и расход газа сократится. В этом случае добрую услугу при отоплении дома Вам могут оказать пластинчатые отопительные батареи и конвекторы, которые обладают малой инерционностью. Отопление посредством нагрева полов и кафельная печь из-за большой нагреваемой массы быстро реагировать не смогут.

Отопительный котёл должен соответствовать стандартам, говорящим об эффективном использовании энергии и отсутствии выбросов вредных веществ в атмосферу. Ныне этим требованиям отвечают конденсационные котлы, работающие на жидком топливе или газе, а также газовые паровые котлы со сверхвысоким КПД.

Однако наиболее эффективной и обеспечивающей наибольший комфорт, является система отопления инфракрасными пленочными обогревателями, их КПД 92-97%.

При желании уменьшить энергопотребление собственного дома встает вопрос: что нужно сделать в первую очередь - сделать более мощной систему отопления или утеплить дом? Ответ на этот вопрос однозначный. Сначала следует улучшить теплоизоляцию всех элементов дома. Поскольку для обогрева хорошо утеплённого дома потребуется более компактная и менее мощная система отопления, но хорошо отрегулированная.

10. Пассивное и активное использование солнечной энергии.

Экономить энергоресурсы позволяет применение в окнах стеклопакетов с меньшим коэффициентом теплопередачи. Например, 1,6 Вт/(м2-К) вместо прежних 2,3 или 2,6 Вт/(м2-К). Современный рынок предлагает стеклопакеты даже с Кт =1,3-1,1 Вт/(м2-К) . Бывают стеклопакеты и люкс-класса (0,9-0,8 Вт/(м2"К)), но они стоят значительно дороже. Наряду с экономией энергии, стеклопакеты создают в помещениях комфорт. На стоимость окна, прежде всего, влияет материал рамы и только потом - остекление. Применение стеклопакета с коэффициентом теплопередачи 1,3 или даже 1,11 Вт/м2-К не ведёт к резкому повышению стоимости окна в отличие, например, от использования деревянных рам из склеенной ангарской сосны.

Преобразование солнечной энергии.

Энергию солнца можно использовать не только пассивно (за счёт преимущественного расположения остеклённых поверхностей дома на южную сторону), но и активно. В этом случае речь идёт об использовании солнечных батарей и солнечных водонагревателей, с помощью которых можно подогревать воду для ванной, душа и системы отопления.

Жидкостный солнечный коллектор;
Щит автоматики;
Теплообменник;
Разбор подогретой воды;
Змеевик контура отопительного котла;
Змеевик-теплообменник солнечной станции;
Трубопровод подпитки теплообменника;
Трубопровод подпитки солнечного коллектора.

При проектировании дома необходимо предусмотреть прокладку теплоизолированных труб от солнечного к потребителям горячей воды. Процесс преобразования солнечной энергии в электрическую через фотоэлектрические элементы, сегодня уже достаточно совершенен, но пока для частного домостроения экономически оправдано только использование солнечных водонагревателей.

Наряду с потерями тепла через конструктивные элементы здания, оно теряется и при вентилировании помещений.

Проверено, что в условиях хорошо утеплённого дома вентиляционные потери тепла достигают 30-50%. При этом тепло теряется в результате замены тёплого воздуха на свежий, но более холодный.

Этот процесс совершенно необходим для создания нормальных микроклиматических условий в доме. Потребность в вентиляции особенно заметна в энергоэффективном доме, где пути проникновения в дом холодного свежего воздуха надёжно перекрыты уплотнениями.

Эффективным решением в борьбе с теплопотерями, является монтаж системы вентиляции с рекуперацией (возвратом) тепла, которое у современных моделей достигает 80-85%.

На этапе проектирования нужно обязательно предусмотреть место расположения рекуператора и трубопроводов.

Однако эффективная система вентиляции, исходя из практики, является самым распространенным элементом строительства, на котором всегда экономят. Поскольку потребность жильцов дома в чистом свежем воздухе не уменьшается, им приходится постоянно оплачивать перерасход электроэнергии или газа, который уходит на компенсацию выветриваемого тепла.

Задумайтесь: какой смысл дополнительно уплотнять и утеплять конструкции помещений, если тепло уходит наружу через открытые окна и двери?

