https://www.high-endrolex.com/35

ѕроекты пассивных и энергосберегающих домов в ”краине и пост-советском пространстве

ѕроекты пассивных и энергосберегающих домов в ”краине и пост-советском пространстве

«ѕравильный» современный жилой дом должен экономить энергию, быть комфортным дл€ проживани€, поддерживать здоровье своих жильцов и, в идеале, не загр€зн€ть окружающую среду в процессе эксплуатации, а также последующей утилизации отдельных его составл€ющих. јрхитектурна€ концепци€ такого пассивного экодома базируетс€ на комплексном воплощении в жизнь принципов: комфорт + здоровье + экономи€.

 омфорт означает удобство планировки, функциональность зонировани€ и рациональность потоков движени€, наличие посто€нной зрительной св€зи с окружающим миром через большое южное остекление, применение качественных строительных и отделочных материалов, а также соответствие инженерных решений общей архитектурно-инженерной концепции.

«доровье – это создание экодома, в котором минимизируетс€ количество выбросов в атмосферу (как во врем€ эксплуатации здани€, так и во врем€ производства и утилизации его компонентов), а также создание здорового микроклимата в самом помещении. ƒостигаетс€ это спомощью использовани€ экологически чистых природных материалов во внутренней отделке дома и излучающей системы отоплени€/охлаждени€, а также благодар€ посто€нному притоку свежего воздуха и хорошей инсол€ции помещений. ѕри этом и система отоплени€, вентил€ции и натуральные диффузно-открытые материалы во внутренней отделке и обстановке дома обеспечивают посто€нное поддержание в доме здоровой 50% влажности, отсутствие эмиссий во внутреннее пространство и комфортность проживани€.

Ёкономи€ же происходит, прежде всего, за счет применени€ архитектурно-планировочных принципов пассивной архитектуры. »менно благодар€ им расход энергии на эксплуатацию дома уменьшаетс€ на 70-80% от обычного. ¬ понимании »нститута пассивного дома в ƒармштадте, пассивным называетс€ дом, которому необходимо на отопление не более 15 к¬т·ч/м2 в год, который €вл€етс€ полностью герметичным, имеет качественное утепление всей внешней оболочки здани€, пользуетс€ системой вентил€ции с рекуперацией, и прежде всего – его архитектура проектируетс€ особым образом и направлена на пассивный энергообмен дома с окружающей его природной средой.

“аким образом, значительна€ экономи€ природных ресурсов и средств на эксплуатацию здани€, а частично даже экономи€ на инвестиционных средствах, происходит именно за счет правильного архитектурно-инженерного решени€. ѕри этом, следует понимать, что инженери€ пассивных экодомов может основыватьс€ как на обычных, так и на альтернативных источниках энергии, дава€ тем самым дополнительную экономию энергоресурсов.

–ис 1. ѕассивный экодом под „ерниговом, 2009г., арх. “.Ёрнст.



–ис 2. ѕервый пассивный экодом в  иеве, основна€ концепци€, 2007 г., арх. “.Ёрнст.


ќстановимс€ более подробно на пассивных принципах архитектурного проектировани€. ѕассивный дом проектируетс€ таким образом, чтобы не активно (с помощью инженерного оборудовани€), а пассивно (то есть, с помощью архитектурно-планировочного решени€) поглощать, аккумулировать и сохран€ть максимальное количество тепла (или летом холода) из окружающей среды. Ёто достигаетс€ с помощью планировочного решени€, базирующегос€ на обеспечении попадани€ внутрь здани€ максимального количества тепла от лучей низкого зимнего солнца и максимально долгого его сохранени€ с помощью качественной теплоизол€ции, достаточного внутреннего массива, соответствующего зонировани€ и т.п. пространственно-планировочным решени€м. ѕри этом важны:

• правильна€ ориентаци€ здани€ по сторонам света и соответствующее размещение здани€ на участке: наличие ветрозащиты северной глухой стороны здани€ (зеленые насаждени€, лес, другое здание и т. п.), а также максимальна€ открытость участка с юга (отсутствие затенени€) (см. рис. 1);

• компактность внешней оболочки здани€ (по возможности полное отсутствие эркеров, внутренних углов, балконов и т.п), максимальна€ приближенность формы здани€ к самой компактной форме: полушару. ѕри этом приветствуетс€ стремление к получению максимального количества внутренней площади по отношению к минимальному количеству ограждающих конструкций;

