КАМПАНИЯ
Изделия
Сертификаты
Проектирование стен
Использование и установка
Цены и сроки поставки
Инфоматериалы
Инфоматериалы
Дом с низким энергопотреблением
Статьи и семинары
Строительная физика
Пассивный дом и энергоэффективность
  AEROC и пассивный дом
Калькуляторы
Технические консультации
Проекты типовых домов





 
На главную    Дилеры      Выполненные работы      Новости      O фирме      Контакты      Вопросы-Ответы      Подпишись на Вестник      

AEROC и пассивный дом

Все чаще люди обращаются к специалистам из Aeroc c вопросом: "Можно ли построить пассивный дом из продукции Aeroc?" или "Я хочу дом А-класса энергопотребления" - идет ли речь о совсем разных понятиях?
Эти два понятия частично совпадают, поскольку один из критериев - суммарный расход первичной энергии (отопление, подогрев воды и электричество) на 1 м² обогреваемой площади в год - не должен превышать 120 кВт-ч/м²/год как в пассивном доме, так и в доме А-класса энергопотребления. В соответствии с используемой в Эстонии методикой, которая учитывает также первичную энергию, это называется показателем энергоэффективности (показатель ET).
Помимо вышеуказанного, для пассивных домов существует второй критерий - расход энергии на отопление. В Германии соответствующий показатель составляет до 15 кВт-ч/м²/год, в Финляндии - от 20 до 30 кВт-ч/м²/год.
При этом следует учитывать, что действующий в Германии стандарт пассивных домов не предусматривает отопительную систему с активной энергией, т.е. использование подогрева пола или радиаторов. Основным источником отопительной энергии является "пассивная энергия", т.е. та энергия, которую выделяют находящиеся в помещении люди, бытовая техника и проникающая через окна солнечная энергия. В случае, если зимой энергии пассивного отопления недостаточно, это компенсируется посредством установленного в вентиляционной системе калорифера (дополнительный подогрев воздуха).
В домах А-класса энергопотребления вышеуказанных ограничений нет. Как уже упоминалось, критерием является показатель ET, где т.н. взвешенный суммарный расход энергии не превышает 120 кВт-ч/м²/год, а также обеспечение здорового микроклимата в помещениях. Для обеспечения этого критерия не обязательно следует применять все требования действующего в Германии стандарта пассивных домов.
Учитывая местные климатические условия, в Эстонии до сих пор не определены предъявляемые к пассивным домам требования.
Ниже мы подробнее объясним понятия и различные подходы к достижению энергосбережения. 


1. Используемые понятия 

1.1. Пассивный дом
Концепция пассивного дома была создана в 1988 году профессором Бо Адамсоном (Лундский Университет, Швеция) и доктором Вольфгангом Файстом. Последний был учредителем и руководителем Института Пассивного Дома (Passivhouse Institut), расположенного в Германии, в городе Дармштадт.

Для того, чтобы достичь в пассивном доме вышеуказанного расхода энергии на отопление до 15 кВт-ч/м²/год и расхода первичной энергии до 120 кВт-ч/м²/год, Институт Пассивного Дома выпустил рекомендуемые требования к величине коэффициента теплопередачи наружных ограждений (U≤0,15 Вт/м²К), окон (U≤0,80 Вт/м²К) и к герметичности (n50 ≤ 0,6 ч-1). Кроме того, в наружных ограждениях здания не должно быть мостов холода, величина линейного коэффициента теплопередачи в мостах холода Ψ не должна превышать 0,01 Вт/мК, коэффициент полезного действия теплообменника воздух-воздух в вентиляционном оборудовании должен быть не менее 75% и способность стеклянных поверхностей пропускать солнечную энергию должна быть не менее 50%. Минимальный воздухообмен должен составлять 0,4 раза в час, т.е. 30 м³ в час на одного человека.
В публикациях и на семинарах вышеуказанные требования зачастую называются стандартом пассивного дома. На самом деле эти требования не действуют в качестве обязательного стандарта или директивы как в Германии, так и в других странах. Попытка оформить требования к пассивному дому в качестве директивы Европейского Союза до их пор не нашла поддержки. Это обусловлено тем, что строительство зданий А-класса энергопотребления, т.е. зданий с низким энергопотреблением, можно осуществить различными путями, в т.ч. только частично используя требования стандарта пассивного дома. Следует также учитывать различные климатические условия стран и различные сроки окупаемости инвестиций.
В части европейских государств, например, в Германии и Австрии, строительство пассивных домов достаточно популярно, поскольку основными преимуществами пассивных домов являются:

  • Низкий расход энергии.
  • Хорошее качество воздуха в помещениях, где обязательна принудительная вентиляция с рекуператором воздуха.
    Но при этом следует учитывать, что при проектировании, строительстве и эксплуатации пассивных домов необходимо считаться и с определенными проблемами. Укажем некоторые из них.
  • При реализации пассивного дома проблемы может причинить качество строительных работ. В пассивном доме не должно быть мостов холода, поэтому все соединения следует выполнять очень точно.
  • Пассивный дом должен быть очень герметичным, т.е. непродуваемым. В многослойных стенах этого очень сложно достичь. В условиях нашего климата толщина теплоизоляции в наружных стенах составляет до 60 см, что затрудняет крепление оконных и дверных рам.
  • При проектировании архитектурного решения дома следует учитывать компактность здания, ориентацию в направлении юга и севера, расположение окон и т.д.
  • Клиент, желающий построить для себя пассивный дом, должен считаться с определенными ограничениями удобств. Например, открытие окон в отопительный период приводит к увеличенному расходу энергии и невыполнению требований, также использование камина обуславливает нарушение теплового баланса помещений. Воздухообмен и регулирование температуры должны быть полностью автоматизированы и надежны в эксплуатации. Зимой система должна быстро автоматически регулировать параметры микроклимата помещений в зависимости от того, сколько человек находится в помещении, включена ли бытовая техника и насколько интенсивна проникающая через окна солнечная энергия.

Из-за этого часть специалистов придерживается такого мнения, что пассивный дом скорее подходит для педантичных пенсионеров из Германии или Австрии, которые могут пунктуально следить за требованиями по эксплуатации дома.
В то же время, предъявляемые к пассивному дому требования проще реализовать в таких зданиях как, например - школы, детские сады, спортивные сооружения и т.д.

1.2. Дом с низким энергопотреблением или А-класса энергопотребления
В соответствии с литературными источниками, домами с низким энергопотреблением в Германии и некоторых других странах называют такие дома, в которых потребление энергии на отопление и охлаждение не превышает 40 кВт-ч/м²/год (Energiesparhaus 40) и суммарный расход первичной энергии (отопление + горячая вода + электричество) не превышает 120 кВт-ч/м²/год, т.е. требование А-класса энергопотребления. Поскольку в Эстонии понятия "дом с низким энергопотреблением" и "пассивный дом" до сих пор не определены, то в дальнейших объяснениях мы будем исходить из вышеуказанного понятия дома с низким энергопотреблением.
 
1.3.Чем пассивный дом отличается от дома с низким энергопотреблением или А-класса энергопотребления
Принципиальные различия между домами с низким энергопотреблением и пассивными домами следующие:

  1. В случае пассивных домов основной упор делается на максимальное утепление наружных ограждений. Например, в наших климатических условиях для стен из деревянного каркаса требуется утепление наружных стен толщиной до 30-40 см. По данным Института Пассивного Дома, рекомендуемая толщина утепления в Стокгольме и Хельсинки составляет даже 60 см. минеральной ваты, а для совмещенной кровли - до 60-70 см. минеральной ваты.
    В домах с низким энергопотреблением основной упор делается на максимальное использование технических систем, т.е. вентиляцию с рекуператором воздуха, и на использование тепловых насосов и солнечной энергии для подогрева воды.
    Это обусловлено тем, что утепление наружных ограждений дает эффект только до определенного предела, причем этот эффект в разы меньше, чем экономия энергии, которую дало бы использование технических систем. Поэтому директива Германии EnEV2009 практически не предусматривает изменения коэффициента теплопередачи наружных ограждений U (кВт-ч/м²) по сравнению с директивой EnEV2002 от 2002 года (см. таблицу № 1). В то же время, по сравнению с директивой EnEV2002 от 2002 года, суммарный расход энергии в директиве EnEV2009 от 2009 года почти в 2 раза ниже (вместо 120 кВт-ч/м²/год составляет 75 кВт-ч/м²/год).
    Для иллюстрации вышеизложенного представляем показатели приведенные в публикации. Например, если вместо указанных в таблице № 1 U-показателей в соответствии с директивой EnEV 2009 использовать в наружных стенах U= 0,20 Вт/м²К, на крыше U=0,15 Вт/м²К, на полу U=0,25 Вт/м²К и на окнах U=1,0 Вт/м²К, то в результате суммарная экономия энергии составит 17,5%. Если же к этому добавить использование современных технических систем, то экономия энергии составит 63,9%, т.е. почти в 3 раза больше, чем эффект от утепления наружных ограждений. 

     

      Германия

      Эстония

      Финляндия

     

     С 2002 г. 
    EnEV 2002

     С 2009 г. 
    EnEV 2009

     До 2009 г.
    (EVS 837-1)

     Рекомендовано 
    с 2009 г

     До 2010 г.

     С 2010 г

     Стены

     0,30

     0,28

     0,28

     0,2...0,25

     0,24

     0,17

     Крыша

     0,20

     0,20

     0,22

     0,15...0,2

     0,15

     0,09

     Пол

     0,35

     0,35

     0,22

     0,15...0,2

     0,24

     0,16

     Окна

     1,4

     1,3

     2,1

     0,7...1,4

     1,4

     1

     Таблица 1 Коэффициенты теплопередачи U (Вт/м²К) в Германии, Эстонии и Финляндии

  2. В домах с низким энергопотреблением, в отличие от пассивных домов, для отопления используется подогрев пола или радиаторы. Опыт Северных стран показал, что зимой отопления зданий только пассивной энергией недостаточно. Также в случае только обогрева воздуха полы будут слишком холодными для того, чтобы ходить босиком.
  3. При планировании архитектурного решения домов с низким энергопотреблением нет настолько строгих ограничений, как в случае пассивных домов.

В заключение можно сказать, что в домах с низким энергопотреблением можно достичь такого же суммарного расхода энергии и хорошего воздухообмена, как и в пассивных домах, но пути достижения этой цели различны. Поэтому при вынесении окончательного решения определяющими являются вычисления окупаемости инвестиций и их сравнение.

1.4. Энергоэффективность и энергомаркировка зданий в нормативных документах Эстонии
Энергия постоянно дорожает, к тому же сжигание топлива загрязняет природу и вносит свой вклад в потепление климата, поэтому важно экономить энергию. Европейский Союз уже в 2002 году принял, а в 2010 году дополнил директиву об энергоэффективности, на основании которой все страны-члены также приняли свои законы в сфере энергоэффективности.

В Эстонии с 2008 года действует постановление правительства № 258 "Минимальные требования энергоэффективности", которое предусматривает энергопотребление новых строящихся и существенно реконструируемых зданий и методику его вычисления.
Постановление можно найти здесь

Для характеристики энергоэффективности используется показатель энергоэффективности (показатель ET) здания. Это потребленная за год энергия (отопление, подогрев воды, электричество с т.н. коэффициентами взвешивания), разделенная на отапливаемую площадь. Выражается величиной кВт-ч/м²/год.
В соответствии с этим постановлением, показатель ET индивидуальных домов не должен превышать 180 кВт-ч/м2/год. Это действует в отношении новых и существенно реконструируемых зданий. Для сравнения, среднее энергопотребление домов в Швеции составляет 150 кВт-ч/м2/год.
Для того, чтобы можно было графически представить показатели энергоэффективности и сравнить их с показателями других домов, разработана энергомаркировка зданий. В Эстонии энергомаркировка зданий действует с начала 2009 года.