Без установки эффективной системы вентиляции с этими теплопотерями остается смириться. Их можно только немного сократить, на 25-30% (или на 10-15% от общего объема потерь тепла) за счет правильного проветривания. Вне отопительного сезона, естественно, вентилировать дом можно сколько угодно. Проводить так называемое сквозняковое вентилирование, рекомендуется хотя бы в порядке соблюдения гигиенических норм. Полезно не менее двух-трёх раз в день на короткое время настежь открывать окна, создавая сквозняк.

Время, необходимое для воздухообмена, зависит от температуры и влажности наружного воздуха и силы ветра. Чем холоднее и суше на улице, тем короче должен быть процесс проветривания. Водяной пар, а также запахи, образующиеся при принятии ванны или душа, следует сразу же удалять проветриванием помещения. В зимнее время это нужно делать осторожно, так как сквозняк может не только нанести вред здоровью обитателей дома, но и повлечь за собой потерю значительного количества тепла. Известно, человек не лишён слабостей, к которым можно отнести и непреднамеренное пренебрежительное отношение к соблюдению правил. В данном случае - это правила проветривания помещений. Зачастую, когда жарко, мы не уменьшаем мощность системы отопления, а открываем форточку. Так не поручить ли это дело вентиляционной технике, управляемой компьютером в автономном режиме?

Телевизоры, стиральные машины, электрочайники, утюги, варочные панели, сплит-системы, лампочки - все они потребляют значительное количество электроэнергии. Сегодня сократить ее расход достаточно просто. Нужно при покупке каждого электроприбора обращать на его класс энергопотребления, он должен быть ААА.

Для освещения дома лучше всего использовать лампы на основе LED технологии. Светодиодная лампа является одним из самых экологически чистых источников света. Принцип свечения светодиодов позволяет использовать в производстве и работе самой лампы безопасные компоненты. Они не содержат токсичных веществ, поэтому не представляют опасности в случае выхода из строя или разрушения. Срок службы светодиодной лампы составляет до 100 000 часов. А повышенная энергоемкость позволяет потреблять в 10 раз меньше электроэнергии по сравнению с традиционными лампами накаливания.

13. Экономный расход воды и возврат теплоты от использованной теплой воды.

Производители сантехнического оборудования за последнее десятилетие разработали много различных конструкций смесителей, кранов и других элементов сантехнического оборудования, которые позволяют сократить расход воды на 40-50%, без потери моющих свойств потока воды.

Разработаны инновационные системы полива цветников и газонов частных домов, которые сокращают расход воды на полив 40-60%. Системы объединяют в себе локальные датчики, региональные прогнозы погоды и интеллектуальный алгоритм для выбора оптимального режима полива растений на приусадебном участке. Датчики вставляются в каждую зону полива и отслеживают влажность, температуру почвы и освещенность территории. В систему встроен микроконтроллер, который подсоединяет датчики по беспроводной технологии Wi-Fi к домашней сети для контроля времени и продолжительности полива. А микроконтроллер, анализируя все полученные данные, сам выбирает оптимальный режим полива.

В 2012г. конструкторы систем рекуперации частных домов из Англии и Бельгии представили очень компактные системы, которые позволяют возвращать тепловую энергию от сточных вод обратно в дом. КПД таких систем около 60%.

СТОИТ ЛИ ВСЕ ЭТО ТОГО, ЧТОБЫ НЕСТИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РАСХОДЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ?

Ответ на этот вопрос могут дать реальные цифры экономии и подтвержденные факты.

Стоимость самого популярного в России источника тепловой энергии –природного газа в 2017г. в Ростове-на-Дону составляла 5,5 руб./м3. Тенденция цены – ежегодный плавный рост до уровня общемировых цен, как это уже произошло с бензином, стоимость которого на внутреннем рынке сравнялась с его стоимостью на рынках Европы и Северной Америки. Сегодня средняя цена 1м3 природного газа, например в Европе, составляет 0,37 $/м3, т.е. 13,3 руб./м3. Если предположить, что ежегодное повышение цены составит всего 9%, то цена газа на внутреннем рынке достигнет уровня среднемировой к 2025г.
Среднемесячный объем энергопотребления газа в зимний период обычным домом 100м2 (ж/б фундамент, система «теплый пол» без утепления, стены 1,5 кирпича с цементной штукатуркой, с обычными металлопластиковыми окнами, утеплением кровли 150мм и без приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла), составляет 850-900м3. В ценах 2017г. это 4,8т.р./месяц, но в 2025г. с очень высокой степень вероятности, отопление этого дома будет в среднем стоить 11,5т.р./месяц, или около 60000 руб. за отопительный период.
Собственники домов вышеописанной конструкции, имеющие столь огромные расходы на отопление, будут вынуждены делать их утепление, минимальная стоимость которого в ценах 2017г., для 1эт. дома 100м2 (чтобы привести в соответствие со СНиП 2302-2003 «Тепловая защита зданий») составляет около 320 тыс.руб. Если они не будут заниматься теплоизоляцией, то им придется смириться с тем, что суммы оплаты за потребленные энергоресурсы будут огромны, их дома будут оценены рынком значительно ниже, чем те, которые построены в соответствии со стандартами энергосбережения. Покупатели домов проверяют это просто, они поросят квитанции об оплате коммунальных платежей за прошлый год.

