Про енергозберігаючі будинки в Європі
Сьогодні над програмами енергозбереження в Європі працюють цілі інститути, і мова вже давно йде не лише про приватні будинки та квартири, а й про комерційну нерухомість, громадські будівлі та споруди. Про нові підходи до будівництва та реальні можливості економії енергії з використанням сучасних систем життєзабезпечення розповімо на прикладі Австрії. Passivhaus – що це таке?
Для австрійців бажання мати свій будинок було актуальним завжди.
Як показують соціологічні опитування, і сьогодні понад 70% жителів цієї країни воліють мати власне житло. Яким вони його бачать? Стильним, комфортним, екологічним і в той же час недорогим. За великим рахунком, уявлення австрійців (і ширше європейців) про сучасний будинок укладається в одне слово — Passivhaus (у перекладі з німецької — пасивний будинок). Що під цим мається на увазі? Насамперед, комплексний підхід до енергозбереження житла. У такому будинку витрата енергії на опалення зводиться до мінімуму завдяки використанню внутрішніх джерел тепла, сучасних енергозберігаючих технологій та високоефективних теплоізоляційних матеріалів. Крім того, у самій концепції «пасивного будинку» закладено актуальний у наш час природозберігаючий компонент. Завдяки розумному використанню внутрішніх джерел енергії та застосуванню екологічно чистих матеріалів «пасивний будинок» не несе небезпеки довкіллю та здоров'ю людини. Іншими словами, ідея «пасивного будинку» розвивається на перетині зростання екологічної свідомості та цілком конкретного прагнення скоротити витрати.
Тепер трохи докладніше. Як уже згадувалося, одним з основних принципів енергозберігаючого будинку є використання матеріалів та технологій, що радикально скорочуютьнепродуктивні втрати тепла через огороджувальні конструкції (стіни та покрівлю). Пріоритет тут віддається спеціально розробленим та підібраним фасадним та покрівельним системам, найважливішим компонентом яких є високоефективні теплоізоляційні матеріали.
Однак застосування навіть найсучасніших систем фасадного утеплення не вирішує повною мірою проблему витоку тепла. Найбільш слабкою у цьому сенсі ділянкою стіни є вікна – на них припадає близько 30–40% сумарних втрат тепла будинку. Тому в концепції пасивного будинку важливе місце займає використання віконних систем з високим рівнем теплозахисту.
При зведенні подібних будинків не забувають і скорочення втрат тепла через конструкції фундаменту. Для цього ще на етапі котловану передбачається створення безперервного теплоізолюючого контуру, що запобігає контакту фундаменту безпосередньо з ґрунтом.
Ще одним важливим аспектом енергозберігаючого будинку є забезпечення повітрообміну з мінімальними тепловтратами. За різними оцінками, від 30 до 70% втрат тепла посідає традиційну витяжну вентиляцію, тому неодмінним атрибутом «пасивного будинку» є контрольований повітрообмін, який забезпечується припливно-витяжними пристроями з рекуператорами – спеціальними приладами для повернення повітря. Така примусова вентиляція дозволяє повернути до 90% тепла повітря, що йде. Крім рекуперації тепла, сучасне обладнання покращує гігієнічні характеристики повітря, знезаражуючи та озонуючи його. Крім того, сучасні системи вентиляції, оснащені автоматикою, контролюють температуру та витрату повітря, переходять в економічний режим роботи у разі відсутності у приміщенні людей.
Таке підвищення інтелектуального коефіцієнта пасивного будинку зближує йогоз «розумним будинком», де автоматика налаштовує роботу всіх інженерних систем відповідно до заданих параметрів. Перетин концепцій «пасивного» та «розумного» будинку спостерігається й у регулюванні подачі тепла та гарячої води від кількох джерел (зокрема, використовується енергія сонця та термальних підземних джерел).
Ну а тепер зробимо невелику «екскурсію», щоб наочніше уявити австрійські «пасивні будинки».
І житлова, і комерційна.
До перших енергозберігаючих будівель в Австрії належить офісно-житловий комплекс, зведений в мальовничому передгір'ї Альп, в невеликому містечку Шварцах (архітектори Крістіан Ленц і Герман Кауфман). У концепції цього «пасивного будинку» чітко простежуються два напрямки. Перше – використання дешевих будівельних матеріалів та конструкцій, таких як монолітний бетон, бетонні пустотні блоки, клеєний брус та клеєна фанера. Друге – встановлення систем життєзабезпечення (опалення, гарячого водопостачання, вентиляції) нового покоління.
Будинок являє собою витягнутий в довжину двоповерховий будівельний об'єкт — начебто два довгі бруски покладені один на інший, причому верхній трохи ширший за нижній. Таке нависання другого поверху над першим невипадково: воно є своєрідним козирком від сонця для приміщень нижнього поверху, а також захищає від дощу доріжку, що веде від паркування до входів до будівлі. На першому або наземному поверсі, як його називають в Австрії, розташовані офісні приміщення, другий займають квартири різного метражу.
По всій довжині південної сторони фасаду будівлі, як і по огорожі квартирних балконів, встановлені сонячні колектори.
