Энергоэффективность — это совокупность архитектурных и инженерных решений, которые закладываются в конструкцию дома на стадии проектирования. Поэтому, если Вы решили усовершенствовать энергосбережение уже построенного дома — это будет значительно дороже или даже невозможно — дом придется перестраивать.
В идеале, энергоэффективный дом — это независимая энергосистема, которая не вообще требует расходов на поддержание комфортной температуры. Дом отапливается теплом, которое выделяют люди и бытовые приборы.
Энергоэффективные дома еще называют пассивными или экодомами.
БЫТЬ ИЛИ НЕ БЫТЬ?
Строительство энергоэффективных домов распространено в Западной Европе и США. Это связано с тем, что коммунальные услуги, в частности, газ и электроэнергия стоят там дороже. Для сравнения: в России стоимость природного газа на душу населения — 5,0 руб/м3, в Европе, в среднем, — 28,5 руб/м3 ( источник).
Поэтому первое требование к энергоэффективному дому — набор решений должен быть экономически выгодным. Если вы не живете в доме постоянно и теплые полы за 30 лет обойдутся Вам дешевле утепления пола, то, может, ну его?
Второе требование — набор решений подбирается индивидуально: в зависимости от от климатической зоны, места расположения дома, Ваших пожеланий к архитектуре.
Поэтому прежде чем строить энергоэффективный дом — сравните затраты на покупку энергии и на утепление, посоветуйтесь со своим архитектором. И выбирайте компанию, у которой есть опыт строительства подобных домов.
СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ДОМА
Четыре элемента экономят до 70% энергии дома из клееного бруса. Это: архитектура, теплоизоляция, рекуперация и система «умный дом».
1. Архитектура
Расположение
Дома, котоые расположены в меридиональном и широтном направлениях, получают разное солнечное облучение. Поэтому на севере дом лучше расположить меридионально: так приток лучистой теплоты увеличится на 30%. На юге, где солнце перегревает дом и требует затрат на охлажение, дома лучше располагать в широтном направлении.
Компактность
Компактность — это соотношение внутренней и внешней площади дома. Тепло уходит через внешнюю площадь. Поэтому чем она меньше, тем меньше теплопотери. В этом плане идеальная форма дома — прямоугольник. Никакие помещения или архитектурные элементы, например, эркеры не должны выступать за его площадь.
Тепловые буферы
Параллелепипед обшивают «тепловыми буферами». Это сократит периметр теплового контура — т.е. внешней площади дома, которая граничит с окружающей средой. В роли тепловых буферов выступают:
- Веранды;
- Гаражи;
- Нежилые чердаки;
- Лоджии;
- Подвал.
Освещение
80% рабочего времени дом может освещать естественный свет.
- Окна
Размер
Найдите компромисс между желанием иметь в доме больше света и сохранением тепла. Если задача энергосбережения приоритетна, откажитесь от проектов с окнами во всю стену.
Расположение
Чтобы получить максимальную выгоду от солнечной энергии, разместите помещения, где семья проводит большую часть времени, на наиболее освещаемой солнцем стене — южной. Эти помещения обычно: гостиная, столовая, детская. Здесь окна обеспечат самый длинный промежуток времени освещения солнечными лучами.
Санузлы: ванная, туалет, сауна, — а также вспомогательные помещения: кладовая, котельная, гараж, — могут быть ориентированы на север. В этих областях достаточно рассеянного света.
Восточная стена — лучшая для окон спальни. Утром солнце заряжает энергией, а вечером не мешает полноценному отдыху. Летом в спальне дополнительное освещение может вообще не понадобиться. - Солнечные трубы
Солнечная труба — это труба диаметром 25 — 35 см, которая принимает лучи солнца на крыше и направляет их внутрь дома за счет зеркальной внутренней поверхности. Поверхность пропускает свет по всей длине, сохраняя его интенсивность.
Диффузор на потолке комнаты, в которую труба ведет, распределяет лучи ровным белым свечением.
Результат удивительный: при недавней установке, владельцы тянутся к выключателю, покидая комнату.
Кровля
Пологая кровля может быть спроектирована таким образом, чтобы на ней задерживалось максимальное количество снега. Это обеспечивает дополнительное утепление.
2. Теплоизоляция
Следующий шаг после создания «правильной» архитектуры дома — расчет утепления. Его цель — «тепловая герметизация» — исключение мест утечки тепла в окружающую среду.
Стены
Через стены уходит 40% тепла. Их утепляют за счет:
- Точного заводского исполнения стыков;
- Учета будущей усадки. Для домов из клееного бруса ее просчитать легче всего: она составляет 1%;
- Изолирующих составов в местах примыкания кровли;
- Учета изменения свойств деревянных конструкций при отоплении дома;
- Утеплителя. О нем у нас есть отдельная статья.
Кровля
Через кровлю помещение теряет 20% тепла.
Кровлю утепляют теми же материалами, что и стены. При этом независимо от выбора утеплителя и архитектуры, толщина «пирога утепления» должна быть не менее 200 мм.
