Энергосберегающий дом — секреты строительства. Или как построить дом, который сам экономит

Когда появляется желание и возможность построить новый дом, сразу же возникает вопрос его отопления. На сегодня это актуальная тема в связи с постоянным ростом цен на газ и электроэнергию. Да и любой владелец дома желает иметь помимо крепкой и надежной конструкции, как можно меньшую оплату за электроэнергию, в процессе эксплуатации. Идеальным решением будет строительство энергосберегающего дома или, как его еще называют «энергоэффективного»; «пассивного» дома. Энергосберегающий дом представляет собой жилое строение, в котором теплоэффективность (потери тепла через пол, стены, потолок, двери и окна) по сравнению со стандартным коттеджем улучшена на 30 и больше процентов.

Добиться оптимальной теплоэффективности поможет наличие готовых решений для управления вентиляцией. Последние осуществляются с помощью следующего оборудования:

• Автоматика для вентиляции
• Сенсорные панельные контроллеры
• Логические программируемые контроллеры
• Коммуникационные модули

Понятие «энергоэффективность»

Дома, с экономием энергии в европейских странах строят уже давно, но в нашей стране подобное жилище всё ещё является экзотикой. Поскольку многие строители скептически относятся к такому строительству, считая это неоправданным расточительством.

Для климатических условий России, с учетом северных регионов, можно построить энергоэффективный дом. Однако для начала стоит разобраться насколько это выгодно и применимо.

Энергоэффективный (энергопассивный) дом – это строение, в котором затраты, потребляющие электроэнергию, в среднем на 30% меньше, чем в обычном доме. Энергоэффективность недавнего времени можно было определить по коэффициенту сезонного использования тепловой энергии – Е.

• Е <= 110 кВт*ч /м2/год – это обычный дом;
• Е <= 70 кВт*ч /м2/год – энергоэффективный;
• Е <= 15 кВт*ч /м2/год – пассивный.

При подсчёте коэффициента Е учитывается:

• отношение площади всех наружных поверхностей ко всей кубатуре дома,
• толщина слоя теплоизоляции в стенах, кровле и перекрытиях,
• площадь остекления, а так же количество людей, проживающих в здании.

В Европе, чтобы определить класс энергоэффективности, принято использовать коэффициент ЕР, определяющий количество электроэнергии, которая затрачивается на отопление, ГВС, свет, вентиляцию и работу бытовых электроприборов.

За отправную точку берётся ЕР = 1 и энергетический класс D, т.е. стандартный. Современная классификация домов, принятая в европейских странах, выглядит так:

• ЕР <= 0,25 – класс А, пассивный дом;
• 0.26 < ЕР <= 0,50 – класс В, экономичный;
• 0,51 < ЕР <= 0,75 – класс С, энергосберегающий дом;
• 0,75 < ЕР <= 1 – класс D, стандартный;
• 1,01< ЕР <= 1.25 – класс Е;
• 1,26 < EP <= 1,50 – класс F;
• ЕР >1,51 – класс G, самый энергозатратный.

Если мы возьмем обычный, недостаточно утеплённый дом с большими теплопотерями через ограждающие конструкции, то большая часть энергии (до 70%) уходит на отопление.

Практически, можно сказать, что владельцы такого жилища отапливают улицу.

Например, в европейских странах стандартная толщина утеплителя в стенах в 300-400 мм, а сам контур здания делается герметичным. Однако, прежде чем покупать кубометры утеплителя, стоит подумать и понять: оправданы ли будут с точки зрения экономики дополнительное утепление и весь комплекс мер, связанных со строительством энергоэффективного дома.

Энергосберегающий дом — энергоэффективность в цифрах

В наших северных широтах отопительный период в среднем длится 7-8 месяцев, а климат более суровый, чем в Европе. Именно в этом основная суть споров о выгодности строительства у нас энергосберегающие дома. В частности противники строительстявляется довод о том, что в нашей стране строительство такого здания обходится очень дорого, а затраты на его возведение не окупаются. Однако, если соблюдать все правила по созданию энергосберегающего жилища, о которых речь пойдет дальше, то такой дом окажется весьма выгодным и полезным.

Как построить энергосберегающий дом

Перед началом подбора материалов для утепления дома и их толщины, следует определиться с некоторыми важными исходными значениями:

1. площадь будущего дома;
2. площадь каждого фасада;
3. тип проемов для окон и их размеры;
4. объем поверхности подвалов и фундамента;
5. внутренний объем жилого помещения;
6. высота потолка;
7. вариант вентиляции – принудительная или же естественная.

Главные потери тепла в доме происходит через:

1. вентиляционные отверстия;
2. стены, фундамент и крышу;
3. оконные проемы.