Стрічкове скління першого поверху теж незвичайне: двокамерні склопакети зі спеціальним покриттям, яке влітку відбиває сонячне проміння, авзимку не випускає тепло назовні.
З північного боку металевий «грибок» на газоні є нічим іншим, як повітрозабірною шахтою для головного опалення. Будинок дійсно опалюється повітрям. Причому не тільки опалюється, а й провітрюється та іонізується автоматично.
Заходимо в середину будівлі. Офісне приміщення, по суті, є великою студією, простір якого розділений легкими звукоізоляційними перегородками на невеликі робочі зони.
Колона, повітропроводи та перфоровані панелі під підвіконнями - це і є припливно-витяжна вентиляція, що є основною системою опалення, з повторним використанням тепла.
Така система здатна:
автоматично враховувати кількість персоналу у приміщенні, тепловипромінювання оргтехніки та освітлювальних приладів, температуру за вікном;
іонізувати повітря у приміщеннях;
самостійно вибирати необхідний режим роботи (влітку охолоджувати, а взимку обігрівати).
"Мозок" всієї цієї системи знаходиться в підвальному приміщенні. Невеликий простір «нашпигований» металевими коробами, котлами, трубами та вимірювальними приладами з миготливими лампочками: насос, повітрообмінник, іонізатор, бойлер. Є звичайна газова колонка, завдяки якій будинок отримує додаткове тепло в зимові місяці. А гаряче водопостачання працює від тих сонячних колекторів, які розташовані на південному фасаді. Надлишки гарячої води зберігаються про запас у величезному теплоізольованому бойлері і автоматично подаються в систему водопостачання, коли на дворі похмурі дні та сонячним колекторам «нічим харчуватися». Якщо ж цього недостатньо для потреб людей у будинку, то на допомогу приходить газова колонка.
Різновидом сонячних батарей є фотоелементи, що не реагують насонячне тепло, а на його світло, і виробляючі та акумулюючі електрику, наче власна маленька електростанція в будинку. Цієї електроенергії буває достатньо для аварійного чи чергового нічного освітлення.
Основну частку електрики будинок, звичайно, отримує від міської електростанції. Але «розумна» система здатна накопиченою і невитраченою «дармовою» електрикою частково покрити основний електровитрата, тобто просто перемотати лічильник у зворотний бік!
Що стосується енергозберігаючих індивідуальних житлових будинків, то на сьогоднішній день австрійські забудовники можуть запропонувати різні варіанти. Ось, наприклад, екологічний блочний будинок на сонячних батареях, збудований у формі куба. Зниженню витрат у ньому сприяє фотогальванічна енергетична установка, що розташована на південній стороні будинку.
Консервативні бюргери можуть побудувати і більш звичний для ока будинок, щоправда, у новій інтерпретації. Так, під дерев'яними облицювальними панелями «Енерджі-Плюс» у класичній моделі з двосхилим дахом приховані товсті енергозберігаючі стіни завтовшки 35,5см. Здоровий клімат у такому будинку забезпечують екологічні матеріали – дерево, целюлоза та пробка, а скляний фасад сприяє використанню сонячних променів як джерело енергії. Особливий акцент такому будинку надають зсувні віконниці з модрини, які в спекотні дні утримують прохолоду.
Ну а скільки коштують подібні об'єкти? У середньому індивідуальний австрійський Passivhaus площею 150 кв.м оцінюється в 155-240 тисяч євро.
Стандарти не майбутнього, а сьогодення
Перехід до будівництва будівель нового покоління відбувається досить швидко. Якщо кілька років тому проект офісно-житлового комплексу, про який ми розповіли вище, був інноваційним (будівляпобудовано у 1999 році), то сьогодні в Австрії такий підхід вважається стандартом будівництва.
Подальші перспективи розвитку «пасивного будинку» фахівці пов'язують із ширшим використанням відновлюваних джерел енергії. Вже сьогодні одним із напрямів реалізації енергозберігаючої політики багатьох європейських країн, зокрема й Австрії, є розвиток технологій використання нетрадиційних джерел енергії. Наприклад, таких як біореактори, які з органічної маси (зернові культури, силос та ін.) Виробляють метан, що йде на опалення будинку.
Насамкінець не можна не сказати кілька слів про енергоефективність існуючих українських будівель. Всім відомо, що в переважній більшості випадків вона є низькою. Так, якщо річна витрата тепла в енергозберігаючому європейському будинку становить менше 15 кВт/год, то на опалення українських будинків потрібно до 300 кВт/год.
Сумарний ефект економії тепла в житлових і комерційних енергозберігаючих будівлях, що зводяться знову, становить 50–70%. У грошовому вираженні зменшення витрат за енергію становить приблизно 2,6 тис. євро на рік.
Сьогодні до ряду основних характеристик австрійського житла, нарівні із ціною квадратного метра, увійшло питоме теплоспоживання. Часто для кращого розуміння економічності кіловати на квадратний метр на рік переводять у цифри витрат палива. Так, наприклад, з'явився термін «трьохлітровий» будинок. Це означає, що на опалення одного квадратного метра площі такого будинку витрачається лише 3 літри рідкого палива на рік. Це у 2,5 рази менше порівняно з чинними нормами енергоспоживання.