Як побудувати пасивний чи енергоефективний будинок?

Пасивний – це досконала форма енергоефективного будинку. Головний принцип – економити енергію скрізь, де це можливо. В ідеалі, пасивний будинок є автономною енергосистемою, яка не потребує жодних витрат на його обігрів та підтримання комфортної температури. У різних країнах існують свої стандарти визначення енергоефективного будинку. Це з можливістю чи неможливістю наблизитися до ідеалу пасивного будинку залежно від особливостей місцевого клімату. В Україні також є такі стандарти.

Назва «пасивний» означає те, що він вимагає дуже мало активних систем опалення (в ідеалі взагалі не вимагає) і більша частина його потреб для опалення виходить від «пасивних» джерел енергії - сонячне світло, тепло самих мешканців, тепло від побутових електричних приладів, використовуються у будинку. У кліматичних умовах, де цього недостатньо, додатково застосовують активні джерела енергії, які мають бути низькоенергетичними. Перевагу віддають альтернативним джерелам енергії, тому пасивний будинок також називають екодомом.

Для створення енергоефективного будинку необхідно:

• Утеплити зовнішні стіни житлового будинку найбільш якісними сучасними ізоляційними матеріалами з метою створення високоефективної зовнішньої теплоізоляції. Внутрішня теплоізоляція є небажаною для несучих конструкцій і може призвести до значних коливань температури в приміщеннях.
• Спроектувати будинок таким чином, щоб він акумулював достатню кількість сонячного тепла, наприклад, через великі вікна або скляні дахи. Факторами, що впливають на енергоефективність, є компактність, правильна геометрія будівлі, зонування, орієнтація по сторонах світу.

Пасивному будинку необхідна система припливно-витяжної вентиляції з рекуперацією тепла. Це єдиний обов'язковий активний метод, який потрібно використовувати у пасивному будинку. По-перше, для забезпечення розумної гігієнічної вентиляції, а по-друге, для відновлення цінного тепла із відпрацьованого повітря. Потреба в обігріві виникає через втрати тепла через огороджувальні конструкції та втрати, що виникають у процесі провітрювання. Чим краще будинок утеплений, тим менше втрати тепла через дах, зовнішні стіни, підлогу, підвал чи фундамент. Потужність електроприладів в будинку повинна бути максимально знижена. Попит на первинну енергію всієї будівлі, включаючи побутову електроенергію, не повинен перевищувати 120 кВт/год. на квадратний метр житлової площі на рік.

1. Гарна ізоляція.

Товщина ізоляції в пасивному будинку може змінюватись від 12 до 36 сантиметрів, залежно від конструкції стіни та орієнтації будівлі. Такі будинки, як правило, виконуються без підвалу. Через дах втрачається близько 30% тепла, оскільки тепле повітря легше і піднімається нагору. Тому дах пасивного будинку повинен бути ізольований особливо ретельно.

2. Вжито заходів щодо усунення теплових мостів.

Скрізь, де цілісність зовнішньої ізоляції пасивного будинку порушена через необхідність вивести щось назовні, особливо металеві елементи, тепло йде назовні через так звані містки холоду. Це стосується вікон, кабелів, антени на даху, настінних отворів для вентиляційних каналів, а також водопровідних труб. Вони повинні бути ретельно ізольовані або сконструйовані таким чином, щоб тепло не йшло.

3. Вентиляція з рекуперацією тепла.

Зовнішня ізоляція пасивного будинку має бути герметичною та зводити тепловтрати до мінімуму. Йдеться про мікроклімат за аналогією з термосом. Але, оскільки люди і тварини, що живуть у будинку, видихають вологу і вуглекислий газ, а у ванній кімнаті і на кухні створюється додаткова підвищена вологість, то її необхідно позбавлятися. За інших обставин достатньо було відчинити вікно, щоб провітрити приміщення. Цей тип вентиляції охолоджує приміщення в зимовий період, тому високий стандарт пасивного будинку не може бути досягнутий. В енергоефективному будинку використовується складний варіант вентиляції з рекуперацією тепла. Це досягається за допомогою теплообмінника, який витягує тепло з відпрацьованого повітря, нагріває свіже повітря, що надходить ззовні, а відпрацьований викидає назовні. Більш ефективними є роторні рекуператори, які забезпечують відбір не тільки тепла, а й вологи від повітря, що видаляється. Однак даний тип рекуператорів вимагає підключення до каналізації для відведення конденсату і відрізняється великими розмірами габаритними в порівнянні з пластинчастими рекуператорами.

4. Енергоефективне опалення.

Якщо в пасивному будинку без опалення не обійтися, застосовуються всі можливі способи обігріву: центральне, конденсаційні газові котли , твердопаливні котли, когенераційні машини, теплові насоси та сонячні колектори. Часто використовуються теплові насоси, які відбирають тепло від землі чи навколишнього повітря. Спеціальні теплові насоси можуть використовувати тепло з системи загально-обмінної вентиляції для виробництва побутової гарячої води. Ця система найбільш ефективна влітку. Для роботи теплового насоса потрібна лише електрика. Центральним джерелом опалення в пасивному будинку є бак-акумулятор (накопичувальний бак), який накопичує тепло від різних приладів, що теплогенерують (сонячні колектори, теплові насоси, рекуператори тепла систем вентиляції тощо). У цій ємності акумулюється надмірне тепло і потім перерозподіляється залежно від пріоритетності завдання. Чим більша ємність даного бака, тим більшу площу можна обігріти і процес обігріву відбуватиметься швидше. Замість радіаторів у пасивному будинку використовуються тепла водяна підлога, стіни.

5. Контроль та регулювання енергопостачання.

Для найбільш ефективного використання джерел тепла та електроенергії (кухонні прилади, освітлення, системи кондиціювання та вентиляції повітря) необхідно інтегрувати дані системи в єдиний централізований комплекс програмного управління, який аналізуватиме робочі параметри всіх систем залежно від конкретних умов експлуатації та підлаштовуватиме їх під Ваші вимоги . Система включає інтегровані температурні датчики, датчики для вимірів вмісту вуглекислого газу і вологості. Система вентиляції автоматично вмикається, якщо датчики показують перевищення допустимого рівня концентрації вуглекислого газу або вологості у приміщенні тощо.

Інвестиції у будівництво пасивного будинку трохи вищі, ніж у традиційний будинок. Вищі витрати обумовлені необхідністю використання високоякісних і дорогих компонентів пасивного будинку (вікна, вентиляція, ізоляція) і можуть бути частково компенсовані за рахунок відсутності традиційної системи опалення. У довгостроковій перспективі пасивний будинок у порівнянні зі звичайним будинком є найкращою альтернативою.

Пассивный дом требует до 90% меньше энергии, чем отопление зданий, построенных обычным способом. Это уменьшает выброс CO2 и других экологически и климатически вредных выбросов до минимума. Таким образом, ископаемые виды топлива, такие как газ, нефть и уголь не используются.