• качественна€ сплошна€ теплоизол€ци€ ограждающих конструкций (полное

утепление всех сторон здани€): фундамент, стены, крыша, детали, стыки; отсутствие «мостиков тепла» – выступов, выносов неутепленных элементов конструкций;

• максимальна€ герметичность (воздухо- и паронепроницаемость) внешней оболочки здани€;

•пассивное использование энергии тепла солнца с помощью соответствующего архитектурно-планировочного решени€, разделение здани€ на различные температурные и функциональные зоны;

• планирование неглубоких помещений, в которых низкое солнце попадало бы на заднюю массивную (желательно темную) стену, прогрева€ ее;

• размещение максимальной плоскости остеклени€ (возможны зимние сады) с юга и использование буферных зон (вспомогательные помещени€) с севера;

•правильное остекление здани€: расположение с юга максимального количества светопрозрачных конструкций, которые пропускали бы в здание лучи низкого зимнего солнца: 65-80% всех окон с южной стороны, 10-20% с восточной стороны, 0-10% с западной стороны и полное их отсутствие с северной стороны;

• защита большого южного остеклени€ от летнего перегрева. ¬ идеале за счет

затенени€ остекленных поверхностей архитектурными элементами: балконами, эркерами, выступами, террасами, навесами; в случае отсутстви€ таковых — использование ролет, маркиз, ставен, жалюзей и т. п. (при этом следует учитывать, что вс€ эта защита должна быть установлена с наружной стороны стекла);

–ис.3 ѕассивный экодом в  иеве, план, схема зонировани€, 2007 г., арх. “.Ёрнст.

–ис 4. ѕассивный экодом в —имферополе, план, схема зонировани€: буферна€ зона с севера, жила€ зона с юга, 2012 г., арх. “.Ёрнст.

• наличие массивных частей (дл€ обеспечени€ аккумул€ции) в местах, куда попадают пр€мые солнечные лучи от низкого зимнего солнца (возможно использование тромб-стен);

• использование подземных каналов дл€ пассивного пред подогрева (и предохлаждени€) воздуха и/или воды;

• наличие приточно-выт€жной системы вентил€ции с рекуперацией.

«а счет вышеперечисленных приемов пассивным способом экономитс€ уже до 80% энергии на эксплуатацию здани€. ƒополнительна€ энерги€ может экономитьс€ активно: с помощью соответствующего инженерного оборудовани€, работающего от альтернативных источников энергии (тепла земли и солнца, силы ветров и т.п.). Ёто: солнечные коллекторы, солнечные

батареи, тепловые насосы, грунтовые теплообменники, ветрогенераторы и т.п.

†–ассмотрим названные принципы на примере конкретных домов, построенных в ”краине и —Ќ√.

†ѕервый пассивный экодом в постсоветском пространстве проектировалс€ в 2004-2006 годах и был возведен в 2007-2008 годах в  иеве, на участке размером в 2,5 сотки. «а счет перепадов уровней, минимизации площади лестницы, и регул€ции высот помещений в зависимости от потребностей (см. рис. 2), удалось спроектировать очень компактное здание, общим объемом всего 960 м3 и площадью помещений 328,5 м2. ¬ плане здание — чистый квадрат со стороной 9,2 метра, и ориентацией по сторонам

крошечного участка. ¬ тоже врем€ внутренн€€ планировка здани€ и конек простой двухскатной кровли развернут на 15 градусов и сориентирован по сторонам света (см. рис. 3). “аким образом 22 м2 солнечных коллекторов, расположенных на южной стороне крыши с 45-градусным наклоном, круглогодично дают максимальный  ѕƒ.

«дание строго раздел€етс€ на зоны. ¬се жилые помещени€ расположены в высоких и просторных пространствах на юге и юго-востоке здани€. ¬спомогательные же €вл€ютс€ буферной зоной, защищающей здание от северного холода и западного перегрева (см. рис. 4, а также подобные планировки других пассивных экодомов: рис.5 и 6). Ќа север и запад здание

почти глухое — тут нет окон. 80% всего остеклени€ направлено на юг и юго-восток.