Самые актуальные вопросы:

На сколько увеличится стоимость строительства, если все делать сразу в соответствии с существующими нормативами по теплосбережению?

В среднем от 3% до 10%, все зависит от архитектурного проекта, изначально правильно выбранных инженерных решений по конструкции дома, строительных материалов и технологий.

Через сколько лет эти дополнительные вложения в сохранение тепла окупятся?

Например: при строительстве 1эт. дома 100м2 (по классической вышеописанной схеме), первоначальная стоимость возведения составила 2100 тыс. руб. После корректировки, с целью уложиться в требования СНиП 2302-2003 «Тепловая защита зданий», смета увеличилась на 90 тыс.руб. При этом энергопотребление снизится не менее, чем на 30% (обычно 35-40%), а ежегодная экономия за отопительный период составит не менее 1400м3 природного газа. В 2017г. цена 1м3 газа в Ростове-на-Дону составляла 5,5руб. При условии ежегодного подорожания газа не более, чем на 9%, затраты окупятся на 8-й год. Однако гораздо важнее то, что спустя эти 8 лет все равно придется проводить комплекс мероприятий по энергосбережению дома, чтобы его содержание не стало тяжелым финансовым бременем для семьи. А стоимость переделки элементов дома будет почти в 4 раза дороже, по сравнению 80 тыс.руб. затрат на энергосбережение на этапе строительства.

Есть реальные примеры построенных Вами домов, у которых на 30-40% меньше расход газа на отопление, без ущерба для комфорта проживания?

Более 70% наших Клиентов приняли решение о строительстве таких домов, и уже живут в них. Однако, с 2014г. мы начали предлагать заказчикам и реализовывать в проектах комплексные инженерные решения по всем конструкциям элементов дома, которые позволяют сократить расход энергоресурсов во время эксплуатации еще на 20-30%.

