//Электрика. – 2008. – № 9.– С. 34–36.
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ЖИЛОГО ЗАГОРОДНОГО ДОМА
А.В. Надденный, П.Б. Евдокимов
Центр энергоэффективных технологий, оборудования и материалов
(ЦЭТОМ) ЭКОДОМПРОЕКТ
В Германии, Швеции, США, Дании, Швейцарии уже не только декларируют в качестве цели, но и демонстрируют образцы зданий с так называемым "нулевым" теплопотреблением или "энергопассивные", где нет необходимости иметь систему отопления как постоянно функционирующую в отопительный период [1, 2].
Сейчас в Европе принята следующая классификация энергоэффективных зданий: дома низкого энергопотребления, ультранизкого энергопотребления и пассивные (не нуждающиеся в отоплении). В табл. 1 приведены теплоэнергетические характеристики малоэтажных зданий различной степени энергоэффективности (на примере Германии и России) и их технико-экономические показатели.
1. Расход тепловой энергии по типам зданий
Индивидуальный жилой дом общей площадью 140 м2 в расчёте на |
Годовой расход тепла, кВт∙ч/м2 |
Удельный расход тепла, Вт∙ч/м2 |
Германия |
||
Старое строение |
300 |
136 |
Типовой дом 70-х гг. |
200 |
91 |
Типовой дом 80-х гг. |
150 |
68 |
Дом низкого энергопотребления 90-х гг. |
70-30 |
32-14 |
Дом ультранизкого энергопотребления |
30-15 |
14-7 |
Современный "пассивный" дом |
менее 15 |
менее 7 |
Россия |
||
Дома старой постройки (до середины 90-х гг.) |
600 |
125 |
Постройки в соответствии с новым СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" |
350 |
73 |
Отметим, что в жилищно-комммунальной сфере Германии энергопотребление снизилось на 3 %, а ведь там ежегодно вводят в строй около 600 тысяч новых жилищ (в 1,5–2 раза больше, чем в России).
Изменившаяся экономическая ситуация в нашей стране* требует новых подходов к строительству. Всё большее число строящихся объектов можно отнести к классу домов с низким энергопотреблением, есть примеры строительства и условно-пассивного жилья. В рамках реализации национальной программы "Доступное жильё" специалистами "Центра энергоэффективных технологий, оборудования и материалов" (ЦЭТОМ) были разработаны проекты малоэтажных пассивных домов.
В качестве отрадного примера можно привести экспериментальный энергосберегающий дом бизнес-класса, построенный в Новгородской области в 2006 г. (см. фото и упрощённую схему). В настоящее время завершается строительство разработанного специалистами ЦЭТОМ энергосберегающего дома эконом-класса.
Основное энергоэффективное оборудование и материалы, которые были применены в домах для энергосбережения без увеличения его себестоимости:
· теплоэнергетическая система "Очаг", работающая на всех видах топлива (с возможностью готовить пищу по традиционным русским рецептам) обеспечивает рекуперацию тепловой энергии, утилизацию и аккумулирование тепловой энергии солнца, систему горячего водоснабжения (ГВС);
· облегчённый фундамент, утеплённый по всему периметру, с дренажной системой;
· аккумулятор тепловой энергии и овощехранилище 10–15 м2 с холодильной камерой 2,5–5 м3, встроенные в подвальном пространстве;
· водоснабжение от собственной скважины (колодца) с принудительной подачей воды к месту разбора;
· комбинированная система ГВС с теплоаккумулирующим баком на 100–250 л;
· естественная вентиляция с активным саморегулирующим побуждением через систему "Очаг";
· раздельная система удаления отходов жизнедеятельности со 100-процентной утилизацией;
· несущая конструкция с двойным каркасом из бруса хвойных пород;
· материалы растительного происхождения или отходы от их переработки (прессованная солома, кострица льна и конопли, торфоблок "Геокар"), применяемые в качестве утеплителя; возможно применение высокоэффективных, но дорогих экологических материалов на основе базальта, вспененного стекла и глины "Керпен", а также их комбинация с целью понижения общих затрат как при строительстве, так и при эксплуатации;
· деревянные перекрытия с элементами декоративной отделки;
· кровля со встроенными преобразователями солнечной энергии;
· окна из дерева с вакуумными стеклопакетами
· внутренняя отделка может быть любой (кроме химически агрессивных и вредных для здоровья материалов), а в качестве наружной отделки –художественная кирпичная кладка, штукатурка объёмно-рельефная с покраской в два цвета, дерево хвойных пород, плитка, камень и др.