ѕочти сплошное остекление южной стены здани€ позвол€ет впустить в дом большое количество тепла лучей низкого зимнего солнца. ј наличие массивных внутренних конструкцийдают возможность хорошо аккумулировать это тепло, а также помогают созданию уравновешенного

здорового климата в помещении. —тены и перекрыти€ здани€ выполнены из массивных материалов (полнотелый кирпич и бетон), которые имеют наибольшую плотность, а следовательно могут накапливать тепло (от солнечных лучей зимой) и ночной холод (летом), и постепенно отдавать эту энергию в помещение — сглажива€ перепады температур снаружи и тем

самым дела€ микроклимат в помещении более комфортным и здоровым дл€ человека.

–ис 5. ѕассивный экодом в —имферополе, разрез, 2012 г., арх. “.Ёрнст.

 онечно, эти материалы имеют высокий коэффициент теплопередачи. ѕоэтому, дл€ создани€ комфортного внутреннего пространства и отсутстви€ «высасывани€ тепла» из тела человека, а также дл€ обеспечени€ энерговыгодности здани€, весь дом снаружи как в «шубу» «одет» в самый долговечный, полностью паронепроницаемый, герметичный слой утеплител€: вспененное стекло. —тены покрыты слоем пеностекла в 240 мм.

ƒл€ предотвращени€ образовани€ тепловых мостов отсутствуют какое-либо пробивание этой «шубы» несущими конструкци€ми (стропилами, балками, плитами перекрыти€, балконами, лоджи€ми, террасами и другими элементами). “ак, террасы, расположенные с юга, просто «приставлены» к дому и имеют свою собственную отдельную несущую конструкцию. ѕо террасам «вырастает» вверх небольшой сад: его зелень разрастаетс€ на каждый этаж дома.

“еррасы €вл€ютс€ также и пассивной защитой от летнего перегрева здани€ (см. рис. 7, а также примеры пассивного отоплени€ и солнцезащиты в других пассивных экодомах: рис.8, 9, 10, 11).

“еплоизол€ци€, выполненна€ без тепловых мостов, защищает здание от разрушени€ в следствии перемещени€ «точки росы» в середину стены и выпадени€ конденсата в местах значительного перепада температур, то есть: от образовани€ грибков, плесени и трещин в конструкци€х. Ќо, прежде всего массивные и герметичные стены, защищенные снаружи достаточным слоем теплоизол€ции — благопри€тно отражаютс€ на внутреннем климате здани€, аккумулиру€ тепло и сохран€€ его внутри здани€, они помогают поддерживать здоровую и комфортную дл€ человека среду, без по€влени€ грибков, без мокрых стен и посто€нного «высасывани€» тепла из тела человека.

†Ќа слое 100 мм пеностекла стоит монолитна€ ж/б фундаментна€ подушка, обеспечива€ тем самым непрерывный переход утеплител€ от фундамента к стенам. Ѕез мостиков тепла выполнено и утепление крыши. ƒл€ этого конструкци€ крыши запроектирована двойной. ѕервые (несущие) стропила опираютс€ на несущие стены и заканчивают на мауерлате, не пробива€ наружного утеплени€ стен. ћежду ними укладываетс€ утеплитель толщиной 220 мм (экструдированный пенополистирол). —верху несущих стропил находитс€ дополнительный слой утеплител€ 60 мм, на который ложитс€ уже вторые «дублирующие) стропила, €вл€ющиес€ несущими дл€ покрыти€ кровли: натуральной черепицы. ¬торой слой утеплител€ без зазоров и пробиваний соприкасаетс€ с утеплителем стен, образу€ полностью герметичный стык.

¬се здание имеет герметичную оболочку и требует посто€нной качественной вентил€ции.

—истема контролируемой вентил€ции имеет два сто€ка: приточный и выт€жной. ѕервый поставл€ет свежий воздух в жилые помещени€, второй удал€ет использованный из вспомогательных (кухни, с/у, кладовые) — сетка воздуховодов имеет минимальную длину при максимальном  ѕƒ. ќба сто€ка св€заны с техпомещением в подвале, в котором находитс€ вентустановка с рекуператором. –екупераци€ обеспечивает возврат энергии — то есть передачу ее из использованного воздуха назад приход€щему. “аким образом экономитс€ энерги€ и обеспечиваетс€ посто€нный приток свежего, комфортного, пред подогретого зимой и пред охлажденного летом воздуха, без возникновени€ сквозн€ков. Ќе замерзание рекуператора зимой обеспечиваетс€ с помощью задействовани€ в системе грунтового теплообменника, расположенного под землей по периметру вокруг всего фундамента здани€ на глубине -2 м.

