Как построить пассивный, энергоэффективный дом – поэтапное фото и последовательность работ, выбор стройматериалов

Пассивный дом (от нем. Passivhaus или англ. passive house) является разновидностью энергосберегающих домов. Он настолько хорошо теплоизолирован,что требует на своё отопление в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу объёма, потребляемой большинством современных зданий (в идеале он должен иметь собственную независимую энергосистему и благодаря этому вообще не требовать расходов на поддержание комфортной температуры). Например, для Германии, где в 90-х гг. прошлого века и разрабатывался стандарт пассивного дома, норма энергопотребления для него составляет 15 кВт * ч/(м² * год), а общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (горячая вода + электрическая энергия) не должно превышать 120 кВт * ч /(м2 * год).

Как построить такой дом – условия

Столь низкие показатели энергопотребления в домах этого типа достигаются несколькими способами, и в первую очередь созданием эффективной и мощной теплоизоляции внешнего контура дома с толщиной слоя утеплителя 30-50 см. При этом приведённое сопротивление теплопередаче наружных стен (подробнее о стенах энергоффективного дома – здесь) и кровли в таких зданиях имеет величину 10-12 м² * °С/Вт (для сравнения: действующий СНИП для средней полосы России нормирует приведённое сопротивление теплопередаче на уровне 3,2-4 м² -°С/Вт).

Но пассивный дом — это не только теплоизоляция. Это ещё и герметизация внешнего контура путём создания непрерывного пароизоляционного контура изнутри дома. Низкая потребность в тепле в нём обеспечивается и благодаря нагреву приточного воздуха системой рекуперации, встроенной в приточно-вытяжную вентиляцию (её применение является обязательным в таких зданиях, поскольку иным путём достичь благоприятного температурно-влажностного режима в сочетании с контролируемым нормативным притоком свежего воздуха просто невозможно), а также за счёт максимального использования тепла солнца, поступающего через энергосберегающие окна, энергии земли, воды, солнца и т. п.

Если верить западным разработчикам пассивных домов, то цена на эти строения должна быть всего лишь на 15-20 % выше цены обычного, так скажем, дома. Вот только в российских условиях эта разница получается более значительной, и в результате цена пассивного дома становится непомерно высокой для среднего россиянина. Не устраивает такое положение дел и строителей, ведь заказов на столь необходимый, как кажется, россиянам продукт пока очень мало.

Так можно ли стоимость пассивного дома существенно снизить?

Специалисты российской компании «Экватор» решили, что можно, и спроектировали, а затем и построили трёхэтажный энергоэффективный дом общей площадью 282 м², соответствующий по показателям тепло-сбережения пассивным домам. Об идеях, заложенных в этот проект, и ходе его реализации мы коротко расскажем в этой статье. Причём большая часть информации о технологии строительства будет представлена в фотографиях и подписях к ним.

Суть строительства

Для традиционной деревянной каркасной конструкции, как правило, применяются стойки из доски сечением 150 х 50 мм. Если в энергоэффективном доме использовать для стоек те же доски, сплачивая их между собой, то утолщение стен, кровли и перекрьгий в 2,5-3 раза приведёт не только к увеличению расхода древесины в те же разы и к существенному удорожанию конструкции, но и к её утяжелению. При этом не будет решена проблема устранения так называемых мостиков холода, которыми в каркасной конструкции являются массивные деревянные элементы.

Поэтому специалисты компании «Экватор» предложили вместо стоек из сплочённых цельных досок использовать облегчённые деревянные фермы заводского изготовления, в которых две расположенные параллельно на определённом расстоянии доски сечением 80 * ДО мм жёстко связаны между собой врезанными в них раскосами из бруска сечением 50 х 50 мм. Такие конструкции ещё называют параллельно-поясными фермами и в каркасном строительстве используют в основном для изготовления перекрытий. При строительстве дома их использовали как стойки и балки-фермы. Правда, собранные из таких элементов каркасные конструкции

практически невозможно качественно утеплить традиционными плитными материалами, и поэтому было решено применить для теплоизоляции эковату, закачанную под давлением.

Строительство энергоэффективного дома – ход работ, материалы и этапы

Фундамент.

Строительство дома начали с фундамента, конструкция которого была выбрана в соответствии с грунтами под домом и весом здания. В данном случае, поскольку дом по расчётам был довольно лёгким, предпочтение было отдано свайно-ростверковому фундаменту.

Сваи диаметром 250 мм изготовили по ТИСЭ (Технология индивидуального строительства и экология) с уширением в нижней части и заглубили их на 1,7-2,0 м (участок застройки имеет небольшой уклон), для чего использовали буровой станок. Над линией свай установили деревянную опалубку, с помощью которой отлили ростверк сечением 40 * 40 см. Для увеличения прочности как свай, так и ростверка внутри них имеется каркас, созданный с использованием стеклопластиковой арматуры диаметром 8 мм. В свежий бетон ростверка вставили резьбовые шпильки для крепления обвязки каркаса.

