Как построить просторный коттедж с предельно низким энергопотреблением: «пирог» стен, система отопления, стоимость инженерки и одного квадратного метра площади.
Для большинства отечественных домовладельцев, построить т.н. пассивный коттедж — что-то из области фантастики. Дорого. Сложно. Неизвестно, окупится ли когда-нибудь. Рассмотрим такой дом изнутри и сделаем вывод — стоит ли его возводить в России.
Содержание:
- Ключевые стандарты пассивного дома
- Конструктив дома со сверхнизким энергопотреблением
- Инженерные решения энергоэкономичного дома
- Стоимость 1 кв. м и расходы на эксплуатацию
- Выгодно ли строить пассивный дом в России
Что такое пассивный дом
Когда речь заходит о термине пассивный дом, то возникает путаница. Одни считают, что это — дом с экстраутеплением. Другие, что это — коттедж, в котором, благодаря минимизации теплопотерь, ориентированию по сторонам света и минимальному энергопотреблению, отпадает необходимость в классической системе отопления. Третьи, что это — частный дом полностью независящий от внешних энергосетей, который производит энергии больше, чем потребляет сам. Для этого ставятся: ветрогенератор, солнечные батареи, гелиоколлектор.
Чтобы внести ясность, скажем, что термин Passivhaus пришел к нам из Германии, где в 1996 году, был основан Институт Пассивного дома. Тогда и появился добровольный строительный стандарт, на который следует ориентироваться при проектировании и возведении комфортных зданий со сверхнизким энергопотреблением. По этому стандарту:
- Если в доме удельный расход тепловой энергии на отопление не превышает 15 кВт⋅ч/(м2 в год), то он считается пассивным, при условии, что в здании поддерживается комфортная температура. По стандарту это +20 градусов.
- Если расход тепловой мощности не более 60 кВт⋅ч/(м2 в год), то это — дом с низким потреблением энергии.
Для сравнения, в обычных частных домах, а это большая часть строений в РФ, удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 200 — 300 кВт⋅ч/(м2 в год). Проще говоря — хозяева топят улицу. Добавим, что стандарт пассивного домостроения включает в себя дополнительные критерии. Например, на бытовые нужды — ГВС, отопление и электроэнергию, общее потребление первичной энергии не должно превышать 120 кВт⋅ч/(м2 в год).
Также регламентируются:
- Удельная тепловая нагрузка для источника нагрева.
- Коэффициент теплопередачи окон.
- Степень герметичности наружной оболочки здания.
- КПД вентиляционной установки с рекуператором тепла.
Но, в рамках данной статьи, нас интересует только удельный расход тепловой энергии на отопление 15 кВт⋅ч/(м2год). Удастся ли его достичь при строительстве пассивного дома в России? Ведь стандарт пассивного дома разрабатывался для Германии — страны с менее суровым климатом, чем в РФ.
Стандарты Passivhaus интересны, но совершенно не учитывают климатические особенности. Например, коттедж получивший сертификат соответствия как пассивный дом, построенный без изменений в Подмосковье, будет потреблять уже не 15 кВт⋅ч/(м2год), а все 25 кВт⋅ч/(м2год). Кроме этого, расчёт в программе PHPP (Пакет проектирования пассивного дома) ведётся при температуре внутри помещения +20 градусов Цельсия. Если в сертифицированном пассивном доме, в Германии, поддерживать внутри дома не +20 °C, а +24 °C, то расходы на отопления сразу вырастут до 25 кВт⋅ч/(м2год). А если этот дом снова, виртуально перенести в Москву, то расходы составят 45 кВт⋅ч/(м2год). Т.е. увеличатся в 3 раза, хотя дом и сертифицирован в Германии как пассивный.
Чтобы добиться расхода тепловой энергии в 15 кВт⋅ч/(м2год), что соответствует 5.5 Вт/кв. м при температуре на улице -28 градусов нужно, чтобы теплопотери двухэтажного дома, например, 10х10 метров и высотой в 6 м (без окон и без дверей) составляли 1.4 кВт. Это означает, что тепловое сопротивление (R) стен, потолка и пола = 15 м2·оС/Вт! Это примерно 450 мм экструзионного пенополистирола или 600 мм каменной ваты. Для сравнения, по СНиП, рекомендуемое значение сопротивления теплопередаче внешней стены для коттеджа в МО 3.16 м2·оС/Вт.