—вежий воздух, пройд€ зимой (при -10°C на улице) по грунтовому теплообменнику вентил€ционной системы заходит в дом уже с температурой +10°C. ѕосле прохождени€ рекуператора, температура воздуха пассивным способом поднимаетс€ уже до +17°C. “аким образом, какое-либо дополнительное подогревание воздуха оказываетс€ не нужным — свежий воздух поступает в дом пред подогретым исключительно только пассивным способом, дару€ тем самым значительную экономию энергоресурсов.

ќтопление и охлаждение (кондиционирование) в здании происходит с помощью излучающих тепло/холод поверхностей стен. ¬ отличии от конвекционных систем (радиаторы, конвекторы, кондиционеры и т. п.), излучающа€ система не пересушивает и не перегревает воздух зимой, а также не переохлаждает его летом. “епло передаетс€ человеку на рассто€нии, с помощью лучей, что €вл€етс€ гораздо более «натуральным» способом обогрева (наиболее близким к обогреву природным источником тепла — солнцем).

„еловек, прежде всего, ощущает не температуру воздуха вокруг себ€, а температуру поверхности твердых тел, и при излучении тепла вертикальными поверхност€ми стен напр€мую вертикально-расположенному телу, обеспечиваетс€ максимальна€ комфортность ощущений. ¬оздух же при таком отоплении не перегреваетс€, а остаетс€ на уровне самой здоровой дл€ человеческих легких температуры: +18°C. “акже и охлаждение с помощью излучающих поверхностей стен обеспечивает создание здоровой и комфортной атмосферы в помещении в летнюю жару.

“рубы излучающей системы отоплени€/охлаждени€ прокладываютс€ пр€мо на кирпичные стены в слой глин€ной штукатурки, котора€ обеспечивает «дыхание» отделочного сло€ стен. ѕо глин€ной штукатурке наклеиваютс€ диффузионно-открытые бумажные обои под покраску. ѕол по всему зданию тоже отделан диффузионно-открытыми материалами: натуральным линолеумом и дерев€нным паркетом под масло-воском. ”же нескольких сантиметров дифузионно-открытого покрыти€ во внутренней отделке достаточно дл€ получени€ эффекта «дыхани€ стен», когда лишние «точечные» выбросы влаги в помещении (прин€ли душ или варите суп...) «воспринимаютс€» отделкой внутренних поверхностей. ¬т€гиваютс€ в нее. », когда влажность в помещении снова падает, из внутренних поверхностей стен, пола и потолка в воздух помещени€ снова возвращаетс€ влага, что особо важно в отопительный период.

“аким образом, отделка ограждающих поверхностей диффузионно-открытыми материалами помогает поддержанию здоровой 50% относительной влажности воздуха в помещении, что €вл€етс€ основным параметром комфортного микроклимата.

“епло- и холодоснабжение этого здани€ основываетс€ на использовании глубинного теплового насоса и солнечных коллекторов. —олнечные коллекторы нагревают летом и зимой воду в бассейне, а также бак-аккумул€тор на 1000 литров. “олько когда их мощности не хватает, включаетс€ в работу и инверторный тепловой насос, догрева€ аккумул€тор до заданной температуры. Ћетом тепловой насос работает в пассивном режиме на охлаждение здани€.

–ис 6. ѕассивный экодом в —имферополе, внешний вид, 2012 г., арх. “.Ёрнст.

–ис 7. “иповой пассивный экодом, внешний вид, арх.

“.Ёрнст (построен в г.–овно, в с.ясногородка, в

Ѕорисполе, в Ёстонии).

≈ще раз следует подчеркнуть, что комфортность и благотворность климата в пассивном экодоме обеспечиваетс€ за счет поддержани€ посто€нной здоровой влажности воздуха (в диапазоне от 40% до 60%) и Ќ≈ посто€нной температуры воздуха, котора€ об€зательно должна мен€тьс€ в зависимости от наружной температуры (и может колебатьс€ в течении года в

диапазоне от +18°C до +30°C!). Ётот пункт очень важен. ¬ противном случае человек будет жить как в теплице, в полностью искусственных услови€х «космического корабл€» — без так необходимых человеку изменений и св€зи с окружающей средой!