Проектировщики рассчитывают несущие конструкции так, чтобы они выдержали нагрузку выбранного утеплителя, а кровельное покрытие не протекло.
Окна
Через окна теряется 20% тепла. И рынок представляет два варианта противодействия холоду.
- Селективные стекла
По-другому называются низкоэмиссионными. Покрыты материалом, которое пропускает внутрь дома коротковолновое солнечное излучение и не выпускает длинноволновое тепловое — от отопительных приборов и людей.
Селективные стекла делятся на И-стекла и K-стекла.Покрытие на К-стекла наносят в процессе производства, посредством химической реакции. В случае с И-стеклом, покрытие напыляется в вакуумной среде на уже готовый материал.
По своей способности сохранять тепло И-стекла лучше К-стекол. Первое сохраняет в помещении 90% теплового потока, второе — 70%. - Селективные стекла с инертным газом
Стеклопакеты таких стекол заполнены инертным газом. Он обладает меньшей теплопроводность, чем воздух, а значит, хуже передает окружающей среде тепло дома.
Пол первого этажа
Через пол уходит 10% тепла. Помимо все тех же утеплителей, которые используются для стен, распространены:
- Наливные теплоизоляционные смеси, 0,35 Вт/(м°С)
Предельно простой способ, и можно сразу настилать декоративное покрытие. Но применяемая смесь весьма дорога; - Пенобетон, 0,2 Вт/(м°С) и газобетон, 0,15 Вт/(м°С)
Пенобетон — цементно-песчаная плита с пузырьками воздуха. Газобетон — с пузырьками азота, что придает ему дополнительную прочность; - Гранулобетон, 0,1 Вт/(м°С)
Цементно-песчаная плита с гранулами: пенопластовыми, вермикулитовыми, керамзитовыми, мраморной крошкой.
Вместо утепления иногда утепляют потолок подвала. И снова для этого можно применять те же материалы, что для стен.
Фундамент
Через подвальные помещения теряется 10% энергии — теплопотери происходят из-за промерзания земли.
Мы советуем утеплять фундамент снаружи. Это защитит фундамент не только от промерзания, но и от других проявлений внешней среды: грунтовых вод, гниения опавших листьев, сезонных перепадов температур. Увеличится срок службы фундамента, а значит и срок службы дома.
Три наиболее распространенных утеплителя фундамента это:
- Напыляемый полиуретан;
- Пенопласт. Минус по сравнению с полиуретаном — необходимость раскройки и наклеивания;
- Керамзит. Используется все реже, так как его теплопроводность и трудозатраты на укладку больше, чем у материалов выше.
3. Рекуперация
Исключив утечки тепла, необходимо спроектировать систему вентиляции дома. В энергосберегающих домах устанавливают приточно-вытяжные вентиляции с рекуперацией.
Рекуператор — это теплообменник, который встраивается в систему вентиляции. Он работает следующим образом:
— Вентилятор удаляет нагретый воздух из комнаты. Тот, проходя по вентиляции, отдает свое тепло рекуператору;
— С улицы в вентиляцию поступает холодный воздух. Соприкасаясь с рекуператором, он нагревается, а рекуператор, соответственно, остывает;
— Нагретый до комнатной температуры свежий воздух поступает в комнату. В итоге комната не теряет свое тепло, а воздух при этом свежий.
Хитрости дополнительной экономии:
1. Вентиляция с рекуперацией может использоваться совместно с естественной. В этом случае воздух поступает принудительно, а удаляет его естественная тяга.
2. Если воздухозаборный шкаф отнесен от дома на 10 метров, а воздуховод проложен под землей на глубине промерзания, то летом поступающий в дом воздух естественным образом охлаждается. А зимой, наоборот, нагревается до 3 градусов, после чего входить в рекуператор.
4. Система «умный дом»
Установку техники тоже просчитывают на этапе проекта дома — так все розетки окажутся на месте, нигде не будут торчать провода, а все необходимое оборудование разместится в одном техническом помещении.
Элементы «умного дома», которые снижают энергопотребление:
- Автоматическое понижение температуры в пустых помещениях;
- Возможность задавать температуру в каждой комнате;
- Автоматическое включение/выключение света при срабатывании датчика присутствия человека;
- Возможность настраивать уровень освещенности;
- Автоматическое открытие/закрытие окон для поступления холодного или теплого воздуха в зависимости от времени;
- Автоматическое открытие/закрытие жалюзи в зависимости от времени суток;
- Автоматическое включение/выключение вентиляции при срабатывании датчика, определяющего качества воздуха. Например, в комнате для курения или на кухне при приготовлении пищи
В ИТОГЕ
Выберите элементы, которые подойдут Вам с финансовой и эстетической точки зрения. И обсудите их архитектором. Как специалист, знающий все подробности проекта, он детально Вас сориентирует и поможет сделать энергосберегающий дом еще и красивым.