Важно на самом первом этапе подготовки к строительству стремиться к созданию минимальных потерь тепла. Это касается всех вышеперечисленных составляющих. Они должны быть аналогичными, около 33,3%. Таким образом, достигается идеальный баланс между выгодой и специальным дополнительным утеплением.

Строительство экодома, как правило, обходится на порядок дороже. Обычно, это процентов 15-20, но эти затраты со временем себя оправдают. Это время – примерно в течение первого года проживания в новом доме.

Секреты по улучшению энергоэффективности дома:

• теплоизоляция стен – многие варианты утепления предусматривают создание композитных стен, что означает наслоение, где каждый слой имеет свое назначение (несущая, теплоизолирующая часть и облицовка);
• утепление потолка – поскольку все тепло поднимается вверх, утепление этой зоны дома очень важно;
• утепление пола – холодное напольное перекрытие способствует быстрой потере тепла. Можно использовать полиэстер или минеральную вату;
• теплоизолирование оконных и дверных проемов.

Энергетический баланс

Означает баланс между трансмиссионной или вентиляционной потерей тепла и его образованием вместе с энергией от солнца, обогревом и внутренними тепловыми источниками. Для создания баланса важны следующие составляющие:

• компактность здания;
• теплоизоляция обогреваемой площади;
• поступление тепловой энергии от солнца, посредством выхода оконных проемов в южную сторону с отклонением до 30 градусов.

Если вы хотите снизить затраты энергетических ресурсов, следует использовать бытовую технику с высокими уровнями энергоэффективности. В идеале пассивное жилье – это дом-термос с отсутствием отопления. Воду нагревать можно, используя солнечный коллектор или же тепловой насос.

Энергосберегающий дом — технология и принципы создания

На первой ступени строительства будущего дома, учитывайте природный ландшафт местности. Она должна быть ровной и не иметь перепадов высоты. Однако, при наличии перепадов, их можно выгодно использовать, например это позволит улучшить подачу воды, затраты на которую минимальны.

Выбрав правильно освещенную сторону, нужно подумать и об изоляции. Звукоизоляцию и теплоизоляцию необходимо предусматривать уже тогда, когда готовится проект энергоэффективного дома, потому как экономия энергии без них просто невозможна.

Скат крыльца, кровля и козырек должны иметь оптимальную ширину, таким образом, чтобы не было тени при наличии дневного освещения, при этом защищая фасад от дождя и перегрева. Крыша кроется с учетом массы веса снега в зимнее время. Еще нужно организовать качественное утепление и грамотные стоки воды.

Направления при строительстве

Чтобы достичь высокого уровня экономии энергии, в строительстве энергоэффективных домов предполагается работа одновременно по четырем направлениям:

1. Отсутствие тепловых мостов – старайтесь избегать включений, которые проводят тепло. Осуществить это можно с помощью специальной программы по расчетам температурного поля, которая дает возможность обнаружить и провести анализ наличия всех неблагополучных мест всех конструкций ограждения здания, для будущей оптимизации.
2. Рекуперация тепловой энергии. Представляет собой механическую вентиляцию и внутреннюю герметизацию. Нахождение и устранение ее утечек создается путем организации испытаний воздухонепроницаемости зданий.
3. Теплоизоляция. Она должна обеспечиваться во всех внешних участках – стыковых, угловых и переходных. При ее исспользовани коэффициент передачи тепла должен быть меньше 0,15 Вт/м2К.
4. Современные окна – низкоэмиссионые стеклопакеты, которые заполняются инертным газом.

Основной целью создания такого жилья является уменьшение расхода тепловой и электро энергии, особенно в жаркий период. Среди основных задач:

• простая форма периметра здания, формы кровли;
• полная герметичность;
• наращивание слоя теплоизоляции – не менее 15 см;
• ориентация в южную сторону;
• исключение «мостиков холода»;
• использование экологичных и теплых материалов;
• применение возобновляемой природной энергии;
• создание механической вентиляции, с учетом естественной.

Дело в том, что естественная вентиляция приводит к наибольшим тепловым потерям, а следовательно, ее эффективность очень низкая. Данная система летом вообще не функционирует, ну а зимой необходимо своевременно проветривать помещение.

В этом случае поможет установка такого устройства, как рекуператор воздуха. С помощью данного устройства появляется возможность обогреть притекающий воздух. Рекуператор обеспечивает около 90% тепла за счет нагрева воздуха, что позволяет избавиться от привычных труб, котлов и радиаторов.

Энергосберегающий дом — форма дома

Потеря тепла зачастую происходит в зависимости от общей площади дома. Поэтому, то в процессе проектирования пассивного дома следует уделять внимание форме сооружения, как например в купольном доме. Энергоэффективный частный дом должен быть сделан таким образом, чтобы его коэффициент компактности находился в пределах нормы. Такой показатель определяет соотношение общей площади дома к его объему.