“ак, зимой, комфортной и здоровой температурой воздуха в помещении €вл€етс€ температура на уровне +18°C, в переходный период +20°C, ближе к лету — уже +24°C, а в летний зной при +38°C на улице — воздух и в помещении должен быть тоже выше (во избежание резкого

перепада от гор€чего к холодному!) — и его температура может подниматьс€ вплоть до +30°C. ѕри этом, следует понимать, что речь идет именно о здоровой дл€ человека температуре воздуха, а комфорт проживани€ достигаетс€ за счет изменени€ температур твердых тел вокруг человека (другими словами — «темперировани€ стен»). “ак, зимой, стены в экодоме излучают тепло на уровне +36 — +28°C, в переходный период +26°C, а летом — уже только +22°C.

“аким методом достигаетс€ комфорт ощущений и здорова€ атмосфера в пассивном экодоме: Ћетом, при температуре воздуха +30°, но холодных стенах +22°C (которые на рассто€нии «высасывают» из человека излишки тепла) — человеку прохладно и при€тно, не смотр€ на достаточно высокую температуру воздуха. “о же происходит и зимой, ведь температура воздуха не €вл€етс€ основополагающей в ощущении теплового комфорта: поэтому при +18°C (посто€нно свежего!) воздуха в помещении, но посто€нных +34°C, которые излучаютс€ стенами вокруг человека, ощущени€ прекрасные, человеку тепло, а воздух, которым он дышит, остаетс€ достаточно влажным и прохладным (то есть здоровым дл€ легких человека!).

»менно поэтому пассивный экодом — это Ќ≈ теплица! „еловек живет в нем Ќ≈ в искусственной атмосфере, а в действительно максимально приближенной к натуральному природному климату, замеча€ и ощуща€ собственным телом изменени€, происход€щие в окружающей его природной среде.

ѕассивный экодом — это экономный, комфортный и в то же врем€ здоровый (как дл€ самого человека, так и дл€ его природного окружени€) дом. Ёто правильно спроектированный и зонированый дом с массивными ограждающими конструкци€ми, дом — хорошо утепленный снаружи, с большим южным остеклением и буферными зонами с севера, герметичный, а также имеющий внутреннюю отделку из природных материалов, приточно-выт€жную вентил€цию и излучающую систему охлаждени€/отоплени€.

“ать€на Ёрнст,

кандидат архитектуры,

член Ќационального —оюза јрхитекторов ”краины

†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

“ать€на Ёрнст – кандидат архитектуры, член Ќационального —оюза јрхитекторов ”краины, соучредитель —овета по «еленому —троительству в ”краине (UaGBC).

Ќа сегодн€шний день она единственный в ”краине архитектор, профессионально разрабатывающий проекты пассивных, энергоэффективных, энергосберегающих домов. “ать€на Ёрнст – кандидат архитектуры, руководитель архитектурной мастерской. «а ее плечами аспирантура Ќациональной академии изобразительного искусства и архитектуры (”краина), учеба на факультете архитектуры √осударственной академии изобразительного искусства и архитектуры в г. Ўтуттгарт (√ермани€), а также большой опыт практической работы.

ƒоклад “ать€ны Ёрнст на международной конференции «Ёнергоэффективное строительство в –еспублике Ѕеларусь: современные технологии энергосбережени€», котора€ прошла недавно в ћинске, вызвал интерес у многих специалистов. ѕредставл€ем этот материал, подготовленный на основе доклада.

  • ƒата публикации: 09.04.2013
  • 3091
ќќќ Ђƒ≈Ћќ¬џ≈ —»—“≈ћџ —¬я«»ї
ќтраслевой информационно-аналитический портал, посв€щЄнный энергетике Ѕеларуси. јктуальные новости и событи€. ѕодробна€ информаци€ о компани€х, товары и услуги.
220013
–еспублика Ѕеларусь
ћинск
ул. ул. Ѕ. ’мельницкого, 7, офис 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

191611654
5
5
1
150
150