Изложил свои мысли в одной статье максимальное понятным языком
SpoilerTarget">Спойлер
24.04.2014
Микроклимат энергоэффективного дома. Часть 1. Вентиляция.
Вы приезжаете с работы в свой большой дом площадью, например 200м2, поворачиваете ручку включения вентиляции на "1" и получаете свои положенные 30куб.метров свежего воздуха для того, что бы концентрация углекислого газа не превышала 0.12% или 1200ppmv (по объёму). Дальше приходят дети из школы и вы переставляете ручку на 2-ю скорость, что бы подавалось 60кубометров в час, за тем муж и 3-я скорость и уже 120м3 в час, и так до утра пока все не уедут из дома по своим делам.
Немного комичная ситуация, не правда ли? Но именно так требует современный Свод Строительных Норм и Правил (СНиП). Требует, но не объясняет как вентиляционная система должна "догадаться" в какую комнату и сколько нужно подавать воздуха в каждый момент, и почему 30м3 на человека или 3м3 на 1м2 жилой площади? Ведь для дыхания человек использует всего 0,5м3 (500литров) воздуха в час.
Давайте попробуем разобраться откуда берётся цифра 30м3 в час на одного человека? Дело в том, что все эти требования относятся к устройству самой распространённой смешивающей (или смесительной) вентиляционной системы, в которой свежий воздух с улицы перемешивается с воздухом в помещение.
А что есть какой то другой способ вентиляции?
-Да есть, но об этом ниже.
Хорошо известно, что человек выдыхает в час приблизительно 24литра углекислого газа (СО2). В природном чистом воздухе концентрация CO2 около 400ppm, или 0.4л на 1 м3 воздуха. В городах эта цифра зашкаливает далеко за 550ррм, или 0.55л на 1м3.
Зима не лето, все окна закрыты и каждый час, от каждого жильца в доме прибавляется по 24л углекислого газа, который нужно удалять, что бы концентрация СО2 не превысила допустимую санитарную норму 0.12%, 1200ppm, или 1.2 литра CO2 на 1 кубический метр воздуха. Таким образом, каждый выброшенный на улицу 1 куб. метр воздуха уносит с собой 1.2 литра углекислоты, а взамен поступает 1 куб. чистого воздуха с концентрацией 0.4л на 1 куб. метр. Разница по СО2 составляет 0.8л на каждый кубический метр воздухообменной операции.
Необходимо выбросить 24л углекислого газа в час от одного человека, или 24л/0.8л= 30кубов грязного воздуха, заменив его чистым, только для того что бы удержать концентрацию внутри дома на предельно допустимом уровне в 1200ppm, или 0.12% по СО2 и не вылезти за пределы санитарной нормы.
А если нужен воздух более чистый, например 600ppm по СО2? Тогда потребуется вытягивать 24л/(0.6-0.4)=120м3 на человека или 480м3 на семью из 4-х человек. А если вся семья собралась в гостиной на чай или для просмотра фильма? Как подать такой гигантский объём воздуха в одно помещение?
На этом проблемы не заканчиваются, зимой 480м3 будут уносить с собой 6кВтчасов тепловой энергии в час, или 144кВтчаса в день, что равносильно затратам на отопление ещё одного дома площадью 200м2. На место использованного поступит сухой морозный воздух с улицы, который уничтожит последние остатки домашней влаги, так необходимой для здоровой жизни. И да же увеличивая воздухооборот почти до бесконечности смешивающей вентиляцией, не возможно достичь наружной чистоты воздуха, лишь увеличится дискомфорт в доме от сквозняка, сухости и температурного дисбаланса.
Что же делать?
Частично, на 70-80% проблема тепловых потерь и возврата влаги через вентиляцию решается современными рекуператорами, но даже оставшиеся 25% тепловых потерь остаются огромными и не совместимыми с понятиями эффективность, комфортное проживание, энергосбережение и разумные затраты на вентиляцию.
Наличие рекуператора в современной вентиляционной системе - это элемент необходимый, но не достаточный. Гораздо более эффективным и важным решением, по нашему мнению, является грамотное устройство вытесняющего способа вентиляции в доме в замен перемешивающего. «Огромным преимуществом вытесняющего способа вентиляции является то, что при одной и той же кратности воздухообмена, она обеспечивает существенно более высокое качество воздуха, чем смешивающая вентиляция.» Цитата из «Displacement ventilation in non-industrial premises. REHVA guidbook.»
Теоретически вытесняющий способ вентиляции от 6-х до 8-ми раз эффективней перемешивающего, особенно для вредных веществ с маленькими концентрациями, таких как стиролы, фенолы, формальдегиды, и большинство антропотоксинов, выделяемых человеком при дыхании.
Однако на практике реализовать такое превосходство не всегда возможно. Например, высокотемпературное отопление (радиаторами или конвекторами) не совместимо с вытеснительным способом вентиляции. Большая часть свежего, более холодного воздуха, нагреваясь от батарей резко устремится вверх, под потолок, где удалится через вытяжные каналы без использования по назначению.
Наилучшим же вариантом для реализации вытесняющей вентиляции будет низкотемпературная система отопления,
Необходим датчик управления в зависимости от концентрации углекислого газа. Тогда вентиляционная система становится "умной", она отслеживает местонахождения хозяев в доме, и всегда адресно доставляет им чистый воздух. Отсюда следует, что и нет необходимости в одном огромном, мощном вентиляционном блоке на весь дом . Достаточно иметь "бутерброд" из нескольких маленьких вентиляционных рекуператоров, каждый из которых будет отвечать за свою обслуживаемую зону. В таком случае автоматически снижается энергопотребление и решается проблема обмерзания рекуператоров в сильные морозы, за счёт цикличности и очерёдности работы рекуператоров.
Существует и другие более экономичные и не менее эффективные решения построения вентиляционной системы о которых мы рассказываем на семинарах и индивидуальных консультациях.
Размер обслуживаемых зон имеет значение. Любой менеджер по продаже вентиляционных систем скажет вам, что чем больше помещение, тем больше проблем с организацией в нём вентиляции и предложит вам установить толстенную приточно-вытяжную систему. Хотя на самом деле всё обстоит с точностью до наоборот. Большому помещению вентиляция вообще не нужна. Гостиная комната площадью 50м2 способна удерживать под потолком около 50кубометров использованного воздуха, суммарный выдох от 4-х человек в течение 25 часов! Пару проветриваний в день и проблема чистейшего воздуха будет решена.
Достаточно вспомнить школьный класс и просьбу учителя: «Иванов, открой фрамугу!». Во всех Советских школах вентиляция была организована по такому гениальному способу, как проветривание через фрамугу. Стоя, учитель первым чувствовал когда грязный воздух начинал спускаться до уровня дыхания. Открыв фрамугу, холодный свежий воздух по окну водопадом падал вниз, нагревался интенсивным перемешиванием с тёплым воздухом от батарей и поступал прямо в зону дыхания учеников. Грязный, подпотолочный воздух при этом быстро удалялся через верхнюю часть открытой фрамуги. Просто и эффективно.
Ещё одна очень распространённая ошибка , которую делают «продвинутые» производители вентиляционных систем, допуская контакт свежего, живого воздуха с нагревательными элементами. Дело в том, что металлическая поверхность нагревателя выступает в роли катализатора на котором развивается эндотермическая реакция окисления, уменьшающая ионизованность и меняющая химический состав воздуха, делая его «мёртвым», что нельзя сказать про теплообменные процессы, происходящие в рекуператоре, где две газовые среды обмениваются теплом и влагой через специальную мембрану при минимальной разнице температур.
Основные моменты на которые нужно обращать внимание при организации вентиляции в энергоэффективном доме.
Любая вентиляция плохо совмещается с радиаторным, конвекторным способом отопления.