Строительство каркаса дома

Его нижняя часть собиралась по широко распространённой технологии строительства каркаса — «платформа». Для этого из балок-ферм шириной 45 см сначала смонтировали цокольное перекрытие, к его нижнему и верхнему поясам пришили ЦСП-плиты для придания жёсткости всему перекрытию. Толщина плит нижнего слоя (нижняя опора для утеплителя) — 8-10 мм. верхнего (служит черновым настилом пола) — 16мм.

Далее со стороны боковых фасадов на закреплённую к ростверку обвязку установили длинные фермы-стойки каркаса стен первого и второго этажей, а затем с оставшихся двух сторон на перекрытие (по дополнительной обвязке) — стойки высотой 2,8 м, скрепив их по верху обвязкой. На них и уложили фермы-балки перекрытия первого этажа (они опираются одним концом на стойки, вторым — на предварительно возведённые внутренние несущие перегородки).

Далее на перекрытие установили длинные стойки каркаса стен второго этажа и фронтонов.

Любопытной особенностью конструкции является то, что установленные первыми длинные стойки каркаса стен одновременно первого и второго этажей не несут нагрузки от перекрытия первого этажа (крайние его балки лишь прикреплены к этим стойкам), но зато держат стропильную конструкцию и прикреплённую деревянными двутавровыми балками к ней перекрытия второго и чердачного этажей (всё это монтировали, опираясь на собранное перекрытие над первым этажом).

---

Читайте также: Каркас своими руками

---

После возведения вентилируемой кровли стены обшили снаружи ветроизоляционным полотном, прижав его к каркасу прибитыми наискось рейками (они образуют вентилируемый зазор), а позднее, при наружной отделке, — ЦСП-плитами.

Далее внутри стен и перекрытий проложили необходимые инженерные коммуникации — трубы холодной и горячей воды, канализации, а также электрические кабели и вентиляционные воздуховоды. После этого стены изнутри дома поэтажно обшивали и заполняли эковатой: сначала её задули в цокольное перекрытие, затем внутрь стен и в перекрытие первого этажа и т. д. Последней утепляли кровельную конструкция, в которую эковату подавали из-под «конька».

Согласно расчётам удельное сопротивление теплопередаче должно было составить приблизительно 10, 11 и 12 м2 * °С/Вт соответственно для наружных стен, цокольного перекрытия и кровельной конструкции, что вполне отвечает требованиям, предъявляемым в части теплосбе-режения к пассивным домам.

Об эковате:

Эковата — распушённые целлюлозные волокна, производимые из переработанных газет (бумага измельчается и перетирается на отдельные волокна с трёхмерной структурой, напоминающие по форме ватный тампон) с добавлением антипиренов и антисептиков (борная кислота). Что это даёт? Под воздействием пламени бораты обезвоживаются, окисляют и карбонизируют поверхность, образуя на ней защитный тугоплавкий слой, защищающий внутренние слои материала от поступления воздуха и тепла. В результате эковата умеренно горюча (по классификации — группа Г2), под воздействием прямого пламени лишь тлеет (группа В1), выделяя только углекислый газ (СО₂), дымообразующая способность — Д2. Благодаря наличию в составе эковаты борной кислоты она не только сама не подвержена воздействию плесени и грибов (а заодно — нападению насекомых, грызунов), но и эффективно защищает от этих на пастей деревянные конструкции.

Низкая теплопроводность, высокая удельная теплоёмкость и паропроницаемость целлюлозных волокон и обуславливают отличные теплоизоляционные свойства эковаты и защиту от образования конденсата.

И в экологичности материала сомневаться не приходится—в природе целлюлоза является одним из самых распространённых органических соединений и служит природным строительным материалом. Мало того что эковата не содержит в своём составе вредных, летучих, токсичных веществ, при её получении тратится в несколько раз меньше энергии, чем для производства других утеплителей.

Эковата — эффективный теплоизоляционный материал (коэффициент теплопроводности — 0,04 Вт/(м * К) с рядом преимуществ перед аналогичными по теплоизоляционным характеристикам продуктами. Во-первых, она подаётся внутрь утепляемой конструкции автоматически — под давлением по шлангу. Во-вторых, целлюлозные волокна способны почти без потери теплоизоляционных свойств поглощать влагу из воздуха, а затем выпускать её обратно, регулируя таким образом микроклимат помещений. (Традиционные минеральные утеплители конденсируют влагу из воздуха в порах, что приводит к существенному ухудшению их теплоизолирующей способности и, как следствие, требует устройства сплошного защитного пароизоляционного слоя.) И в-третьих, благодаря достаточно плотной «флоковой» структуре, состоящей из разнонаправленных волокон, эковата обладает прекрасной паропроницаемостью и очень незначительной воздухопроницаемостью, что особенно важно при строительстве каркасных домов.

Кстати, учитывая перечисленные свойства эковаты, разработчик технологии пришёл к твёрдому убеждению, что нет нужды защищать утеплённую конструкцию с внутренней стороны сплошным пароизоляционным слоем, — пусть эковата, а вместе с ней и весь дом дышат, создавая тем самым комфортные условия для проживающих в нём.