Тем интереснее дом со сверхнизким энергопотреблением, который возвели в Чеховском районе Подмосковья.
Конструктив пассивного дома по-русски
Дом на фото ниже заказали для пенсионеров их дети.
План первого этажа комплекса.
План второго этажа комплекса.
Коттедж должен быть комфортным, удобным для проживания и экономичным, так, чтобы плату за отопление потянули пожилые люди.
Дом начали строить в мае 2013 года. Основные пожелания заказчиков: минимальные затраты на содержание дома, в том числе на отопление в зимний период, охлаждение дома в летний период; экологичность жилья, создание микроклимата близкого к идеальному и минимизация затрат на капитальные расходы. Ещё необходимы: гараж для автомобиля, место для мастерской и небольшого банного комплекса и помещение для ведения приусадебного хозяйства. Решением стал разумный вариант жилого дома, сочетающего в себе энергоэффективность, экологичность и стандарты пассивного дома.
Далее мы расскажем, как этого удалось добиться. Вводная часть:
- Общая площадь комплекса, объединившего сразу несколько помещений – 350 кв. м.
- Отапливаемая площадь – 240 кв. м.
- Площадь жилой части коттеджа – 210 кв. м.
Дом построен по каркасной технологии. Из-за уклона на участке, перепада высот, суглинистого грунта, верховодки, большого пятна застройки (протяженность жилой части 14 м, а хозблока 20 м) в качестве фундамента выбрали нестандартную конструкцию.
Под хозяйственным блоком залиты полы по грунту.
Цоколь зашит плитами ЦСП, которые не доходят до грунта. Зазор перекрывается отмосткой.
Конструктив дома с низким энергопотреблением:
- Перекрытие первого и второго этажа — деревянные фермы заводского изготовления. На фермы уложены фанера толщиной 21 мм и залита бетонная стяжка толщиной 60 мм под теплый водяной пол.
- Дом утеплен эковатой. Толщина слоя теплоизоляции:
- Первый этаж – 520 мм.
- Второй этаж – 600 мм.
- Пирог стены изнутри-наружу:
- гипсокартон толщиной 12 мм;
- ОСБ толщиной 9 мм;
- пароизоляционная мембрана;
- стойка шириной 150 мм (промежуток каркаса заполняется эковатой);
- ОСБ толщиной 9 мм;
- пароограничивающая мембрана;
- объёмный каркас, заполненный эковатой;
- влаго-ветрозащитная мембрана;
- ОСБ толщиной 9 мм;
- вентилируемый воздушный зазор.
- фасадная отделка.
Инженерка энергоэкономичного дома
Отметим, что дом сориентирован по сторонам света. Окна смотрят на юг. Стеклопакеты заполнены аргоном. Сопротивление теплопередаче остекления с отражающей пленкой – 1.36 м2·оС/Вт.
На веранде стоит дровяная печь-камин с водяной «рубашкой».
Печь — это резерв и дополнительный теплогенератор для отопления дома и нагрева воды для ГВС. Мощность водяного контура печи 10 кВт.Также в доме установлена приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла. На участке, на глубине в три метра, зарыт грунтовый теплообменник протяженностью двести метров для подогрева приточного наружного воздуха до рекуператора и для охлаждения воздуха летом.
Для отопления дома используется несколько видов теплогенераторов. Пока в поселке нет магистрального газа, дом отапливается котлом, работающим на сжиженной смеси пропана-бутана.
Основной источник для отопления дома — электричество. В техническом помещении установлен теплоаккумулятор на 250 литров. Вода нагревается двумя ТЭНами, совокупной мощностью 8.5 кВт.
Принципиальная инженерная схема дома.
Приоритет отдан трём видам источников энергии: сжиженный газ, электричество и дрова. При необходимости, хозяин дома может отапливать дом любым из перечисленных видов энергии.
Расходы на эксплуатацию дома со сверхнизким потреблением энергии и цена вопроса энергоэффективности
Приведем следующие цифры:
Наблюдение показало, что, когда дом еще отделывался изнутри, (велись «мокрые работы» и не все системы были отлажены и запущены) при отоплении сжиженным газом, с 23.11.2013 по 29.03.2014, ушло 28 баллонов. Весь март топились печкой. Делали по две — три закладки дров по 4 кг. Этого хватало чтобы держать температуру в доме +20 — +21 оС. Еще и солнце прогревало помещения. По словам застройщика, планируется, за весь год, выйти на цифру – 13 кВт⋅ч/(м2год).
