Kuća koja štedi energiju. Pasivna kuća: dizajn, konstrukcija i značajke

Pasivna kuća je standard energetske učinkovitosti u graditeljstvu, koji omogućuje ekonomski i ekološki prihvatljiv, što uzrokuje minimalnu štetu za okoliš, održava ugodan boravak. Potrošnja toplinske energije toliko je mala da niti postoji potreba za instaliranjem posebnog sustava grijanja, a njegova snaga i dimenzije su male.

Standard energetske učinkovitosti

Potrošnja energije za potrebe grijanja takve kuće ne prelazi 15 kilovat-sati po jedinici površine godišnje. Potrošnja energije za grijanje, toplu vodu i struju energetski učinkovit dom ne prelazi 120 kilovatsat sati po jedinici površine.

Ako usporedimo učinkovitost potrošnje energije za grijanje u Njemačkoj, koja su regulirana propisima o zaštiti i uštedi energije toplinske u 2002. (WSchVO i EnEV 2002), što se može vidjeti izravnu tendenciju pada za grijanje zgrada. Nedavna presuda s EnEV, regulira toplinsku zaštitu u Saveznoj Republici Njemačkoj, postaviti stopu godišnje potrošnje energije za grijanje novih i saniranih kuća od 30 do 70 kilovatsati po jedinici površine.

Za usporedbu, u Ruskoj Federaciji, norma godišnje potrošnje energije za grijanje za Moskvu iznosi od 95 do 195 kilovat-sati po jedinici površine. Stvarna potrošnja je mnogo puta veća od ovih normi.

Prednost kućanstava koja štede energiju

Ecohouse ima sljedeće prednosti:

• Comfort. Nudi stalnu ugodnu mikroklima, sustav posebnog inženjeringa čistog i svježeg zraka. Pasivna kuća istodobno dobiva ravnotežu sobne temperature.
• Ušteda energije. Ako uspoređujemo uobičajenu zgradu i kuću pasivno, potonji razlikuje više od deset puta smanjenje potrošnje topline za potrebe grijanja.
• Zdravstvene prednosti. Kada je kuća pasivna, tijekom cijele godine sve stambene jedinice stalno se opskrbljuju svježim zrakom, nema pada, visoku vlažnost i nema plijesni.
• Ekonomija. Ako je kuća pasivna, troškovi rada svoje opskrbe energijom ostaju na niskoj razini, čak i uz povećanje troškova energije.
• Njega za okoliš. Kada je kuća pasivna, korištenje energetski učinkovitih tehnologija povećava razinu zaštite okoliša.

Energetska ravnoteža

Jedna od karakteristika energetski učinkovitih domova je energetska ravnoteža između gubitka ventilacije ili prijenosa i prijema topline iz sunčeve energije, unutarnjih izvora topline i grijanje. Za ravnotežu esencijalnih komponenti kao što je optimalno izolacija grijanog volumena, kompaktnih objekata, korištenje pasivnog unosa topline od sunca po orijentaciji većine zaslona (do 2/5 kvadratnog fasade) na jugu, s tolerancijom od 30 ° i zbog nedostatka boji. To vrijedi također biti uporaba kućanskih aparata s visokom razinom energije. To je ujedno i vode za grijanje pomoću toplinske pumpe ili solarni kolektor, pasivni izmjenjivaču topline za grijanje tla. U stvari, savršen pasivna kuća - kuća bez topline termos.

Pasivna kuća: tehnologije

Kako je taj rezultat postignut? Standard pasivne kuće podrazumijeva rad u pet smjerova:

• Toplinska izolacija. Izolacija vanjskih površina, naročito kutnih, stražnjih i prijelaznih spojeva i križanja trebala bi biti takva da koeficijent prijenosa topline bude manji od 0,15 W / m²middot-K.
• Nedostatak toplinskih mostova. Poželjno je izbjegavati uključke koje provode toplinu. Poseban program za izračun polja temperature omogućit će identificiranje i ispravno analiziranje nepovoljnih mjesta ograde struktura zgrada s naknadnom optimizacijom.
• Certified za pasivne eko-kuće učinkovite prozore. Dvostruki prozori s dvostrukim ostakljenjem s niskim emisijama, ispunjeni inertnim plinom, optimalni su za takve kuće. Kvalificirana montaža prozorskih konstrukcija.
• Mehanička ventilacija s povratom topline (ne manje od 75%) i hermetički zatvorene unutarnje ljuske. Identifikacija i uklanjanje propustnih točaka osigurava se provođenjem automatiziranih ispitivanja propusnosti zraka zgrada. Udobna ventilacija, pod kontrolom korisnika. Ugradnja izmjenjivača topline.