---

Подробнее: Эковата – как использовать, плюсы и минусы материала

---

Отопительная система

Она настолько оригинальна, что не сказать о ней несколько слов было бы просто несправедливо. Отапливает дом электрический котёл, мощность которого регулируется ступенчато: ему достаточно всего 2 кВт мощности при наружной температуре 0-10 °С, кВт — при 10-15 °С и только в мороз (-20…-25 °С) требуются все 6 кВт. Причём система отопления может включаться только в ночное время, когда используется ночной, более дешёвый тариф. Днём же в доме просто сохраняется полученное за ночь тепло.

Необычно и то, что система тёплого пола работает только на первом и втором этажах—на третий этаж тепло приносит поднимающийся снизу воздух. И ещё один нюанс: трубы тёплого пола сверху прикрывает бетонная стяжка толщиной 5-6 см. Общая масса израсходованного на это бетона — около 12 м3 (29 т). И сделано это совсем не зря—он не только является теплоаккумулятором, но и обеспечивает более равномерный прогрев помещений дома (максимальный перепад температур внутри помещения — 2-3 °С), что значительно повышает комфортность проживания.

Цена вопроса

Построенный по предлагаемой технологии пассивный дом обошёлся несколько дороже традиционного каркасного дома из-за увеличения, во-первых, толщины теплоизоляционного слоя (почти в 3 раза) и, во-вторых, расхода древесины для каркаса (примерно на 50 %). Но надо учитывать, что эковата — материал дешёвый, и значит, удорожание, по сравнению с плитным, минераловатным утеплителем, было не столь значительным.

Зато хозяева дома, благодаря применению новой технологии строительства и обусловленной ею возможности использовать для отопления небольшой электрокотёл, смогли отказаться от подводки к нему газа (а это 300-500 тыс. руб. за подключение) и, как следствие, ежемесячных платежей за него, приобретения и монтажа газового котла на 20-25 кВт, радиаторов отопления, дымоходов, системы безопасности (это по скромным подсчётам обошлось бы в сумму около 150 тыс. руб.), а также от периодического обслуживания газового оборудования и т. п.

И в результате увеличение затрат на строительство компенсировалось за счёт указанной экономии.

Строительство пассивного (энергоэффективного) дома – фото

1,2. При заливке свайно-ростверкового фундамента отлитые в землю сваи (1) связали с ростверком (2) стеклопластиковой арматурой.

3-5. При заливке лент ростверка в ещё не затвердевший бетон вставили резьбовые шпильки, к которым впоследствии прикрепили деревянную обвязку из доски 150 х 50 мм (3,4). На эту обвязку установили фермы цокольного перекрытия, прикрепив их к обвязке саморезами, а также угловые элементы каркаса, собранные из досок сечением 150 * 150 мм (4), удерживая их в вертикальном положении временными укосами. Верхние и нижние пояса ферм связали между собой отрезками досок 70 * 50 мм. На отрезки, соединяющие нижние доски ферм, уложили полосы ЦСП шириной 600 мм и толщиной 10 мм. Поверх ферм создали настил из ЦСП-плит толщиной 16 мм (5)

6, 7. Высокие, проходящие через все этажи дома фермы-стойки боковых каркасных стен установили подошвами на лежащие на бетоне обвязочные доски и прикрепили к ним самореэами (6). Между собой их скрепили временными деревянными укосами. Вершины этих стоек имеют скос (7), соответствующий углу наклона стропильных ферм, которые будут опираться на эти стойки

8, 9. Вдоль лицевого и тыльного фасадов дома к фермам перекрытия сверху прикрепили доски обвязки и на них установили стойки каркаса, по длине равные высоте потолка первого этажа (8), а затем из досок возвели несущие перегородки (9)

10-13. Перекрытие первого этажа создали из ферм (10) по той же технологии, что и цокольное перекрытие. Опираются эти фермы одним концом на стойки лицевого и тыльного фасадов (точнее, на лежащую на стойках обвязку), вторым — на внутренние несущие перегородки, которые после обшивки их с одной стороны ЦСП-плитами толщиной 12 мм (11,12) приобрели достаточную для дальнейшего монтажа жёсткость. Фермы в центральной части дома установили с разрывом для лестничного проёма (13)

14, 15. Со стороны переднего и тыльного фасадов к фермам перекрытия прикрепили обвязку и на неё установили длинные стойки, которые станут основой стен второго этажа и фронтонов (К), после чего смонтировали несущие перегородки второго этажа (15)

16-19. Когда каркас стен был собран, строители приступили к созданию стропильной конструкции. Её собрали из ферм шириной 50 си (16,17), нижние концы которых прикрепили к стойкам боковых стен, а верхние связали попарно двутавровыми деревянными балками чердачного перекрытия. Для устойчивости стропильные фермы снабдили дополнительными подпорами (18,19), а затем в соответствии с проектом прикрепили к ним двутавровые балки перекрытия второго этажа (19)

20-22. На вершине кровли строительным способом создали коньковую часть, после чего прикрепили к стропилам полотна паропроницаемой влагоизоляции, прижали их к стропилам контррейками, прибили к ним обрешётку и смонтировали кровельное покрытие (20). Каркас стен дома снаружи обтянули полотнами паропроницаемой влаговетроизоляции, прижав её к каркасу косыми рейками, что придало конструкции в целом дополнительную жёсткость. При наружной отделке к этим рейкам снаружи прикрепили ЦСП-плиты (21), которые окрасили фасадной краской, а швы между ними прикрыли деревянными раскладками (22)

