Energeticky úsporný dům. Pasivní dům: design, konstrukce a vlastnosti

Pasivní dům je standardem energetické účinnosti ve stavebnictví, který umožňuje ekonomicky a šetrně k životnímu prostředí, způsobuje minimální škodu na životním prostředí, udržuje pohodlný pobyt. Spotřeba tepelné energie je tak nízká, že není třeba instalovat samostatný topný systém nebo její výkon a rozměry jsou malé.

Standard pro energetickou účinnost

Spotřeba energie pro potřeby vytápění takového domu nepřesahuje 15 kilowatthodin na jednotku plochy za rok. Spotřeba energie pro vytápění, ohřev vody a elektřinu energeticky účinný domov nepřesahuje 120 kilowatthodin na jednotku plochy.

Porovnáme-li výkon spotřeby energie na vytápění v Německu, které se řídí předpisy o ochraně a energetických úspor tepelné v roce 2002 (WSchVO a EnEV 2002), je možné vidět přímý tendenci k poklesu k vytápění budov. Nedávné rozhodnutí s EnEV, regulující tepelnou ochranu ve Spolkové republice Německo, nastavit rychlost na roční spotřeby energie na vytápění nových i sanovaných domů 30 až 70 kilowatthodin na jednotku plochy.

Pro srovnání, v Ruské federaci, norma roční spotřeby energie pro vytápění pro Moskvu je od 95 do 195 kilowatthodin na jednotku plochy. Skutečná spotřeba je mnohonásobně vyšší než tyto normy.

Výhoda energeticky úsporných domů

Ecohouse má následující výhody:

• Komfort. Poskytuje neustále udržovaný příjemný mikroklima, čistý a čerstvý vzduch speciální inženýrský systém. Pasivní dům současně získá rovnováhu pokojových teplot.
• Úspora energie. Pokud srovnáváme obvyklý objekt a pasivní dům, pak se tento rozdíl liší více než desetinásobným snížením spotřeby tepla pro potřeby vytápění.
• Přínosy pro zdraví. Když je dům pasivní, po celý rok jsou všechny obytné prostory neustále zásobovány čerstvým vzduchem, nejsou žádné průvany, vysoká vlhkost a neexistuje forma.
• Ekonomické. Pokud je dům pasivní, náklady na provoz jeho zásobování energií zůstávají na nízké úrovni, a to i při zvyšování nákladů na energii.
• Péče o životní prostředí. Když je dům pasivní, využívání energeticky účinných technologií zvyšuje úroveň ochrany životního prostředí.

Energetická bilance

Jedna z charakteristik energeticky úsporných domů je energetická rovnováha mezi ztrátou ventilace nebo přenos a příjem tepla ze slunečního záření, vnitřní zdroje tepla a vytápění. V bilanci základních prvků, jako je například optimální izolaci vytápěné objemu, kompaktní stavby, použití pasivní přívodu tepla ze slunečního záření orientací většiny obrazovek (až 2/5 čtvereční fasády) na jih, s tolerancí 30 ° C a vzhledem k nedostatku stínování. Rovněž by bylo nadbytečné používat domácí spotřebiče s vysokou úrovní energetické účinnosti. Rovněž se plánuje ohřev vody pomocí tepelného čerpadla nebo solárního kolektoru, pasivního ohřevu vzduchu zemním výměníkem tepla. Ve skutečnosti ideální pasivní dům je termostatem bez topení.

Pasivní dům: technologie

Jak je tento výsledek dosažen? Standard pasivního domu předpokládá práci v pěti směrech:

• Tepelná izolace. Izolace vnějších ploch, zejména úhlových, zadních a přechodových spojů a průsečíků by měla být taková, aby koeficient přenosu tepla byl menší než 0,15 W / m²middot-K.
• Absence tepelných mostů. Je žádoucí vyhnout se inkluzi, která vedou teplo. Zvláštní program pro výpočet teplotního pole umožní identifikovat a správně analyzovat nepříznivá místa oplocení budov s následnou optimalizací.
• Certifikováno pro pasivní eco-house efektivní okna. Dvojité dvojité sklo s nízkými emisemi, plněné inertním plynem, jsou pro takové domy optimální. Kvalifikovaná instalace okenních konstrukcí.
• Mechanická ventilace s rekuperací tepla (nejméně 75%) a hermeticky uzavřená vnitřní skříň. Identifikace a odstranění bodů úniku je zajištěna automatizovanými zkouškami na propustnosti budov. Pohodlné větrání, uživatelsky řízené. Instalace zemního výměníku tepla.

Vznik v Rusku

V Evropě platí stavební standard pasivního domu masivně a v Ruské federaci je návrh a výstavba energeticky úsporných budov jen ve fázi formování.

Neexistují žádné domy, které by splňovaly požadavky standardu energetické účinnosti, ale již existují budovy blízké tomuto standardu. Ztělesňují principy, prvky a metody výpočtu energeticky účinného domu.

Také v případě Ruské federace byla vytvořena klasifikace struktur pro energetickou účinnost:

• pasivní dům - vytápění spotřebuje méně než 15, celková spotřeba energie za rok není větší než 120 kilowatt hodin na jednotku plochy;
• dům s velmi nízkou spotřebou - roční spotřeba energie pro potřeby vytápění je 16-35 a celková spotřeba energie za rok je nižší než 180 kWh na jednotku plochy;
• dům s nízkou spotřebou energie - konstrukce s roční spotřeby energie pro potřeby vytápění - 36-50 a celkové roční spotřebě energie - méně než 260 kilowatthodin na jednotku plochy.

Historie vývoje

Poloviny 90. let dvacátého století se vyznačoval základně v německém Darmstadtu, partnerství „pasivního domu“. Architekti Vestermauer a Bott, Ridder vedená Wolfgang Feist chetyrohkvartirny navržený dům, který se stal prototypem pro všechny následné energeticky úsporné domy. Pasivní dům byl postaven v roce 1991 za účasti vlády Hesensko. Roční spotřeba budovy pro potřeby vytápění je nižší než 1 litr paliva na jednotku plochy.

Návrhové prvky

Design pasivního domu byl doplněn o následující řešení.

Vnější stěna silikátové cihly 175 mm silná vrstva izolovaného polystyrenu 275 mm, vnitřní konečnou tloušťku sádrové omítky 15 mm a tři vrstvy tapety s následným lakováním.

Střecha pokrytá humus, filtrační vrstvy, dřevotřískových desek o tloušťce 50 mm, vyztužený s dřevěnými trámy, uzavřených polyethylenovou fólií, je izolována vrstvou minerální vlny o tloušťce 445 mm, třívrstvý dokončení sádrokartonu a tapety s následným lakováním.

Překrytí suterénu, 160 mm železobetonu, izolace 250 mm polystyrénových desek, 40 mm zvukotěsnění, 50 mm cementového potěru a až 15 mm parkety.

Okna se třemi skly, oboustranně nízkoemisní nátěry, komory s kryptonem. Dřevěné rámy s izolací z polyuretanové pěny.

Rekuperace tepla je prováděno protiproudým výměníkem tepla v suterénu domu. Poprvé byly použity stejnosměrné motory s elektronickým spínáním.

Přívod teplé vody je zajištěn plochou vakuové kolektory o rozloze 5,3 m2. metr na byt (poskytují 66% potřeby teplé vody) a kompaktní stěnu kondenzační kotel na zemní plyn. Potrubí systému TUV jsou umístěny v tepelně izolační vrstvě a dobře izolovány.

Kontrolní měření

Po dokončení stavby a dodávky budovy byly provedeny řídicí měření průtoku vzduchu, tlakové zkoušky, měření 24 hodin a spotřeba energie. Potvrdili dosažení cíle.

Roční spotřeba tepelná energie pro potřeby vytápění v letech 1991-1992 se rovnalo 19,8 kilowatthodin na jednotku plochy, což představuje 8% spotřeby bytů v konvenčním bydlení. V letech 1992-1993 se roční spotřeba snížila na 11,8 kilowatthodin na jednotku plochy (5,5% spotřeby bytů užívaných ke srovnání). Později se spotřeba snížila na méně než 10 kilowatt hodin na jednotku plochy za rok.

Ukazatele byly tak malé, že odborníci je po dlouhou dobu nesprávně interpretovali. Výrazné snížení nákladů na energii, dosahující 90%, bylo dosaženo díky používání vysoce účinných domácích spotřebičů.