Чем больше помещение, тем меньше ему необходима вентиляционная система, достаточно периодических проветриваний.

Только вытесняющий принцип вентиляции хорошо согласуется с принципами энергосбережения, качества воздуха в обслуживаемой зоне и комфорта проживания.

Самый подходящий вариант для реализации вытесняющей вентиляции это низкотемпературная система отопления, например, теплыми полами или теплыми стенами.

Подогрев свежего воздуха нагревательными элементами не допустим.

Для работы вытеснительной вентиляции необходимо подавать воздух с температурой ниже чем в помещении в нижнюю часть помещения. Вытяжка всегда под потолком. Ещё в 19-м веке, выдающийся академик Владимир Ефимович Грум-Гржимайло, указывал, что «температура приточного воздуха должна быть +15°С, тогда воздух не поднимется сразу вверх и не будут стыть ноги…»

Вентиляция должна быть адресной, умной и управляться по результатам мониторинга качества воздуха в каждом помещении.

Лучше отдельный рекуператор для каждой обслуживаемой зоны, чем один большой агрегат на весь дом.

Вытяжка из кухни, зонт над варочной плитой, должен быть обязательно сделан отдельным воздуховодом.

Воздуховоды из санузлов не должны соединяться в один канал с воздуховодами из жилых комнат.

Воздуховоды желательно использовать с внутренней гладкой поверхностью. Никак не гофра.

При разводке воздуховодов, чем меньше углов и поворотов по горизонтали, тем лучше.

Работа вытесняющей вентиляции в небольшой комнате
ГОСТ 30494-2011, соответствует категории "Высокое качество воздуха".
Суммарно, в течении одного часа, вытесняющая вентиляция проработает около 20-25минут, поддерживая уровень углекислого газа, в среднем, 850ppm и заменит всего 12-15м3 воздуха . Для сравнения, перемешивающей вентиляции понадобился бы воздухообмен в объёме 53м3 в час, что бы удержать чистоту воздуха на том же уровне 850ppm.
Если в помещении будет несколько человек, и концентрация СО2 превысит уровень 1000ppm, контроллер переключит рекуператор на повышенную 2-ю скорость вентилирования.
Думаю будет полезно для тех кто сам делает вентиляцию в своем доме.
Покритикуйте.
Кидайте камни, все пойдет на пользу.

На сегодняшний день проблемы энергоэффективности жилья в России наиболее актуальны. И дело касается не только повышенной стоимости на электроэнергию, но и ухудшение экологической ситуации, вызванной парниковым эффектом. Об энергоэффективном жилом доме впервые

Принципы строительства энергоэффективного дома

Главная задача энергоэффективного дома — это сокращение расходов на электроэнергию, особенно в период зимних месяцев.

Главными принципами строительства дома считаются:

15 сантиметровый теплоизоляционный слой;

Проект дома

простая форма здания и кровли;
применение экологических и теплых материалов;
установка механической вентиляции;
применение природной энергии;
ориентация при строительстве дома на южное направление;
исключение мостиков холода;
100% герметичность здания.

Большая часть российских однотипных построек имеет естественную , которая неэффективна и приводит к большим теплопотерям. А летом данная технология вообще не работает, как в прочем и в зимнее время года, когда необходимо постоянное проветривание помещений. Установка специального рекуператора воздуха позволит вам применять для обогрева поступающего воздуха уже нагретый.

Рекуперационная система обеспечивает до 90% тепла благодаря нагреву воздуха.

Стоит отметить, что строительство большого дома приведет к большим теплопотерям.

Стоит ориентироваться на площади для реального проживания и их использования. Потому что обогрев неиспользуемых помещений и комнат просто недопустим. Строительство дома необходимо рассчитать на точное количество проживающих в нем. И оставшиеся комнаты в доме будут обогреваться за счет естественного человеческого тепла и работы бытовых приборов.

Энергоэффективный дом обычно строят с учетом всех климатических условий и их использования. Солнечные дни или ветреные должны стать для вас подсказкой для выбора определенных источников энергии. И важно добиться герметичности не только за счет оконных и дверных проемов, но и за счет применения для и специальной двусторонней штукатурки, надежной и качественной и защиты от ветра. Также следует помнить, что чем больше , тем больше будут теплопотери.

Учет энергоэффективности дома на стадии проектировки

Выбирая определенное место для строительства дома необходимо учесть и природный ландшафт. Выбранная местность должна быть ровной и без перепадов высоты. Вообще, любую особенность ландшафта можно применять для увеличения эффективности. Например, перепад высоты будет обеспечивать низкую по затратам подачу воды.

Также следует учитывать положение дома относительно солнца, чтобы использовать солнечное освещение в замен электрического.

Качественная и должны быть предусмотрены с самого начала строительства. Потому что энергоэффективность без данного типа изоляций невозможна.

Козырек, и скат крыльца должны быть оптимальными по ширине, чтобы не создавать тень при естественном освещении, и в тоже время защищать здание от перегрева, и защищать стены от дождя. необходимо конструировать с учетом массы снежного покрова в зимнее время. Также нужно организовать правильные водостоки и утепление крыши.

Все эти меры снизят расходы на содержание и увеличат срок службы дома.

Меры повышения энергоэффективности деревянного дома

Увеличение энергоэффективности уже построенного дома вполне реально. Хотя, необходимо учитывать и возврат дома. Если дом в хорошем состоянии и не подлежит сносу через несколько лет, то его вполне можно реконструировать.

Уменьшить энергопотери можно с помощью современных материалов и технологий. Первое, с чего нужно начать — это определение утечек тепла. Мостики холода, отнимают существенную часть тепла всего дома. Поэтому очень важно найти такие места в герметичности стен, крыши, оконных и дверных проемов.

Чаще всего проблемные места можно встретить в месте выноса , цоколя и прочих конструкций. Обязательно утеплите чердачное помещение и перекрытия в подвал и погреб. В многоквартирном доме существенный эффект приносят тамбурные двери.

Присутствие , также свидетельствуют о разгерметизации помещения. Старые или неверно установленные окна существенно снижают уровень тепла в комнатах. Иногда только их замена снижает расходы на отопление в несколько раз.

Стоит также отметить, что весь утепляющий материал должен быть чистым и экологически безопасным для жизни человека. Отличным вариантом будет применение теплой штукатурки для еще большей герметизации утепления всех стен. Данный строительный материал отлично справиться с разгерметизированными швами и различными стыками. В качестве утеплительного материала можно применять полиэтилен, монтируя его под деревянной обшивкой. И толщина данного материала должна быть не менее 200 микрон.

В наши дни такие дома все больше набирают популярность в России и Беларуссии, так как они меньше нуждаются в затратах на отопление и отлично вентилируются. Желаем вам построить лучший экономный и качественный дом!