Как уже упоминалось, в соответствии с постановлением № 258, в индивидуальных домах (в т.ч. в парных и рядных домах) показатель энергоэффективности (отопление + горячая вода + электричество с т.н. коэффициентами взвешивания) максимально составляет 180 кВт-ч/м²/год.
В постановлении представлены рекомендуемые U-показатели (Вт/м²К) наружных ограждений (см. таблицу № 1) и отмечено, что окончательный выбор зависит от компактности здания, а также от решений отопления и вентиляции.

Что же касается требований к техносистемам, то в постановлении сказано: "Для достижения энергоэффективности вентиляции можно использовать эффективный тепловозврат". В этом состоит принципиальное отличие постановления № 258 от требований, предъявляемых к пассивным домам или домам с низким энергопотреблением, поскольку в случае последних использование систем принудительной вентиляции с тепловозвратом является не добровольным, а обязательным. Это обеспечивает как большую экономию энергии, так и хорошее качество воздуха в помещениях.
Хороший внутренний климат и обеспечение воздухообмена в помещениях не менее важны, чем экономия энергии. Проведенные специалистами гигиены и здравоохранения исследования показывают, что причиной многих хронических заболеваний является плохой микроклимат в помещениях. 


2. Оптимальная теплостойкость наружных ограждений 

Возвращаясь к представленным в таблице № 1 показателям коэффициента теплопередачи U (Вт/м²К), мы видим, что указанные в эстонском стандарте EVS 837-1 (действовавшем до 2009 года) предельные значения U-показателей практически совпадают с указанными в немецкой директиве EnEN 2009 предельными значениями U-показателей (за исключением пола и окон). Но с 2009 года в постановлении № 258 коэффициенты теплопередачи наружных ограждений рекомендуется снизить в среднем до 44%, учитывая также окна.
Какую экономию энергии это даст? Используя предложенную Министерством экономики Эстонии программу расчета энергии для дома BV2, отапливаемая площадь пола которого составляет 130-150 м², такое снижение U-показателей, т.е. дополнительное утепление наружных ограждений, дает экономию энергии в размере 7%. Такая относительно маленькая экономия энергии обусловлена, как мы уже раньше упоминали, тем, что снижение U-показателя, начиная с определенной величины, не принесет значительной экономии энергии. 

Рисунок 1. Зависимость теплопотерь от значений сопротивлений теплопередачи R и коэффициента теплопередачи U наружной стены

Для иллюстрации в случае Таллинна показываем зависимость теплопотерь наружной стены от показателя теплопроводности U (Вт/м²К) (см. рисунок X). Как видно из рисунка, в новых зданиях, коэффициент теплопередачи U (Вт/м²К) наружных стен которых ниже 0,28, эффект от его дальнейшего снижения не слишком велик, но стоимость стен существенно возрастает.
Это же имеет место и в случае других наружных ограждений. Распределение теплопотерь в индивидуальном доме в случае естественной вентиляции с принудительной вытяжкой (без подогрева воздуха) показано на рисунке № 2. Как видим, самое главное - снизить теплопотери через систему вентиляции и окна. Например, замена естественной вентиляции на принудительную вентиляцию с тепловозвратом (подогревом воздуха) дает экономию отопительной энергии в размере 43% и вместе с тем гарантирует хороший воздухообмен в помещениях. Поэтому принудительная вентиляция с рекуператором (подогревом воздуха) должна быть не рекомендуемой, а обязательной для всех проектируемых новых жилых домов. 

Рисунок 2 Распределение теплопотерь в типичном построенном за последнее десятилетие доме с отапливаемой площадью около 150 м2. 