Полезно знать: Чем меньше значение коэффициента компактности, тем меньше происходит расхода тепла в пустую.

Непременно стоит учитывать в процессе определения формы и площади дома необходимость использования всех будущих комнат и помещений. Дело в том, что в пассивном доме не должны присутствовать неиспользуемые или малоиспользуемые комнаты, такие как: гардеробные, гостевые или туалетные помещения. В домах данного типа каждый уголок жилья забирает определенный расход энергии. Так, что по форме идеальным вариантом для пассивного дома является сферическая форма конструкции.

Солнечный свет (энергосберегающий дом)

Поскольку суть пассивного дома в том, чтобы максимально сберечь электроэнергию, то его один из секретов его строительства — место расположения относительно солнечного света. Оно являться важным моментом, ведь в приоритете использование природного источника энергии — солнечного света. Для максимальной экономии энергоресурсов в пассивном доме все окна и двери располагают на южной стороне. Вместе с тем, проводить остекление с северной стороны фасада не рекомендуется. Так же не рекомендуется рядом с пассивным домом сажать и массивные растения, которые отбрасывают большую тень.

Теплоизоляция (энергосберегающий дом)

Так же является одним из важнейших моментов, которые следует учитывать при строительстве пассивного или энергосберегающего дома. Здесь главную роль играет обеспечение конструкции теплоизоляцией. Желательно не допускать ни единой возможности теплопотери. Теплоизоляцией обеспечивают все угловые соединения, окна, двери, фундамент.

В особенности тщательно проводится укладка теплоизоляционных материалов в стены и крышу. Добиваются при этом строительстве значения коэффициента теплопередачи в 0,15 вт/(м*к). Идеальным показателем является 0,10 вт/(м*к). Добиться теплоизоляции позволяют вышеуказанные значения: пенопласт со значением толщины 30 см и СИП панели, толщина которых составляет минимум 270 мм.

Светопрозрачные элементы (энергосберегающий дом)

В энергосберегающем доме такими элементами служат окна. Учитывая, что через них в ночное время происходит значительная потеря тепла, необходимо использовать только энергосберегающие виды окон. Стекла, со специальным оснащением элементов, служат в качестве солнечных аккумуляторов. Они работают таким образом, что накапливают энергию солнца на протяжении дня и минимизируют теплопотери ночью.

По своему строению энергосберегающие оконные конструкции имеют тройное остекление. Внутри пространство их заполняется аргоном или криптоном. Значение коэффициента теплоотдачи составляет 0,75 Вт/м²*К.

Герметичность (энергосберегающий дом)

В отличие от обычной конструкции дома, в доме, который сам экономит показатель герметичности при строительстве должен быть существенно выше, чем у обычной конструкции. Воздухонепроницаемость достигается за счет обработки всех стыков между элементами конструкции. Это относится и к оконным, и к дверным проемам. Зачастую для такой цели используется герметик гермабутил.

Вентиляционная система (энергосберегающий дом)

Система для вентиляции в конструкции обычного дома предполагает потери тепла до 50%. А вот пассивный дом, с технологиями направлеными на уменьшение теплопотерь, требует иного подхода. Вентиляция сооружается по рекуперационному типу. Важен в этом вопросе показатель рекуперации, допускаются лишь значение 75% и больше.

Суть данной вентиляционной системы проста. Она регулирует количество поступающего воздуха в помещение, а также уровень его влажности. Свежий воздух, попадая в систему, нагревается благодаря теплому воздуху, которой выходит из помещений. Такой процесс позволяет сэкономить энергию для обогрева свежих воздушных масс, поскольку тепло передается ещё холодному воздуху от нагретого в помещении.

Технология строительства

Строительство пассивного дома своими руками — это трудоемкий процесс, который займет у вас немало времени. Главное уловить суть конструкции, которую включают в себя энергосберегающие технологии при строительстве частного дома. Вариантов использования материалов для строительства и теплоизоляции достаточно много.

Прежде, чем начинать строить пассивный дом самостоятельно, рекомендуется заказать проект такого дома у профессионалов. Если вы обратитесь к профессионалам, то они помогут рассчитать все нюансы конструкции и найти необходимые материалы, которые подойдут конкретно для выбранного участка земли.

При строительстве энергосберегающего дома, в его строительстве используются следующие технологии :

• теплые стены;
• теплый пол;
• утепление фундамента;
• гидроизоляция крыши;
• использование СИП панелей для стен, пола и крыши.