С 06.04.2014 в доме постоянно проживают два человека. На ГВС + отопление, расход составляет два баллона газа в две недели + печка.
После года эксплуатации дома были получены реальные показатели расхода энергии на отопление. ТЭНы включаются только для работы при ночном тарифе. При отапливаемой площади 240 кв. м, и поддержании температуры в доме + 24 градуса, удельный расход тепловой энергии на отопление в 2014 году составил около 21 кВт⋅ч/(м2год). В суровую зиму расход 26 кВт⋅ч/(м2год). Если температуру в доме уменьшить до + 20 градусов, то расход тепловой мощности на отопление уменьшится и приблизится к стандарту пассивного здания.
Стоимость дома, приближенного к стандартам пассивного:
- Затраты на рекуператор + калориферы + трубы + грунтовый теплообменник около 250 тыс. руб.
- Один квадратный метр дома с низким энергопотреблением, общей площадью 350 кв. м, вместе с инженеркой, обошелся в 850 долларов.
Подведение итогов
Дорого обошелся дом его владельцам или нет, пусть каждый решит для себя сам. Конечно, многие могут возразить, что овчинка не стоит выделки и энергоэффективность — недешевое удовольствие и нам не по карману. Если на участке есть магистральный газ, то, пока, конечно, этот энергоноситель вне конкуренции. И, в случае чего, так можно отопить большой коттедж и не разориться. Но последние тенденции говорят о том, что, у нас, цены на энергоносители — газ, электроэнергию, дизельное топливо и др. будут постепенно повышаться.
За границей популярность энергоэффективных решений обусловлена высокими ценами на топливо и более доступной «для них» стоимостью необходимого инженерного оборудования. Европейцы, строя дом, вынуждены экономить и думать, как сократить затраты на отопление. Кроме этого, государство, «там», всячески стимулирует внедрение энергоэффективных технологий среди частных домовладельцев.
В наших климатических условиях, не рассматриваем южные регионы, затраты на строительство дома по немецким стандартам Passivhaus, могут оказаться экономически невыгодны. Вложения в такой дом не окупятся при жизни его владельцев.
Поэтому, на первое место, ставьте трезвый расчет. Взвесьте все «за» и «против». Считайте на перспективу. Сделайте смету. Прикиньте выгоду от экономии энергоносителей в будущем к сумме вложений в утеплители и инженерное оборудование, которая требуется сразу.
Современный дом, безусловно, должен быть хорошо утепленным и энергосбалансированным. Нет смысла вкладываться в экстраутепление стен и кровли если нет вентиляции с рекуперацией тепла, многокамерных окон и т.д. Поэтому, вооружившись знаниями и посильными для вас современными технологиями, стройте в первую очередь для себя и своей семьи энергосберегающие дома, удобные для жизни здесь и сейчас.
Узнать детали проекта и присоединиться к обсуждению энергоэффективного коттеджа можно в теме «Пассивный дом в Чеховском районе, Московская область».
Советуем статьи:
- «Тёплый» монтаж окна: что это такое, и стоит ли овчинка выделки. Как избежать появления конденсата, сырости и грибка на откосах окна, утеплить и правильно установить оконную конструкцию по ГОСТ.
- Реальный опыт эксплуатации теплового насоса «воздух-вода». Владельцы воздушных тепловых насосов рассказали FORUMHOUSE, во сколько им обходится этот вид отопления зимой и не пожалели ли они о своём выборе.
- Выгодно ли строить энергоэффективный дом? Разбираемся, выгодно или нет строить энергоэффективный дом применительно к климатическим условиям большинства зон России, в том числе и Москвы.
- Дешевое отопление загородного дома электричеством. Как отопить электричеством большой коттедж зимой, тратя всего 1500 рублей в месяц.
- Особенности эксплуатации солнечного коллектора в Подмосковье. Личный опыт. Пользователи портала делятся опытом изготовления и эксплуатации бюджетных солнечных коллекторов для летнего душа.
- Автономный дом: базовые принципы строительства. Технология и конструктив дома, независящего от внешних электрических и газовых сетей.
В видео - энергоэффективный дом по стандарту пассивного домостроения.
