My EcoSchool of the Future

Сьогодні стало очевидно, що природні ресурси не безмежні, як здавалося раніше. За підрахунками експертів основних джерел для виробництва електроенергії - нафти, газу, вугілля - вистачить лише на 50 років. У наші дні основна частка таких запасів йде на енергопостачання житлових приміщень.
У 80-ті роки минулого століття в про-гресивних країнах Європи з'явилася думка про створення житла, яке буде споживати мінімальну кількість енергії. Подібні будинки були названі «пасивними», тобто «енергоефективними». Світова спільнота охоче прийняла цю ідею вирішення проблеми економії енергоресурсів.
Пасивний будинок (passive house), енергоефективний будинок або екобудинок - це споруда, основною особливістю якої є відсутність необхідності опалення чи низьке енергоспоживання - у середньому близько 10% від питомої енергії на одиницю обсягу, яка споживається більшістю сучасних будівель.

Оригінальність принципу «пасивного будинку» полягає в тому, що житло обігрівається теплом людей та тварин, які живуть у ньому, а також побутовими приладами та іншими джерелами енергії (наприклад, сонячними). Підраховано, що будь-яка людина в спокійному стані має теплову потужність 120 Вт. Таким чином, сумарне тепло, що виділяється, досягає величин, які можна порівняти з потужністю опалювальних систем.

Загальна схема забезпечення такого будинку гарячою водою виглядає так: встановлюються системи відновлюваної енергії - теплові насоси, сонячні батареї. Додаткове тепло дають автономні генератори, що працюють на органічній сировині: дерево, солома та ін. При необхідності допускається використання установок, що використовують як сировину вугілля, нафту, газ. Але їх кількість зведена до мінімуму. 

Сьогодні практично завершено процес створення біореакторів, що виробляють метан для опалення будинків з органічних речовин, наприклад, силосу.

«Пасивні будинки» відкривають принципово новий етап у будівництві. Таке житло дозволяє досягти відчутного рівня енергозбереження (більш ніж десятикратного), а також відзначається підвищеною комфортабельністю. Так, у «пасивних будинках» чистота повітря відповідає жорстким європейським стандартам, завжди можна автоматично підтримувати температуру заданого рівня (+20 °С) і відносну вологість (від 40 до 60%). Надзвичайна теплоізоляція, раціональна конструкція, а також природні матеріали (дерево, камінь, пісок) не дозволяють стінам промерзати в сильні морози. Це в свою чергу допомагає підтримувати в приміщенні стабільну температуру, не нижче 19°С. Дана особливість найбільш сприятлива для здоров'я людей.

У процесі опалення стандартних житлових будинків в повітря викидається вуглекислий газ, а при забезпеченні теплом «пасивного будинку» екологія не забруднюється. 

Згідно з розрахунками фахівців, на рік «пасивний будинок» споживає енергії не більше, ніж 20 кВт/год з розрахунку на кубометр об'єму житлового простору. Говорячи про цегляні новобудови - це 250-350 кВт/год, а для дому вже далеко не нового - більше 600 кВт/год. 

Отже, що ж саме дає настільки відчутну економію енергії без шкоди для комфортності проживання в такому великому приміщенні?

Ефективна теплоізоляція. Саме її висока якість дозволяє реально зменшувати втрати тепла. Головним при будівництві «пасивного будинку» є внутрішнє і зовнішнє багатошарове утеплення огороджувальних поверхонь. Важливо, щоб при утепленні ніщо не було пропущено: стіни, вікна, дахи, підлоги, горища, підвали і фундамент. Прийнято використовувати ізоляційні матеріали двох основних видів: об'ємні частки, пінополістерол або пінополіуретан і ламінати - з відбиваючою фольгою. Перші дають тепловий опір повітря, який знаходиться в осередках пінистої структури, а другі, у свою чергу, відбивають промені енергії за рахунок нанесення на них плівки. 

Таким чином, одночасно трьома головними відмінностями та перевагами «пасивного будинку» можна назвати: застосування нестандартних джерел енергії (сонце, вітер, ґрунт та ін.), особлива система повітропостачання з рекуперацією тепла і ефективна теплоізоляція. 

Продовжуючи порівняння, зазначимо: у рік типова будівля з цегли втрачає 250-300 кВт з одного квадратного метра опалювальної площі, у той час як енергозберігаюча будова втрачає 15 кВт. Досить значні відмінності, добитися яких можна, використовуючи панелі товщиною 15 сантиметрів.

Унікально і те, що енергоефективний будинок знижує до мінімуму утворення «теплових мостів» (місць, де температура повітря в рази вище, ніж у сусідній поверхні) - причини утворення конденсату. Так, для скорочення втрат у 20 разів у порівнянні зі звичайним будинком, до будинку прибудовують тамбур, що складається з матеріалів, що не пропускають до приміщення холод.

Серед виробників вікон сьогодні можна виділити в окрему групу тих, хто спеціально веде розробку і виготовлення вікон саме для «пасивних будинків». Технологія включає обов'язкове використання особливо міцних двох- або трикамерних склопакетів з високим термоопором. Аргон - інертний газ, має знижену теплопровідність. Ним і заповнюють зсередини склопакети для екобудинку, скло яких покривають спеціальним складом, що дозволяє впускати, але не випускати тепло.

Збереження тепла в будинку неможливе без якісної системи вентиляції, що забезпечує всі приміщення свіжим повітрям і перешкоджає появі вологи. Таку систему, яка застосовується в «пасивних будинках», називають «припливно-витяжною з рекуперацією тепла». Основна її відмінність від стандартних систем в тому, що повітря надходить у будинок не через вентиляційний вхід, а з підземного повітропроводу. Таким же чином повітря і виходить назовні. Основний принцип дії в тому, що підземний повітропровід оснащений рекуператором (ґрунтовим теплообмінником), який попередньо нагріває повітря. Таким чином, нагрітий потік віддає своє тепло холодному і регулює загальну температуру. Це дозволяє до 90% підвищити ефективність вентиляційної системи, що працює з урахуванням вироблення внутрішнього тепла. Остання виробляється в значній кількості, наприклад, від комп'ютерів, тепла людей, освітлювальних і різних електричних приладів.

