Пасивний будинок

16 апреля 2015

Архитектурная концепция пассивного дома базируется на принципах: компактности, качественного и эффективного утепления, отсутствия мостиков холода в материалах и узлах примыканий, правильной геометрии здания, зонировании, ориентации по сторонам света. Из активных методов в пассивном доме обязательным является использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией.

Пассивный дом "Passive House" проектируется таким образом, чтобы не активно с помощью инженерного оборудования и использования энергоресурсов, а пассивно с помощью архитектурно-планировочного решения поглощать, аккумулировать и сохранять максимальное количество тепла (а летом холода) из окружающей среды. Это достигается посредством архитектурного проектирования, которое обеспечивает попадание внутрь здания максимального количества низкого зимнего солнца и защиту от перегрева высоким летним, максимально долгое сохранение этого полученого тепла (или холода) с помощью соответствующей теплоизоляции и пространственно-планировочного решения.

Для удовлетворения стандарта “пассивного дома”, ежегодный спрос на энергию должен быть снижен до уровня 15 кВт•час/м2, в то время как здание должно быть оснащено эффективными системами вентиляции и рекуперации теплоты.

Строительство «пассивного дома» предусматривает обязательное выполнение следующих требований:

правильная ориентация здания по сторонам света;
компактность здания;
качественная теплоизоляция ограждающих конструкций;
создание непрерывной оболочки теплоизоляции здания с наиболее высоким коэффициентом теплопроводности;
предотвращение «мостиков холода», т.е. мест утечки тепла через плохо изолированные стены, крыши, старые окна и т.п.
правильное остекление здания, с учетом обеспечения аккумуляции тепла в местах, куда попадают прямые солнечные лучи от низкого зимнего солнца;
планирование неглубоких помещений, в которых низкое солнце попадало бы на заднюю массивную (желательно темную) стену, прогревая ее;
использование тромб-стен и размещение зимних садов с юга;
использование буферных зон с севера (вспомогательные помещения);
ветрозащита северной глухой стороны здания, закрытость (зеленые насаждения, лес, другое здание);
отсутствие светопрозрачных частей с северной стороны здания, через которые уходит тепло;
пассивное использование солнечной энергии благодаря ориентации здания на юг и отсутствию затененности;
расположение с юга максимального количества светопрозрачных конструкций, которые пропускали бы в здание лучи низкого зимнего солнца;
пассивная защита от летнего перегрева;
максимальная герметичность и воздухонепроницаемость здания;
специальные высококачественные окна и оконные профили с коэффициентом теплопроводности < 0,8 Вт/(м2*K), энергопроницаемостью – около 50%.
использование подземных каналов для пассивного предварительного подогрева (охлаждения) воздуха или воды;
приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией;
следует использовать все доступные в конкретном регионе ресурсы альтернативной энергии – солнечной, ветровой, термальной;
подогрев воды при помощи солнечных коллекторов или теплового насоса.

По материалам сайта Татьяны Эрнст http://www.ernst.kiev.ua/Passiv_ru.html

За счет вышеперечисленных приемов, пассивным способом экономится до 90% энергии. Дополнительная энергия может экономиться уже активно, с помощью энергосберегающего инженерного оборудования.

Полная герметичность здания делает обязательной использование контролируемой приточно-вытяжной системы вентиляции, в которой чистый (предподогретый зимой, а летом предохлажденный) воздух поступал бы во все жилые помещения, а использованный воздух забирался бы из вспомогательных: с/у, кухни, кладовых.

Для большей эффективности такой вентиляции используются рекуператоры, а также грунтовые теплообменники. Использование грунтового теплообменника соответствующей длинны позволяет избежать замерзание рекуператора вентиляционной установки зимой в мороз, так как, проходя по трубам под землей, воздух постепенно нагревается и поступает в дом уже нулевой или даже плюсовой температурой. В случае отсутствия теплообменника в вентиляционной установке обязательным является наличие размораживателя, работающего на электричестве или теплой воде, иначе существует опасность замерзания рекуператора и остановки всей системы.

Направление циркуляции воздуха в доме:

Вентиляция в пассивном доме: http://solarsoul.net/ventilyaciya-v-passivnom-dome

Продуманная инсоляция помещений

Главный фасад пассивного дома располагается на ЮГ (отклонение от оси на 30% в западном или восточном направлении возможно), такое расположение обеспечивает наиболее оптимальное активное и пассивное использование солнечной энергии. Оконных проемов с северной стороны дома должно быть как можно меньше, т.к. окна с этой стороны всегда остаются в тени и служат скорее источником потери тепла.

Кроме зимней существует также летняя теплоизоляция, которая защищает здание от перегрева из-за нагрева внешних поверхностей, или же из-за попадания прямых солнечных лучей во внутрь здания. Качественная зимняя теплоизоляция защищает внешние поверхности и от перегрева, а от прямых солнечных лучей лучше всего защищают выступающие архитектурные элементы: эркеры, карнизы, балконы, террасы, затеняя светопрозрачные конструкции и не давая попадать лучам солнца в здание. Если же архитектура здания не дает возможности создания таких выступов над южными окнами, то необходимо использование специальной защиты, каковой являются: ставни, жалюзи, маркизы и т.п. Но вся эта защита должна обязательно устанавливаться только с наружной стороны стекла. Внутренние жалюзи и шторы не препятствуют попаданию солнечных лучей за стекло и способствуют, таким образом возникновению тепличного эффекта, и перегреву здания.

Использование солнечной энергии в пассивном доме: http://solarsoul.net/ispolzovanie-solnechnoj-energii-v-passivnom-dome

Так, в"Доме солнца" (пассивный экодом в Киеве) свежий воздух, пройдя зимой (при -10 градусах на улице) по грунтовому теплообменнику вентиляционной системы заходит в дом уже с температурой +12! А после прохождения рекуператора, температура воздуха пассивным способом поднимается уже до +15 градусов. Таким образом какое-либо дополнительное подогревание воздуха оказывается уже не нужным. И свежий воздух поступает в дом предподогретым только пассивным способом ― даруя тем самым знчительную экономию на энергоресурсах жильцам дома.

В Европе существует следующая классификация зданий в зависимости от их уровня энергопотребления:

“Старое здание” (здания построенные до 1970-х годов) — они требуют для своего отопления около трехсот киловатт-часов на квадратный метр в год: 300 кВт*ч/(м2*год).
“Новое здание” (которые строились с 1970-х до 2000 года) — 150 кВт*ч/(м2*год).
“Дом низкого потребления энергии” (с 2002 года в Европе не разрешено строительство более низкого стандарта!) — 60 кВт*ч/(м2*год).
“Пассивный дом” (уже принят Закон, согласно которому с 2019 года в Европе нельзя строить дома за стандартом ниже, чем пассивный дом!) — 15 кВт*ч/(м2*год).
“Дом нулевой энергии” (здание, архитектурно имеющее тот же стандарт, что и пассивный дом, но инженерно оснащенное так, чтобы потреблять исключительно только ту энергию, которую само и вырабатывает) — 0 кВт*ч/(м2*год).
“Дом плюс энергии” (здание, которое с помощью установленного на нем инженерного оборудования: солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров и т.п. вырабатывало бы больше энергии, чем само потребляло.