23-25. Оконные и дверные проёмы окантовали досками толщиной 50 мм, после чего стены дома изнутри обшили ЦСП-плитами толщиной 10 мм. Причём эта обшивка производилась поэтажно, поскольку одновременно с иен проходило утепление стен эковатой: сначала обшили стены первого этажа и, стоя на перекрытии второго этажа, заполнили их эковатой, затем стены второго этажа, их тоже утеплили и т. д. При внутренней отделке дома в проёмы установили окна и двери (23, 24), ЦСП-плиты прошпатлевали, а затем окрасили (25)

26-28. Для устройства тёплых полов по перекрытиям разложили металлическую сетку, к которой прикрепили металлополимерные трубы (26), поверх которых позднее залили бетонную стяжку толщиной 5 см. При этом в бетон добавили полипропиленовое фиброволокно, что предохраняет стяжку от растрескивания. Терло для системы отопления вырабатывает компактный электрический котёл с потребляемой мощностью 6 кВт (27). Все трубы и электрокабели проложили внутри каркасных перегородок (28) и перекрытий

---

Ссылка по теме: Строительство каркасного дома – от фундамента до крыши (фото)

---

Строительство и монтаж отдельных узлов дома

Фигурные элементы обвязки

Стены каркасного дома, возводимого с применением стоек и балок из параллельно-поясных ферм, могут быть не только прямыми, но и стыкующимися под произвольным углом (именно так выполнены стены главного фасада описываемого нами дома) или выгнутыми по дуге. Понятно, что для возведения таких стен необходимо иметь обвязочную доску соответствующей формы. Изготавливают необходимые фигурные элементы обвязки, как правило, прямо на стройплощадке, используя любую ровную поверхность. Особенно удобно это делать на почти идеально ровной поверхности сплошного настила из ЦСП-плит, венчающего цокольное перекрытие.

---

Читайте также: Материалы для строительства энергоффективного дома

---

Бесшовный теплоизоляционный контур

Он образуется благодаря свойствам используемой в качестве утеплителя эковаты, а также особенностям рассматриваемой каркасной конструкции, к которым прежде всего следует отнести отсутствие деревянных деталей, пронизывающих стены, кровлю или перекрытие, — они-то и являются мостиками холода. Избавиться от последних удалось благодаря теплоизоляционному слою без швов и щелей, так как зковата подавалась в полости утепляемой конструкции под давлением, целлюлозные волокна полностью заполняли изолируемое пространство, плотно прилегая к ограничивающим его поверхностям, а также находящимся внутри полостей силовым элементам конструкции. Бесшовностью во многом объясняются и высокие звукоизоляционные характеристики утеплённой эковатой конструкции (утеплитель прекрасно поглощает звуковые колебания средних и высоких частот, поскольку звук задерживается не только в порах самих волокон, но и между ними).

Схема-разрез каркасной конструкции дома:

1 — чердачное перекрытие из сборных двутавровых балок высотой 500 мм;

2 — стропильная конструкция из ферм шириной 500 мм;

3 — перекрытие второго этажа из балок сечением 200 * 50 мм;

4 — несущие перегородки второго этажа толщиной 150 мм;

5 — перекрытие первого этажа из ферм-балок шириной 400 мм;

6 — несущие перегородки первого этажа;

7 — стены со стойками каркаса из ферм шириной 400 мм;

8 — цокольное перекрытие из ферм-балок шириной 450 мм

Техника утепления энергоэффективного (пассивного) дома

Для утепления собранной конструкции использовался сухой метод нанесения эковаты, поскольку именно он наиболее подходит для заполнения замкнутых полостей в каркасных конструкциях. С виду процесс утепления достаточно прост — эковата из брикета загружается в приёмный бункер нагнетательной машины (а), где она разрыхляется и подаётся по шлангу диаметром 63 мм к месту утепления (расстояние — до 100 м). Шланг вставляется в полость, которую необходимо утеплить (6, в, г), и поступающие по нему целлюлозные волокна быстро заполняют изолируемое пространство, плотно прилегая к образующим полость поверхностям и находящимся внутри неё несущим конструкциям. Закачивают вату до отказа, то есть до тех пор, пока полость не заполнится и вата не замедлит движение по шлангу. Плотность нанесённого утеплителя регулируется давлением воздуха: в полостях стен она составляет45-65 кг/м3, на чердачном перекрытии и в полах между фермами-балками — 30-38 кг/м³.

---

Читайте также: Как построить экономичный энергоэффективный дом – правила экономии при строительстве. Как выбрать проект.

---

Рекуперация тепла

Возврат тепла, содержащегося в удаляемом из дома воздухе, в холодное время года осуществляется компактной вентиляционной приточно-вытяжной установкой Vort Prometeo Plus HR400 (Vortice). габариты которой (В * х Ш х Г — 935 х 840 х 502 мм, масса — 25 кг, производительность — до 380 м3/ч. Она потребляет не более 160 Вт и оснащена встроенными датчиками температуры, влажности и содержания углекислого газа, что и обеспечивает автоматическое функционирование вентиляции в оптимальном режиме. Подогрев воздуха в морозы осуществляет электронагреватель мощностью 0,5 кВт.

