Пассивный дом. Что это такое ?

Пассивный дом, энергосберегающий дом или экодом — сооружение, основной особенностью которого является отсутствие необходимости отопления или малое энергопотребление за счёт применения пассивных методов энергосбережения. В среднем это около 10 % от удельной энергии на единицу площади, потребляемой большинством современных зданий.

В условиях роста цен на электричество и тепло остро стоит вопрос эксплуатационных затрат на жилье. Показателем энергоэффективности объекта служат потери тепловой энергии с квадратного метра (кВт·ч/м²) в год или в отопительный период. В среднем этот показатель составляет 100–120 кВт·ч/м². Энергосберегающим считается здание, где он ниже 40 кВт·ч/м². Для европейских стран этот показатель ещё ниже — порядка 10 кВт·ч/м².

Достигается снижение потребления энергии в первую очередь за счет уменьшения теплопотерь здания.

Архитектурная концепция пассивного дома базируется на принципах: компактности, качественного и эффективного утепления, отсутствия мостиков холода в материалах и узлах примыканий, правильной геометрии здания, зонировании, ориентации по сторонам света. Из активных методов в пассивном доме обязательным является использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией.

Энергонезависимость и альтернативные источники энергии

В идеале пассивный дом должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома должно происходить благодаря теплу, выделяемому живущими в нём людьми и бытовыми приборами. При необходимости дополнительного «активного» обогрева желательным является использование альтернативных источников энергии. Горячее водоснабжение также может осуществляться за счёт установок возобновляемой энергии: тепловых насосов или солнечных водонагревателей. Решать проблему охлаждения/кондиционирования здания также предполагается за счет соответствующего архитектурного решения, а в случае необходимости дополнительного охлаждения — за счет альтернативных источников энергии, например геотермального теплового насоса.

Иногда определение «пассивный дом» путают с системой «умный дом», одной из задач которой является обеспечение контроля энергопотребления здания. Также отличается система «активного дома», которая помимо того, что мало тратит энергии, ещё и сама вырабатывает её столько, что может не только обеспечивать себя, но и отдавать в центральную сеть (дом с положительным энергобалансом).

Конструкция и теплоизоляция ограждающих поверхностей

Конструкция. Для строительства, как правило, выбираются экологически корректные материалы, часто традиционные — газобетон, дерево, камень, кирпич. В последнее время часто строят пассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены специальные заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.

Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, пол) стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Это приводит к значительным потерям: например, теплопотери обыкновенного кирпичного здания — 250–350 кВт·ч с 1 м² отапливаемой площади в год.

Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. Внутренняя теплоизоляция нежелательна, так как это снижает термическую инерционность помещений. Наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как несущие конструкции находятся всегда в зоне положительных температур, что выводит точку росы за их пределы. Также производится устранение «мостиков холода». В результате теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт·ч в год на 1 м² — практически в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях.

Энергоэффективные окна и система вентиляции с рекуперацией

Окна

Потери тепла через окна делятся на радиационный, конвекционный и теплопроводный перенос тепла. В пассивном доме используются усовершенствованные энергосберегающие окна. Герметичные стеклопакеты (1-камерные или 2-камерные) заполнены низкотеплопроводным газом или криптоном с тёплой дистанционной рамкой. Одно из стекол покрыто селективным покрытием (I-стекло или K-стекло), сокращающим радиационные потери. Применяются более тёплые многокамерные профили. Установка рольставень позволяет увеличить тепловое сопротивление оконного блока на 20–30 %. Самые большие окна направлены на юг (в северном полушарии). Ориентирование окон на восток и запад сводится к минимуму для снижения затрат энергии на кондиционирование летом.

Вентиляция

В энергоэффективных зданиях используется сложная система: вместо окон с открытыми пазами используются герметичные стеклопакеты, а приточно-вытяжная вентиляция осуществляется централизованно через установку рекуперации тепла. Дополнительного повышения энергоэффективности можно добиться, если воздух выходит из дома и поступает в него через подземный воздухопровод, снабжённый теплообменником.

Зимой холодный воздух входит в подземный воздухопровод, нагреваясь там за счёт тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает поступивший свежий и выбрасывается на улицу. Нагретый свежий воздух, поступающий в дом, имеет в результате температуру около 17 °C. Летом горячий воздух, поступая в подземный воздухопровод, охлаждается там от контакта с землёй примерно до этой же температуры. За счёт такой системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия.