Русский Пассивный Дом
Очень часто будущие застройщики воспринимают любые энергосберегающие дома мало комфортными, аргументируя свои соображения плохим микроклиматом с добавлением магического словосочетания «они же не дышат», которое услышали от якобы профессионального строителя, на самом же деле просто мошенника. Чтобы больше не возвращаться к «дыханию» дома через стены или другие части, предлагаю сомневающимся ответить на два простых вопроса:
- Являются ли оштукатуренные стены (блочной или кирпичной кладки) воздухопроницаемыми?
- Является ли влажность воздуха в отопительный период достаточной без дополнительного увлажнения?
Конечно, ответ на оба вопроса отрицательный. Самые комфортные кирпичные дома, в которых жили обеспеченные купцы и дворяне имели воздухонепроницаемые стены. В зимние морозы абсолютное содержание влаги в воздухе значительно ниже, требуемого в доме при +20С, а, следовательно, хотите Вы этого или нет, независимо от того, как устроена Ваша вентиляция дома, а значит влажный отработанный воздух заменяется более сухим наружным, что означает постоянную нехватку влажности.
Чтобы понять, почему пассивный дом — это вершина комфорта, пройдемся по основным вехам истории жилища человека.
Комфорт и энергоэффективность жилища всегда развивались параллельно, дополняя друг друга на всем пути своего совершенствования, подчиняясь экономическому укладу времени. Связь эта обусловленна тем, что помимо достижения благоприятного микроклимата, необходима была минимизация времени, требующегося на обогрев, ведь высвобожденное время можно было потратить на другие дела, которые улучшали качество жизни, говоря современным языком — повышали уровень жизни.
От шалаша с очагом к современному дому с системой отопления.
Вначале своего исторического пути люди использовали в качестве жилья пещеры, строили примитивные навесы из палок и шкур животных и обустраивали в них очаг огня, который одновременно с обогревом обеспечивал необходимую циркуляцию воздуха. Вигвам — классический пример совершенства таких конструкций, дошедший до наших дней. На первый взгляд кажется, что это обыкновенный сарай, однако это не так. Вигвам, как и другие похожие сооружения имеют свои тонкости постройки, которые минимизируют количество сжигаемых дров.
С развитием технологии обработки материалов шалаши заменялись конструкциями из массивного дерева и камня, появились камины и печки. Так. классическим примером такого строения является деревянная изба с многофункциональной русской печкой, так же дошедшая до наших дней. Это уже было более совершенное сооружение, требующие определенных знаний и мастерства. Стены из стволов цельного дерева тщательно конопатились мхом, а вентиляция обеспечивалась через подпол, земля которого являлась своего рода тепловым аккумулятором для предварительного подогрева воздуха. Массивная печь, обеспечивала более мягким теплом, раздвигая периоды между сжиганием дров. Такая конфигурация обеспечивала высокий уровень комфорта и энергосбережения для того времени, да и по сей день в местах отрезанных от коммуникаций занимает достойное место с учетом соотношения цена/качество.
Эра углеводородов и электрификации вывела строительство домов на новый уровень совершенства. Массивные печи сменили компактные котлы с точечным распределением в виде радиаторов в местах с наибольшими теплопотерями. Такое построение значительно улучшало микроклимат и полностью высвобождало время, связанное с заготовкой дров, топкой и чисткой печей, каминов и других твердотопливных источников. По сути для домохозяйства — это было увеличение производительности труда на 20-30%. По разным оценкам — на работы по отоплению дома дровами (каменным углем) в среднем уходило более 50% рабочего времени, причем физически подготовленного члена семьи.
Однако, энергетический кризис 70-х годов существенно изменил экономику отопления домов в западных странах и практически никак не повлиял на постсоветское пространство. Для поддержания достигнутого уровня жизни западным странам, требовалось снижение энергетических затрат, т.е. меньшим количеством топлива обеспечить необходимый комфорт, другими словами повышение энергоэффективности. Одновременно с этим развитие технологического прогресса, а вместе с ним и новые материалы и оборудование, расширили возможности для инженеров в решении этого вопроса.