Formiranje u Rusiji

U Europi, građevinski standard pasivne kuće se masivno primjenjuje, a u Rusiji je dizajn i izgradnja energetski učinkovitih zgrada tek u fazi formacije.

Nema kuća koje zadovoljavaju zahtjeve standarda energetske učinkovitosti, ali već postoje zgrade blizu ovog standarda. Oni utjelovljuju načela, elemente, metode računanja energetski učinkovitog doma.

Također, u slučaju Ruske Federacije, stvorena je klasifikacija struktura za energetsku učinkovitost:

• pasivna kuća - grijanje troši manje od 15, ukupna potrošnja energije godišnje ne prelazi 120 kilovata sati po jedinici površine;
• kuća s vrlo niskom potrošnjom - godišnja potrošnja energije za potrebe grijanja je 16-35, a ukupna potrošnja energije godišnje manja je od 180 kWh po jedinici površine;
• kuća s niskom potrošnjom energije - zgrada s godišnjom potrošnjom energije za potrebe grijanja - 36-50, a ukupna godišnja potrošnja energije - manje od 260 kilovatsatnih sati po jedinici površine.

Povijest razvoja

Sredinom 90-ih dvadesetog stoljeća obilježila je osnivanje u Darmstadtu, Njemačka, partnerstva "pasivne kuće". Arhitekti Westermauer i Bott-Ridder, pod vodstvom Wolfganga Feista, osmislili su kuću od četiri apartmana, prototip svih koji su kasnije štedjeli energiju. Pasivna kuća sagrađena je 1991. godine uz sudjelovanje vlade Hesse. Godišnja potrošnja zgrade za potrebe grijanja je manja od 1 litre goriva po jedinici površine.

Značajke dizajna

Dizajn pasivne kuće dovršen je sljedećim projektnim rješenjima.

Vanjska stijenka silikatnih opeke debljine 175 mm sloj izolirano stiropor 275 mm, debljina u gotov gipsane žbuke od 15 mm i tri sloja pozadina uz naknadno bojanje.

Krov pokriven humusa, filterskog sloja, iverice debljine 50 mm, ojačana s gredama, zapečaćena sa polietilena, izoliran slojem mineralne vune gustog 445 mm, trostruk završila gips i pozadinu s naknadnim slikom.

Preklapanje podruma, 160 mm armiranog betona, izolirano s 250 mm polistirenskim pločama, 40 mm zvučne izolacije, 50 mm cementnog estriha i do 15 mm parketa.

Prozori s tri naočale, dvostruki premaz s malim emisijama, komore ispunjene kriptonima. Drveni okviri s izolacijom poliuretanske pjene.

Obnavljanje topline ostvaruje se protustrujnim izmjenjivačem topline u podrumu kuće. Prvi su put korišteni DC motori s elektroničkim prekidačem.

Opskrba toplom vodom osigurava stan vakuumski kolektori površine od 5,3 četvornih metara. metara po stanu (osigurati 66% potreba za PTV) i kompaktni zid kondenzacijski kotao na prirodni plin. Cjevovodi sustava PTV-a postavljeni su u toplinski izolacijski sloj i dobro izolirani.

Kontrolna mjerenja

Po dovršetku izgradnje i isporuke zgrade, izvršena su mjerenja protoka zraka, ispitivanja tlaka, 24-satne temperature i mjerenja potrošnje energije. Oni su potvrdili postizanje cilja.

Godišnja potrošnja toplinska energija za potrebe grijanja u razdoblju od 1991. do 1992. godine iznosio je 19,8 kilovatsatnih sati po jedinici površine, što čini 8% potrošnje stanova u konvencionalnim stanovima. U razdoblju od 1992. do 1993. godine godišnja se potrošnja smanjila na 11,8 kilovat-sati po jedinici površine (5,5% potrošnje stanova za usporedbu). Kasnije, potrošnja je smanjena na manje od 10 kilovatsata po jedinici površine godišnje.

Pokazatelji su bili toliko mali da ih je stručnjaci dugo vremena pogrešno protumačio. Značajno smanjenje troškova energije, u iznosu od 90%, postignuto je zahvaljujući uporabi visoko učinkovitih kućanskih aparata.