Синонимы: Энергоэффектвиный дом: пассивный, энергосберегающий

ПАССИВНЫЙ ДОМ ЭТО…? ВИДЕО

---

ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА ПАССИВНОГО ДОМА

СТРОИТЕЛЬСТВО ПАССИВНОГО ЖИЛОГО ДОМА В РОССИЙСКИХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ СВОЕГО ЕВРОПЕЙСКОГО АНАЛОГА. О РАЗЛИЧИЯХ ЕВРОПЕЙСКОГО И РОССИЙСКОГО ПОДХОДА К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ДОМОВ РАССКАЗЫВАЕТ ГЕОРГИЙ ОСИПОВ, РУКОВОДИТЕЛЬ КОМПАНИИ, ЗАНИМАЮЩЕЙСЯ ИХ ПОСТРОЙКОЙ В РОССИИ.

ПЕРВЫЙ КРИТЕРИЙ ПАССИВНОГО ДОМА (ПД)

Основным и определяющим концепцию ПД является критерий: потребление на отопление £15 кВт-ч/м² в год. Несведущим эта цифра ничего не говорит, даже вкупе с информацией, что в обычном доме потребление на отопление составляет 250 кВтч/м² в год. Разве что можно сосчитать экономию на 1 м² в год, составляющую 235 кВтч. При стоимости условного энергоносителя в 4 руб. это равно 940 руб., то есть экономия на отоплении в доме площадью 100 м2 составит 94 000 руб. в год.

Специалисту цифра £ 15 кВт-ч/м² в год говорит о многом. Во-первых, она определяет возможную максимальную отопительную нагрузку, находящуюся в пределах 8… 10 Вт на 1м².

Во-вторых, в доме не потребуется монтаж отдельных систем отопления и кондиционирования, а с указанной нагрузкой справится и система наружной солнцезащиты, и вентиляционная система с рекуперацией тепла и геотермальным подогревом/ охлаждением.

В-третьих, общие теплопотери составляют 20-22 кВт ч/м² в год при теплопоступлениях от внутренних источников 2-3 Вт на 1 м2 (бытовая техника, тепло человеческих тел) и наружных положительных теплопоступлениях от солнечной инсоляции через светопрозрачные конструкции в объёме 3-4 кВт/м² в год.

В-четвёртых, 15 кВт-ч/м² в год — это высокая планка комфорта, надёжности, долговечности дома (чем ниже цифра, тем выше эти показатели).

ОТКУДА ЭТА ЦИФРА

Предположим, мы воссоздали полную копию какого-нибудь немецкого ПД в Московской области, точно сориентировав его по странам света. Будет ли он пассивным? Конечно, нет. Потребление на отопление у него будет около 25 кВт-ч/м² в год. Об этом и пойдёт речь дальше.

Но прежде необходимо понять, что немецкий стандарт не привязан к широте, градусосуткам отопительного периода или другим параметрам, характеризующим климат в месте расположения ПД. Немцы разрабатывали стандарт, руководствуясь, по сути, тремя критериями: высоким уровнем комфорта, экономичностью по энергоресурсам и экономической целесообразностью строительства.

Уменьшение теплолотерь снижает мощность отопительной нагрузки, что позитивно отражается на микроклимате (балансе термовлажностного режима) и ведёт к повышению комфорта. При этом растёт стоимость теплоизоляционной оболочки дома и падает стоимость инженерных коммуникаций систем отопления и кондиционирования. Но если рост стоимости теплоизоляционной оболочки практически прямо пропорционален требуемому снижению теплолотерь (при условии компактности дома), то стоимость систем отопления и кондиционирования падает дискретно. Существует некоторая минимальная стоимость монтажа этих систем, определяемая наличием следующих элементов:

• проекта;
• источника энергии (котла, кондиционера);
• насоса, датчиков, блока автоматики;
• расходных материалов (труб, проводов);
• квалифицированных монтажников.

Проведя исследования, немцы пришли к выводу, что полный или практически полный отказ от классических систем отопления и кондиционирования и снижение теплолотерь до 15 кВт-ч/м² (и ниже) реализовывать экономически целесообразно и при этом обеспечивается необходимый комфорт. Снижение теплопотерь ниже 5-10 кВт-ч/м² уже может стать нерентабельным.

Чтобы оценить теплопоступления, стоит привести несколько цифр: человеческое тело излучает в среднем 80-100 Вт (за отопительный сезон -410 кВт-ч, чего хватит на 27 м² ПД) или светодиодное освещение в 10 Вт на 1 м² полностью закрывают потребности ПД на отопление в наших климатических условиях.

Таким образом, 15 кВт-ч/м² в год – это комфортная величина теплолотерь независимо от климата в месте расположения дома (рис. 1).