Взимку холодне повітря входить у підземний повітропровід, нагріваючись там за рахунок тепла землі, і потім надходить у рекуператор. У рекуператорі відпрацьоване домашнє повітря нагріває повітря, що надійшло, і викидається на вулицю. Нагріте свіже повітря, що надходить у будинок, має в результаті температуру близько 17 °C.

Влітку гаряче повітря, надходячи в підземний повітропровід, охолоджується там від контакту з землею приблизно до цієї ж температури. За рахунок такої системи в пасивному будинку постійно підтримуються комфортні умови. Лише іноді буває необхідно використання малопотужних нагрівачів або кондиціонерів (тепловий насос) для мінімального регулювання температури.

Основним фактором повноцінної роботи екобудинку є активне застосування сонячного світла, яке в свою чергу в достатньому обсязі буде потрапляти в приміщення через великі вікна з південної сторони. Помилково вважати, що збільшення площі скління (до 30-40%) буде сприяти додатковій втраті теплової енергії. На практиці ж все навпаки: клімат будинку покращується за рахунок балансу соня-чної енергії і витоку нагрітого повітря. Повністю вся конструкція будівлі стає колектором енергії, що надходить від променів сонця. 

Проектувальники особливу увагу приділяють вибору місця для зведення екобудинку. Важливо врахувати дані про тип ґрунту, троянду вітрів, розташованих поблизу водоймах, а також приділити увагу сонячному освітленню. Саме від сонця буде залежати повноцінна робота всієї системи, адже вона повинна бути освітлена в період з 9 до 15 годин. 

Важливо ще на етапі планування забудови продумати всі архітектурні особливості, які згодом будуть грати провідну роль у справі збереження тепла. До таких секретів відносять: кут нахилу даху (краще, якщо відносно лінії горизонту він буде дорівнювати географічній широті, на якій стоїть будинок), переважна орієнтація будівлі на південну сторону, близьке розташування ванни і кухонного приміщення (можна використовувати один сонячний колектор відразу на обидва приміщення), а також інші подібні нюанси. 

Іншими словами, всі елементи «пасивного будинку», будь то вибір місця 

забудови, вирощування газону на даху, застосування теплового насоса, спалювання паперових відходів в печах, допомагають досягненню головної мети - збереження тепла та енергії.

Зрозуміло, що перші будівлі нового покоління потрапили під пильну увагу фахівців. Досліджувалась система вентиляції, адже якість повітря напряму залежить від рівня проектування всіх пристроїв забезпечення будинку. Аналізувався вміст у повітрі пилу, мікроорганізмів, алергенів, радону і формальдегідів. Всі показники без винятку говорили про те, що в екобудинку стан повітря на порядок кращий, ніж у стандартних будовах.

Найчастіше функціонування «пасивного будинку» базується на застосуванні автоматизованих систем управління всіх технічних установок - відомих як система «розумний дім». Це сприяє зручності в побуті, а також економії теплової енергії, що для «пасивного будинку» найбільш важливо. Власник «розумного» житла має можливість змінювати опалення, освітлення, подачу води та інші функції, перебуваючи поза домом, тобто по Інтернет та інших засобах зв'язку. Так, при оснащенні котеджу чутливими сенсорами, які постійно стежать за температурою повітря і концентрацією людей, датчик сам може змінювати температуру, а також відключати світло, якщо у приміщенні нікого немає. 

Безумовно, головну роль у функціонуванні «розумного пасивного житла» грає високий ККД сучасного обладнання та його економічність. Цей факт підтверджується на прикладі обігріву приміщення, від якого залежить не тільки комфорт, але і можливість економити тепло. Найбільш вигідно дозволяють організувати процес подачі тепла ультрасучасні газові котли, що регулюють за допомогою автоматики інтенсивність опалення в залежності від перепадів температури за вікном. Особливо зручним є те, що робота системи програмується з урахуванням часових відрізків: доби, тижня, а також календарних відмінностей: інтенсивність обігріву у вихідні та святкові дні, будні. 

Вартість будівництва «пасивного будинку» приблизно на 10% дорожче середніх показників для традиційного житла. Додаткові затрати на будівництво окуповуються протягом 7-10 років.

При всій своїй оригінальності ідея «пасивного будинку» є такою, що відбулася. Дана технологія не обмежена в застосуванні тільки для створення житлових конструкцій. Не менш важливий принцип енергозбереження і для інших видів будівель: магазинів, заводів, офісів, шкіл, спортивних та інших комплексів.

 Одним з незаперечних плюсів подібного житла став той факт, що на практиці енергоефективні інженерні пристрої дозволяють привести до «пасивних» норм будь-яке житлове приміщення. Зведення нового будинку за технологіями нового покоління зовсім не обов'язково, часто вигідніше модернізувати старе, яке вже використовується. Для цього достатньо забезпечити будинок рекуператором, усунути втрати тепла крізь стіни та віконні щілини, по максимуму розширити наявні отвори, що виходять на південну сторону, розмістити на даху сонячний колектор і т.д.

У світі побудовано приблизно 6000 «пасивних» будинків. Серед них більшість становлять офісні центри, магазини, школи, дитячі садочки. Більша їх частина знаходиться в Європі.

Джерело: http://dds.com.ua/index.php?option=com_content&task=view&id=810&Itemid=9