2. Технико-экономические показатели домов из клееного бруса и энергосберегающих домов бизнес и эконом класса
Показатели |
Дом из клеёного бруса |
Энергосберегающий дом (бизнес-класс, 150–250м2) |
Энергосберегающий дом (эконом-класс, 100–150м2) |
Расход п/материалов на ограждающие конструкции, м3/м2 |
0,55–0,81 |
0,14–0,16 |
0,12–0,14 |
Расход п/м с учётом крыши, пола, потолка, м3/м2 |
0,70–0,95 |
0,32–0,34 |
0,30÷0,32 |
Расход утепляющих материалов, м3/м2 |
0,15–0,20 |
0,60–1,05**
|
0,50–1,00** |
Общие приведённые затраты по п.1–3 руб./м2 |
11000–18000 |
1500–2000 |
1350–1850 |
Уровень потерь тепловой энергии к норме СНиП (100 %) |
175–245 |
15–45 |
20–50 |
Использование ВИЭ |
Нет |
Да |
Да |
Затраты электроэнергии, % |
100 |
65-90 |
|
Затраты энергии на отопление, вентиляцию и ГВС, % |
100 |
6,5–18 |
7,5–20 |
Устройство автономного отопительного котла |
Требуется |
Не требуется |
Не требуется |
Суммарные затраты на строительство дома, руб./м2 |
От 30000 |
До 25000 |
До 20000 |
Наружные инженерные сети, % |
100 |
25–40 |
25–40 |
Внутренние инженерные сети, % |
100 |
10–50 |
10–50 |
Экологичность, % |
Нет данных |
100 |
100 |
Срок эксплуатации, лет |
70 |
75–100 |
75–100 |
*Минеральный утеплитель; ** Органический утеплитель
Фактическое потребление энергии на обогрев, вентиляцию и ГВС в восемь раз меньше, чем в традиционном доме.
Применение возобновляемых источников энергии и собственных технических разработок в комплексе с аккумулятором тепловой энергии позволяет снизить затраты на отопление вентиляцию и ГВС в 5–15 и более раз и практически отказаться от традиционной водяной системы отопления. В дальнейшем при использовании новейших разработок и энергоэффективных теплоизоляционных материалов затраты энергии за счёт сжигания углеводородов могут быть сведены к нулю.
Дом получает электроэнергию от традиционной системы электропитания на стандартное напряжение 220 В. С применением гелиоустановок в перспективе дом станет автономным и позволит отказаться от традиционной системы электропитания. Сравнение приведено в табл. 2 [3, 4].
В заключение необходимо сказать, что концепция пассивного энергоэффективного здания предполагает комплексный подход. Он включает не только и не столько энергосбережение, сколько целую философию, основанную на идее сотрудничества с окружающей средой. Особенную важность в этой связи приобретают качество и высокая технологичность всех компонентов строительства, от которых, собственно, и зависит достижение высокой энергоэффективности. Именно поэтому необходимо всемерно развивать и поддерживать на государственном уровне передовые разработки в отраслях, работающих на переднем крае энергосбережения.
Список литературы
1. Лапин Ю. Н., Сидорин А. М. Устойчивое развитие: климат и энергоэффективное жилище // Архитектура и строительство России. 2002. № 1.
2. Лапин Ю. Н. Автономные экологические дома. М.: Алгоритм, 2005.
3. Надденный А. В. Все плюсы соломенного строительства // Сельский механизатор. 2007. № 5.
* В соответствии с планами Правительства РФ, цена на электроэнергию и газ к 2011 г. вырастет соответственно в 2,1 и 2,2 раза. Эксперты говорят о реальности трёхкратного роста. По подсчётам специалистов энергосбережение оказывается в 4–5 раз экономически выгоднее, чем выработка эквивалентного количества энергии.