КАК ПОВЛИЯЕТ НАШ КЛИМАТ НА КОНЦЕПЦИЮ «НЕМЕЦКОГО ПАССИВНОГО ДОМА»

В более суровых, чем в Германии, климатических условиях потребуются более жёсткие требования к теплоизоляционной оболочке – нужна более массивная теплоизоляция, ещё меньше тепловых мостов, более эффективные светопрозрачные конструкции.

Придётся модернизировать вентсистему, используя дополнительно грунтовый теплообменник, поскольку эффективность немецкой, хоть и сертифицированной по стандарту Passivehouse, в условиях 20-30-градусных морозов окажется весьма низкой из-за риска обмерзания.

При повышении теплосопротивления ограждающих конструкций придётся столкнуться с такими проблемами:

• полное изменение проекта в случае наличия конструкционных связей внутренних и внешней стен (тепловых мостов), так как повышение теплоизоляции с большой долей вероятности не снизит общее термическое сопротивление ограждающих конструкций;
• повышенное затенение из-за увеличения наружных оконных откосов (за счёт повышения толщины теплоизоляции);
• увеличение количества камер в стеклопакетах (до двух на южном фаса де и до трёх – на остальных);
• изменение геометрии оконного про филя (более толстый и более низкий);
• повышение термического сопротивления входной двери и/или дооборудование входной группы теплоизолированным тамбуром.

ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Речь об обледенении рекуператора. Решение проблемы – обустройство геотермального контура, которое не только решит проблему обледенения, но и существенно повысит КПД вентустановки, а также решит проблему с перегревом летом и иногда позволит значительно сэкономить на солнцезащите.

СКОЛЬКО СТОИТ СТРОЙКА

Если говорить о стоимости строительства, то у нас более низкие затраты на теплоизоляционные материалы, оплату труда и энергоресурсы, но более высокие – на инженерные системы.

Но в целом экономика строительства ПД у нас весьма похожа на европейскую. Можно констатировать, что массовое строительство у нас в соответствии с су ществующим стандартом Passivehouse (15 кВт-ч/м² в год) пока невозможно вследствие нехватки квалифицированных специалистов. Однако эксклюзивное строительство ПД с применением новых технологий не только возможно, но и экономически обоснованно.

А вот массовое строительство домов с энергопотреблением не более 35 кВтч/м² в год не только технически возможно, но и экономически целесообразно, так как необходимая инфраструктура (специалисты и технологии) вполне доступна. Наши расчёты показывают, что стоимость дома с энергопотреблением не более 35 кВт-ч/м² в год практически сравнялось в стоимости с аналогичным по комфорту стандартным (160 кВт-ч/м² в год).

Стоимость строительства пассивного дома —46 тыс. руб/м², аналогичного по комфорту стандартного дома и дома с потреблением не более 35 кВт-ч/м² —40 тыс. руб/м².

ПЕРВИЧНАЯ ЭНЕРГИЯ — ВТОРОЙ КРИТЕРИЙ ПАССИВНОГО ДОМА

Другой критерий стандарта ПД – ограничение в 120 кВт-ч/м² в год по расходу первичной энергии. Этот критерий учитывает потребление всех видов энергии в доме: отопление, ГВС, охлаждение, электроэнергия на бытовые нужды, электроэнергия на работу инженерного оборудования, освещение. Много это или мало и что такое первичная энергия?

Концепция первичной энергии – основной критерий энергоэффективности в Германии. Первичная энергия – это энергия какого-либо энергоресурса (газ, нефть, каменный уголь и т. д.) на её источнике. Необходимо потратить энергию на добычу, транспортировку, переработку/пре-образование и доставку в здание. Эта концепция лежала в основе закона об энергосбережении (EnEV) и стандарта DIN EN 13790.

Закон фактически запрещает использовать прямое электрическое отопление из-за крайне низкого коэффициента полезного использования (КПИ) первичного энергоресурса, а также высокого удельного расхода первичного энергоресурса на единицу полезно израсходованного кВт-ч тепловой энергии. Так, фактически потребляя 1 кВт-ч электрической энергии от ТЭЦ, вы потребляете 2,4-4 кВт-ч первичной энергии (в зависимости от КПД ТЭЦ и состояния электрических сетей). То есть, КПИ составляет 0,41-0,25.

Если же дом подключён к возобновляемым источникам электрической энергии (солнце, ветер), то на 1 кВт-ч потреблённой электрической энергии вы потребляете 1 кВт-ч первичной энергии, и КПИ равен 1. В российских условиях с подключением к ТЭЦ и имея КПИ в лучшем случае 0,3, уложиться в 40 кВт-ч/м² в год практически нереально.

Преодолеть трудности, связанные с этим критерием, могут помочь альтернативные источники энергии – солнечные коллекторы, батареи, тепловые насосы и канализационные теплообменники.

Данный критерий весьма относительно отражает энергоэффективность индивидуального дома и уж тем более никак не коррелирует с его комфортом, надёжностью и долговечностью. Он отражает энергоэффективность дома в условиях, когда застройщик пользуется услугами конкретных энергогенерирующих компаний. В условиях европейской (особенно немецкой) государственной политики в области энергетики такой подход, наверное, целесообразен. В условиях же российской действительности (состояние электросетей) и государственной политики в сфере энергоэффективности такой подход не только не целесообразен, но и порой экономически бессмыслен.