Можно воспользоваться следующим алгоритмом действий:

• проект пассивного дома. После этого приступают непосредственно к монтажным работам;
• на первой стадии строительства сооружают фундамент и проводят его утепление. Побор материалов происходит индивидуально. Хорошим вариантом для утепления фундамента является пеностекло. Проводится сетка для системы жидкого тёплого пола, после которой приступают к сборке каркаса дома;
• сооружение крыши. Для утепления и гидроизоляции при укладке кровельного покрытия монтируют к каркасу утеплительный материал и гидроизоляционную пленку;
• следующим этапом будет проведение полной гидроизоляции стен и пола;
• работа над к отделкой фасада;
• установка окон и дверей;
• завершающим этапом строительства является финишная отделка фасадной части дома.

Преимущества и недостатки

Энергосберегающий дом имеет свои секреты строительства, которые помогают избежать существенных недостатков, но все же они есть. Сначала рассмотрим преимущества, которыми характеризуется пассивный дом:

• самое основное преимущество — это минимальный расход электроэнергии в процессе эксплуатации;
• чистый воздух, который поступает в свой дом через вентиляционную систему. В нем нет пыли, пыльцы и различных вредных веществ;
• такие дома не подвержены усадке, благодаря чему можно заниматься отделочными работами сразу после возведения сооружения;
• в строительстве используются экологически чистые материалы;
• неприхотливость в обслуживании, например, при необходимости провести ремонт, объемную работу проводить не потребуется;
• длительность срока использования составляет 100 лет;
• возможность возведения в различных и вариациях архитектурных решений;
• пассивный дом легко можно подвергнуть перепланировке в любое время, поскольку в нём практически полностью отсутствуют внутренние несущие стены.

Кроме того, отмечают следующие преимущества:

• экономичность – если дом пассивный, то все затраты на электроэнергию будут находиться на достаточно низком уровне, даже если стоимость вырастет;
• повышенный уровень комфорта – чистота, приятный запах, комфортный микроклимат — все это обеспечивает специальная инженерная система;
• энергосбережение – на отопительные нужды в этих домах затраты в 10 раз меньше, по сравнению с обычными;
• польза для здоровья – отсутствует плесень, дом без сквозняков, повышена влажность и постоянно свежий воздух;
• нет вреда для природы – современные энергоэффективные технологии способствуют снижению уровня выброса вредных веществ в атмосферу.

Недостатки энергосберегающего дома

• постоянство температуры. То есть температурный режим во всем доме одинаков: как в спальне, так и в ванной комнате температура одна и та же. Временами это может доставлять дискомфорт, ведь для ванной комнаты хочется больше тепла, чем для спальни или других комнат;
• отсутствие возможности пользоваться радиаторами, поскольку их попросту нет, а это значит, что просушить белье будет не на чем;
• частенько встречается проблема сухости воздуха. Она появляется из-за частого открывания входной двери на протяжении дня, в особенности в зимний период;
• открыть окно и проветрить помещение ночное время суток в пассивном доме также не представляется возможным.

Производители

Из производителей пассивных домов выделяют следующие:

• Бауен Хаус. Такое название носит домостроительный комбинат, который строит пассивные дома в России. Этот производитель предоставляют услуги по проектированию домов. Комбинат дает возможность построить пассивный дом с применением различных технологий. Таких например, как каркасный, канадской, Passive Heat или купольный энергосберегающий дом, цены на них варьируют в пределах 250-270 у.е. за 1м².
• Медный всадник. Строит энергосберегающие дома и не только. Фирма предоставляет оказание услуг по строительству как готовых проектов, так и по индивидуальному заказу. Дополнительно предоставляются помощь дизайна интерьера и ландшафта. Так же фирма поможет при выборе участка для строительства дома. Есть возможность оформить кредит на строительство. В портфолио компании можно увидеть лучше энергосберегающие дома.

Советы

Для тех, кто хочет построить энергоэффективный дом своими руками, пригодятся следующие советы:

• для обеспечения дому максимального срока эксплуатации важно правильно осуществлять уход и придерживаться некоторых правил. Температурный режим нужно поддерживать постоянно на одном уровне, настраивая правильно систему отопления;
• нельзя допускать повреждения герметичного слоя дома, например, саморезами или дюбелями и прочими с элементами;
• не советуем использовать электроприборы для нагрева температуры помещения длительное время.

Заключение

Умный дом — это не только экономия электроэнергии, но и электричества, а так же воды. Для этого используются автоматизированные и программируемые устройства, например, электронные выключатели с датчиками движения. Соблюдение технологий и принципов создания энергоэффективного дома приведет к желаемому результату и ощущению полного комфорта. Невзирая на то на то, что для строительства такого жилья от вас потребуется существенно больше затрат, чем вы бы вложили в обычный дом, в дальнейшем экономия энергоресурсов значительно экономит бюджет. Секреты строительства дома, который сам экономит довольно просты. Главное – это планировать строительство экономного дома еще на этапе его проектирования.