3. Энергоэффективные решения с использованием продукции AEROC

Уникальные теплотехнические свойства газобетона AEROC позволяют строить наружные стены без дополнительного утепления. EcoTerm Plus 375 и 500 являются единственными предлагаемыми на эстонском рынке стеновыми блоками, из которых можно построить стену с очень хорошими показателями теплозащиты (U-показатель соответственно 0,22 и 0,17 Вт/м²К) при использовании только данных блоков. Поскольку AEROC предлагает блоки с самой лучшей теплозащитой и энергосбережением на эстонском рынке, то для постройки стены с сопоставимыми показателями из блоков других производителей всегда необходимо использовать дополнительный утепляющий слой, что в свою очередь весьма трудоемко и удорожает строительство. Для достижения одной и той же теплостойкости наружные стены из разных блоков требуют утепления разной толщины. Для иллюстрации приведен следующий рисунок (утепление обозначено желтым цветом). 

 AEROC EcoTerm Plus 500 
Однослойная стена (без утепления) 
Коэффициент теплопередачи U примерна ≈0,17

 Керамзитовый бетон
Стена с утеплением
Коэффициент теплопередачи U 
примерна ≈0,16

 Бетон
Стена с утеплением
Коэффициент теплопередачи U примерна ≈0,17

   
Рисунок 3. Решения стены из разных блоков с одинаковой теплозащитой

Если большую часть толщины стены составляет утеплительный материал, то сложно устанавливать окна и двери - их нельзя крепить к утепляющему материалу, вокруг них следует построить несущую конструкцию. Но это приводит к возникновению мостов холода и тем самым ухудшает теплозащиту всего ограждения.

Учитывая влияющие на энергопотребление дома факторы выбора ограждающих конструкций, самый энергосберегающий результат позволяет достичь цельнокаменный дом - комплексное решение из продукции AEROC. Помимо блоков, предназначенных для строительства наружных и внутренних стен разного типа, Aeroc предлагает новинку - армированные панели из газобетона, которые можно использовать в качестве несущего и теплозащитного элемента в перекрытиях и совмещенной кровле зданий. Панели можно устанавливать и наклонно, т.е. из них можно успешно построить также дом с двускатной крышей. Для перекрытия оконных и дверных проемов рекомендуем использовать перемычки или U-блоки AEROC.
Цельнокаменный дом AEROC является энергосберегающим и имеет хороший микроклимат, он построен из экологически чистых материалов, что соответствует требованиям т.н. "зеленого" строительства. В таком доме хорошо жить.

Хотя зачастую утверждается, что строительство очень энергоэффективного дома намного дороже, чем строительство обычного дома, но на практике это не совсем так. Необходимо найти оптимальный вариант, при котором мы получим очень энергосберегающий дом за разумную цену. Продукция AEROC позволяет сделать это. Следует сравнить размер инвестиции и достигаемую экономию расходов на энергию, т.е. срок, в течение которого инвестиция себя окупит. Как правило, разумным считается срок окупаемости 10-15 лет. Но поскольку цены на энергию имеют тенденцию постоянно расти, то реальный срок окупаемости может быть существенно короче, чем показывает первоначальный расчет окупаемости.

Первый цельнокаменный дом с низким расходом энергии - комплексное решение из продукции AEROC - построен на Сааремаа, в городе Курессааре. Более подробную информацию об этом доме можно найти здесь


Полезные ссылки 

Об энергоэффективности
Государственный Вестник, постановление Правительства Республики "Минимальные требования энергоэффективности" 
Программы действий Министерства экономики и коммуникаций в сфере энергосбережения, в т.ч. Минимальные требования энергоэффективности зданий и энергомаркировка 

О пассивных домах и домах с низким потреблением энергии
Институт Пассивного Дома в Германии   
Дочернее предприятие Тартуского Университета PassiveHouse OÜ   
Недоходное объединение "Инфоцентр пассивного дома" 
VTT 


 
     AEROC JÄMERÄ AS, Väike-Männiku tn. 3, Tallinn tel: 6799 080, faks: 6799 081, e-mail: aeroc(ä)aeroc.ee
Газобетонные блоки, перемычки, перегородочные плиты. Проекты домов JÄMERÄ - энергосберегающие каменные дома.