---

ПАССИВНЫЙ ДОМ – РАСЧЕТЫ ОТ СТРОИТЕЛЯ

ЧАСТО ПРИХОДИТЬСЯ СЛЫШАТЬ: «ПАССИВНЫЙ ДОМ В РОССИИ — ЭТО ОЧЕНЬ ДОРОГО», НО КОНКРЕТНЫХ ЦИФР И ДЕТАЛЬНЫХ РАСЧЁТОВ НИКТО ПОЧЕМУ-ТО НЕ ПРИВОДИТ. ДАВАЙТЕ ПОПЫТАЕМСЯ РАЗОБРАТЬСЯ, ЧТО ЕСТЬ ПАССИВНЫЙ ДОМ (ПД), ТАК ЛИ ЭТО ДОРОГО, И ПОСЧИТАЕМ СРОКИ ЕГО ОКУПАЕМОСТИ.

Вначале перечислим критерии пассивного дома, которые определены немецким стандартом Passivehause:

1. потребность в отоплении – не более 15 кВт* ч/м7 в год или тепловая нагрузка не более 10 Вт/м2;
2. общее потребление первичной энергии не более 120 кВт* ч/м7 в год;
3. кратность воздухообмена при разности давлений в 50 Па наружного и внутреннего воздуха не должна превышать 0, 6 в час, системы вентиляции не менее 75%;
4. перегрев не более 28 °C, частота перегрева более 25 °C не более 10% по времени в год.

Это весьма высокие требования. Их соблюдение требует знаний и высокого качества работ и при проектировании, и при строительстве, но зато в результате – высочайшие комфорт и надёжность.

Понимание уровня комфорта пассивного дома крайне важно, поскольку – сравнивать надо сравнимое». И хотя это некорректно, сравнивать мы будем пассивный дом  с домом, полностью удовлетворяющим нынешним СНиПам и ГОСТам.

Возьмём два дома с одинаковой полезно отапливаемой/охлаждаемой площадью (например 150 м? как самой востребованной на рынке) в Московской области и расчёты будем производить лишь на отличиях, то есть в остальном предполагается идентичность.

ОТОПЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВОМ

Итак, мы имеем пассивный дом с полезной отапливаемой площадью 150 м2, то есть расход на отопление в год – не более 15 кВт-ч/м2 х 150 м2 – 2250 кВт-ч, что по сегодняшним тарифам для Московской области составит 2250 кВт-ч х 3, 77 руб./кВт-ч – 8482, 5 руб. При этом на отопление дома потребуется отопительная нагрузка не более 10 Вт/м2 х 150 м2 – 1500 Вт (меньше, чем у электрического чайника). Это так мало, что даже не предполагается какая-либо система отопления с котлом, а соответственно, и помещение под оборудование.

Такого нельзя сказать о стандартном доме, поскольку он будет иметь отопительную нагрузку не менее 100 Вт/м2 (15 кВт на 150 м2), что часто означает невозможность отопления дома электричеством (не только потому что дорого, но и по ограничению – 15 кВт на участок). Потребуется другой источник энергии.

ОТОПЛЕНИЕ ГАЗОМ

Предположим, что местность газифицирована. Нужны будут установка газового котла, монтаж системы центрального кондиционирования мощностью охлаждения не менее 16 кВт с потребляемой мощностью не менее 6 кВт и ежегодными расходами не менее 20 000 руб. для поддержания комфортной температуры.

ПАРАЗИТНАЯ ПЛОЩАДЬ.

Всё необходимое оборудование потребует дополнительной площади (назовём её паразитной, в пассивном доме такой необходимости нет) – не менее 10 м2. Таким образом равноценный стандартный дом  станет площадью не менее 160 м2 и будет потреблять на отопление не менее 200 кВт ч/м2 х 160 м2 – 32 000 кВт ч. что по тарифам на газ составит не менее 32 000 кВт*ч х 0, 56 руб./кВт – 17 920 руб. Потребуется обслуживание котла (- 12 000 р^./гад), без которого, скорее всего, не подключат газ. То есть, ежегодные расходы по тарифам на отопление и охлаждение стандартного дома составят не менее 50 000 руб.

АМОРТИЗАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ

Любое оборудование не вечно, а кондиционеры и газовые котлы – в первую очередь. В расходы стоит заложить амортизацию оборудования, которая в среднем составит ~20 ООО руб., а значит, смело можно рассчитывать на усреднённые расходы в 70 000 руб./год на климатическое оборудование в таком доме.

По ежегодным расходам на климатический комфорт цифры в пользу пассивного дома — со счётом 8482 против 70 000 руб.

РАСХОДЫ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАССИВНОГО ДОМА

Именно на этом этапе надо оценить расходы. Конечно, для постройки стандартного дома можно приобрести типовой проект с дисконтом, что в случае пассивного дома маловероятно. Но, помня, что сравнивать надо сравнимое, будем считать, что оба дома будут строиться по индивидуальному проекту.