Вопросами создания энергосберегающего жилья будущего занялись ученые группы и целые институты. До энергетического кризиса несмотря на интуитивно понятное снижение затрат на отопление с помощью повышения термического сопротивления ограждающих конструкций, такое решение не могло привести к существенному прорыву, так как обеспечение домов приточным воздухом, необходимым для жизнедеятельности человека, а так же для горения углеводородов, происходило равномерно по периметру сквозь неплотности строительных конструкций, а иногда и сквозь сами конструкции (отсюда разговоры про «дыхание» дома). Так появилась приточно-вытяжная вентиляция, которая совершенствуясь превратилась в серийный продукт с высокими показателями качества воздуха и энергоэффективности (приточно-вытяжную вентустановку с рекуператором энергии и влаги), и возможность повышения термического сопротивления ограждающих конструкций с одновременной гермитизацией, ограниченная лишь экономической целесообразностью (тем самым экономическим укладом времени в исторической перспективе). Существенное снижение отопительной нагрузки позволило перейти на новый уровень комфорта — отоплению с помощью, так называемого «теплого пола». Применение радиаторов стало экономически не эффективным, к тому же с них были сняты две основные задачи: отопление локальных холодных мест и подогрев и конвекционное перемешивание холодного воздуха проникающего через неплотности конструкций с имеющимся в доме. Первое было решено хорошо утепленным контуром, второе взяла на себя вентустановка, которая выполняла эту задачу лучше, чище (фильтрация полностью убирала пыль, тем самым снижая затраты на уборку дома) и энергоэффективней.
Так, к 2002г. Европа пришла к стандарту регламентирующему потребление на отопление не более 60 кВтч на 1м2 в год. В 2003г. в России только начали устанавливать счетчики газа и слегка повысили нормативы по термическому сопротивлению ограждающих конструкций. Сегодня согласно действующим нормативам энергопотребление на отопление составляет более 160кВтч на 1м2 в год. И только сейчас с реальным ростом цен на энергоносители россияне стали задумываться об энергопотреблении частных домохозяйств, львиная доля которых приходиться на отопление.
«Теплые полы» получившие в Европе широкое распространение в конце 20 Века стали в настоящее время в России вершиной комфорта (причем очень часто, как дополнительное решение, поскольку не справляются с полным покрытием тепловой нагрузки). Тем временем на смену технологии «теплый пол» в Европе пришли более комфортные технологии «теплые стены» и «теплые потолки», которые снижая температуру теплоносителя позволили с большей эффективностью массово внедрять возобновляемые источники энергии — тепловые насосы и солнечные коллекторы (чем ниже температура теплоносителя тем эффективнее их работа).
Таким образом, уже на рубеже веков стало очевидно, что уровень комфорта (с точки зрения микроклимата), как и энергоэффективность напрямую зависит от мощности тепловой нагрузки и температуры источника энергии. Чем ниже тепловая нагрузка, тем больше экономия ресурсов и тем более равномернее тепло распределяется по всему дому не оставляя дизкомфортных зон. Одновременно со снижением температуры источника энергии нормализуется влажностный режим (снижается высушивание воздуха).
Но, даже технологии теплых стен и потолков (температура теплоносителя в них не более 23 С), которые еще 10-15 лет назад в Германии казались вершиной комфорта и энергоэффективности (они же обеспечивали пассивное охлаждение (кондиционирование) дома, уступили свое место просто отсутствующей системе отопления. Технология пассивного домостроения, получившая свой старт в 1991г. в Германии строительством первого пассивного дома, стала стандартом с энергоптреблением на отопление до 15кВтч на 1м2 в год и установила новую планку уровня комфорта. Помимо комфорта связанного с качеством микроклимата, на новый уровень встал комфорт связанный с обслуживанием климатических систем. Громоздкие и не очень надежные системы отопления и кондиционирования со сложной системой автоматизации просто исчезли из пассивного дома.
Основная система отопления в таких домах — это тепло человеческих тел и электрических приборов, включая светодиодное освещение. Стабилизирующую роль играет система вентиляции (с рекуперацией тепла) и с мини источником подогрева/охлаждения приточного воздуха.
Стандарт пассивного дома по сути не только установил новую планку в понимании комфорта и энергоэффективности, но и гарантию этого качества, которая заключается в том, что независимо от того, в каком климате будет построен дом, если он удовлетворяет стандарту пассивного, Вы получите заданный уровень комфорта.