Njemački iskustvo posuđivali su finski arhitekti i arhitekti iz drugih europskih zemalja. Od tog vremena više od 40 tisuća pasivnih eko-kuća izgrađeno je u svijetu.

Pasivna kuća: izgradnja u Rusiji

U Ruskoj Federaciji u Moskvi, Sankt Peterburgu, Nizhni Novgorodu i Jekaterinburgu grade se ili se gradi nekoliko objekata korištenjem osnovnih standarda na kojima se grade pasivne kuće. Projekti nekih od njih će se dalje razmotriti.

Projekt u Moskvi regiji

Među projektima pojedinih objekata s niskom potrošnjom energije moguće je izdvojiti "aktivnu kuću" u Moskvi, čija je opskrba toplinom također pasivna.

Aktivne kuće su struktura različitih razina energetska učinkovitost, ali s velikom udobnošću, postignut uz pomoć automatskog upravljanja mikroklimom kod kuće od strane sustava "pametnog doma", korištenja obnovljivih izvora energije i njegove ekološke čistoće.

Projekt je dovršen 2011. godine. Predstavlja izračunata 5 stanovnici struktura u ovom području 229 kvadrata, dva kata je okvir načinjen od drveta, izolirani iz vune ISOVER mineralnim, krov prozori VELUX, guste vanjski ograđivanje strukture 550-650 mm, toplinska otpornost krov i zidove 12, podna 14 (m²middot- ° C) / W. Tečaj je 0,4 puta na sat. Potrošnja energije za grijanje za cijelu godinu iznosi 38, a ukupna potrošnja energije je 110 kilowatt-sati po jedinici površine godišnje.

Projekt u Nizhni Novgorod

Drugi primjer projekta s izrazito niskom potrošnjom topline za potrebe grijanja je ekohus u blizini Nizhnija Novgoroda, dovršen 2012. godine.

Dvoetažni objekt površine 141 četvornih metara. metar, izračunato za četiri osobe je struktura u obliku drvenog okvira, izolirani ploče od mineralne vune Isover, profil prozora REHAU GENEO, tri čaše, otpornosti na toplinu, za prijenos 8,7 zidova, krovova, 12,8 poda 8.9 m²middot- ° C / W. Jedinica za ventilaciju Zehnder s učinkovitom oporavkom od 84% i brzine zračnog prometa od 0,3 puta na sat. Godišnja potrošnja energije za potrebe grijanja iznosi 33 kilovat-sata po jedinici površine.

Loše stanovanje - neprijatelj energetske učinkovitosti

Od samog početka, ideja pasivnog ekosustava pretpostavlja da bi trošak takvih kuća bio jednak ili malo skuplji od troška konvencionalnih kuća. Ideja ideje sastojala se u jeftinosti takve konstrukcije, optimalnom omjeru cijene i brzom povratu troškova.

Glavni cilj i problem je izjednačiti troškove izgradnje takvih struktura u Ruskoj Federaciji i izgradnji običnih kuća. Premještanje energetski učinkovite kuće od elite do masovnog sektora neće se brzo dogoditi. To će zahtijevati, osim obuke arhitekata, kao i dostupnost potrebne razine stručnosti graditelja, korištenje visokokvalitetnih građevinskih materijala i tehnološke razine, opreme i materijala s posebnim značajkama.

Ruski masivni graditeljski sektor preferira smanjiti troškove stanovanja zbog korištenja građevinskih materijala niskog kvaliteta i iskorištavanja niskokvalificiranog rada. Sve dok takve postavke ostanu, prijelaz na energetski učinkovitu izgradnju masovnog stambenog prostora visoke tehnologije izgleda nerealno.

Perspektive u Rusiji

Planirano smanjenje potrošnje energije za 40% do 2020. godine namijenjeno je preokretanju situacije u korist tehnologija za uštedu energije. norma otpornost na prijenos topline povećat će se od 0,52 do 0,8 m²middot- ° C / W, a nakon - do 1.0. Obavljanje rekuperacije u ventilacijskim sustavima bit će obavezno. U ovom trenutku važno je prilagoditi i provoditi inozemno iskustvo. Do 2020. godine očekuje se gradnja mnogih desetaka pasivnih kuća. Tada su stvoreni neophodni uvjeti: banke će razviti sustav povlaštenog kreditiranja, dizajneri, programeri i graditelji će svladati nove tehnologije. To će stvoriti tržište i stalni zahtjev potrošača.