Проектирование пассивного дома существенно отличается от разработки стандартного дома. Потребуются специальные знания, а значит, стоимость работ по проектированию будет выше.

ОБЪЁМЫ РАБОТ тоже будут отличаться как по составу (пассивный дом не имеет системы отопления/охлаждения. но имеет геоконтур) и площади (в стандартном доме она больше на 10 м2), так и по последовательности работ.

РАСЧЁТ ЭНЕРГОБАЛАНСА.

Для пассивного дома важна ориентация по странам света, а также разработка состава конструкций с расчётом энергобаланса по всем элементам системы. Такая работа предшествует традиционному этапу проектирования и будет стоить около 250 000 руб. Она позволит заметно сэкономить на последующих этапах, так как исключит необходимость энергорасчётов и предопределит состав конструкций в проекте. В целом с учётом всех различий на доме в 150 м2 проектирование пассивного дома будет дороже на 200 тыс. руб.

РАЗЛИЧИЯ В КОНСТРУКЦИЯХ

Пассивный дом будет иметь существенно большую теплоизоляцию (примерно в 3, 5 раза), чем стандартный. Её в среднем можно оценить в дополнительные 1, 4 млн руб. Существенную прибавку в 700 000 руб. даст остекление, чтобы довести жилище до уровня ПД. В пассивном доме геоконтур вентиляции с рекуператором обойдутся примерно в 300 000 руб.

Пассивный дом – это высокотехнологичный продукт. Для его создания нужен квалифицированный персонал, в том числе в области технадзора, г что увеличит смету строительства на 300 000 руб. Итого дополнительные расходы в пассивном доме составят 2, 7 млн руб.

Стандартный дом имеет расходы, не требующиеся в пассивном доме: в первую очередь – связанные с подключением газа. В Московской области они оцениваются в среднем в 1 млн руб. (включая газовое оборудование). Обустройство системы отопления и кондиционирования в среднем составят – 800 000 руб. Следует оценить и до полнительные расходы на строительство паразитной площади в 10 м2. Её часто не принимают в расчёт, а зря. Это самая дорогая площадь в доме, поскольку она должна соответствовать нормативам: иметь все подведённые коммуникации (вода, канализация, вентиляция), окно, дверь. За счёт небольших размеров она имеет высокую удельную стоимость площади. При средней стоимости 1 м2 в Московской области в 60 000 руб. 10 м2 такой площади можно оценить как минимум в 600 000 лишних рублей. Итого: стандартный дом имеет свои дополнительные расходы, которые можно оценить в 2, 4 млн руб.

ПОДВЕДЁМ ИТОГИ

Итак, мы имеем пассивный дом с отапливаемой/ охлаждаемой площадью в 150 м2, обеспечивающим себя электричеством мощностью не более 1, 5 кВт и годовым расходом не более 8482 руб. и аналогичный по комфорту стандартный дом с газовым отоплением и кондиционированием на электрической мощности в 6, 0 кВт и годовым расходом около 70 000 руб.

Оценочная разница в стоимости строительства таких домов составила около 300 000 руб., что окупится в первые пять лет эксплуатации пассивного дома.

Мы рассчитали дома площадью в 150 м2 как самые востребованные на сегодняшний день. Скептики пассивного домостроения сразу могут подметить, что основные дополнительные расходы на строительство стандартного дома – подключение газа – не изменятся и математика сильно поменяется не в пользу пассивного дома. Но это не так.

РАЗМЕР ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ

Чем меньше площадь дома, тем выше отношение площади внешней оболочки к отапливаемой площади, а значит, выше расходы на достижение необходимого термосопротивления ограждающих конструкций, то есть расходов, связанных с утеплением и остеклением дома. Это легко проследить на примере: кубик со стороной 3 м имеет площадь поверхности 54 м7 и отапливаемую площадь в 9 м7 на одном этаже (соотношение 1 : 6). а кубик со стороной 9 м имеет площадь поверхности 486 м2 и ота пливаемую площадь 243 м2 на трёх этажах по 81 м2 (соотношение 1: 2).

Это соотношение является определяющим в расходах на ограждающие конструкции. Более того, с превышением площади в 300 м2 в стандартном доме появляются расходы, связанные с подключением дополнительных электрических мощностей (15 кВт электрической мощности не хватит на кондиционирование стандартного дома летом). С ростом площади сильно возрастает разница между годовыми расходами на отопление/ охлаждение ПД и стандартного дома, так что в целом срок окупаемости остаётся в пределах 5-7 лет.

Справедливости ради стоит отметить, что на площадях до 80 м2, где можно вписаться в установленную мощность в 15 кВт и даже останется на остальные нужды (то есть обойтись без подключения газа или других источников отопления), срок окупаемости пассивного дома существенно возрастёт, но дополнительные затраты в абсолютном выражении будут столь незначительны, что их не жалко будет понести за тот комфорт, который обеспечит пассивный дом.

© Автор: Г. Осипов, автор проекта «Первый русский пассивный дом»

---

ЧТО ТАКОЕ ПАССИВНЫЙ ДОМ – ВИДЕО

Автор: В.Ковалёв. Фото: компании «ЭКВАТОР»

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"

---

Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.

Будем друзьями!