Německá zkušenost byla vypůjčena finskými architekty a architekty z jiných evropských zemí. Od té doby bylo ve světě postaveno více než 40 tisíc pasivních ekologických domů.

Pasivní dům: výstavba v Rusku

V Ruské federaci v Moskvě, Petrohradě, Nižním Novgorodu a Jekatěrinburgu vzniká nebo se staví několik objektů s využitím základních standardů, na kterých jsou postaveny pasivní domy. Projekty některých z nich budou zvažovány dále.

Projekt v Moskvě

Mezi projekty jednotlivých budov s nízkou spotřebou energie je možné vyjmout "Aktivní dům" v Moskevském regionu, jehož dodávka tepla je také pasivní.

Aktivní domy jsou struktura s různými úrovněmi energetická účinnost, ale s velkým komfortem, dosaženým pomocí automatického řízení mikroklimatu doma pomocí systému "inteligentního domu", využívání obnovitelných zdrojů energie a jeho ekologické čistoty.

Projekt byl dokončen v roce 2011. Představuje vypočtená 5 obyvatel struktura plocha 229 metrů čtverečních, dvě podlaží je rám ze dřeva, izolované z desek minerální plsti Isover, střešní okna VELUX, silné vnější konstrukcí ohrazení 550-650 mm, tepelná odolnost střechy a stěn 12, podlaha 14 (m²střední-° C) / W. Výměna vzduchu je 0,4krát za hodinu. Spotřeba energie pouze pro vytápění za rok je 38 a celková spotřeba energie je 110 kWh na jednotku plochy za rok.

Projekt v Nižním Novgorodu

Dalším příkladem projektu s extrémně nízkou spotřebou tepla pro potřeby vytápění je ekohouse u Nižního Novgorodu dokončeného v roce 2012.

Dvojpodlažní budova o rozloze 141m2. metr, počítáno pro čtyři osoby, je struktura ve formě dřevěného rámu, izolované desky z minerální vlny ISOVER, okenní profil REHAU GENEO, tři skla, odolnost proti prostupu tepla, 8,7 stěny, střechy 12,8, podlahové 8,9m²střední-° C / W. Byla použita ventilační jednotka Zehnder s účinností využití 84% a výměníkem vzduchu 0,3krát za hodinu. Roční spotřeba energie pro potřeby vytápění je 33 kilowatthodin na jednotku plochy.

Špatné bydlení - nepřítel energetické účinnosti

Od počátku myšlenka pasivní ecohouse předpokládala, že náklady na tyto domy budou stejné nebo mírně dražší než náklady na konvenční domy. Myšlenka této myšlenky spočívala v nízké ceně takové výstavby, optimálním poměru cenové kvality a rychlé návratnosti výdajů.

Hlavním cílem a problémem je vyrovnat náklady na výstavbu takových objektů v Ruské federaci a výstavbu obyčejných domů. Přemístění energeticky účinného domu z elity na masový sektor se neděje rychle. To bude vyžadovat kromě školení architektů, stejně jako dostupnost požadované úrovně dovedností stavitelů, použití vysoce kvalitních stavebních materiálů a technologické úrovně, vybavení a materiálů se zvláštními vlastnostmi.

Masivní stavební odvětví Ruska upřednostňuje snížení nákladů na bydlení v důsledku používání nízkokvalitních stavebních materiálů a využívání nízkokvalifikovaných pracovních sil. Dokud tyto preference zůstanou, přechod na energeticky efektivní výstavbu hromadného bydlení vypadá nerealisticky.

Perspektivy v Rusku

Plánované snížení spotřeby energie o 40% do roku 2020 má za cíl zvrátit situaci ve prospěch technologií šetřících energii. Norm odolnost proti přenosu tepla se zvýší z 0,52 na 0,8 m²middot- ° C / W a po uplynutí 1,0. Použití rekuperace ve ventilačních systémech bude povinné. V této době je důležité přizpůsobit a implementovat zahraniční zkušenosti. Do roku 2020 se očekává výstavba mnoha desítek pasivních domů. V té době již byly vytvořeny nezbytné podmínky: banky vytvoří systém preferenčních půjček, návrháři, vývojáři a stavitelé budou ovládat nové technologie. Tím vznikne trh a stálý požadavek spotřebitelů.