История энергоэффективных зданий. Пассивный дом. Часть 2 • M-A SPACE
ПУБЛИКАЦИИ,  Энергоэффективность

История энергоэффективных зданий. Путь к Пассивному дому. Часть 2

Первое поколение пассивных зданий. 1988 год, Германия. Первый пассивный дом

Для подготовки и строительства первого пассивного дома была сформирована научно рабочая группа, которая финансировалась Гессенским министерством экономики и техники. Первый пассивный дом был построен в г. Дармштадте, р-не Кранихштайн [1].

Власти г. Дармштадта проявляли большой интерес к реализации проекта пассивного дома в рамках экспериментального жилищного строительства. Товарищество «ПассивХаус», организованное четырьмя частными застройщиками, поручило архитекторам спроектировать дом с четырьмя квартирами, каждая по 156 м2. Для первого прототипа пассивного дома был усовершенствован целый ряд строительных компонентов, предшествующие версии которых уже использовались для зданий с низким энергопотреблением [1].

Главная задача состояла в сохранении тепла, обеспечении качественной теплоизоляции и рекуперации тепла. В итоге дом сохраняет высокие теплотехнические свойства уже 27 лет. Дополнительно к этому были применены солнечные коллекторы для нагрева горячей воды и грунтовый теплообменник для предварительного нагрева свежего воздуха [1].

Результат строительства оказался полностью положительным и стал основой для создания «рабочей группы малозатратных пассивных домов». Благодаря ей продвижение концепции пассивных домов стало более интенсивным [1].

При измерении герметичности здания в октябре 2001 г. кратность воздухообмена при разности давлений 50 Па составила n50<0,3 ч-1. Результаты термографического обследования показывают, что строительные конструкции действительно выполнены без тепловых мостов.

Горячее водоснабжение обеспечивается благодаря использованию плоских вакуумных коллекторов (5,3 м2 на квартиру и соответственно 1,4 м2 на человека). Догрев воды осуществляется посредством конденсационного котла на природном газе (компактный настенный вариант). В первом пассивном доме измерено, что плоские вакуумные коллекторы покрывают 66% общей потребности на ГВС. Так как потребность в энергии на нагрев горячей воды является самой большой, то существенное значение играет эффективная система хозяйственно-питьевого водоснабжения. Распределительные и циркуляционные трубопроводы системы горячего водоснабжения были сознательно проложены внутри теплоизоляционной оболочки и хорошо теплоизолированы [1].

Характеристики оболочки дома и системы вентиляции представлены в таблице Характеристики первого пассивного дома (рис. 1.22)

Характеристики первого пассивного дома
Характеристики первого пассивного дома
Фотография первого пассивного дома и тепловизионная съемка.
Фотография первого пассивного дома и тепловизионная съемка.
Фотография первого пассивного дома, северный фасад.
Фотография первого пассивного дома, северный фасад
Фотография первого пассивного дома, южный фасад
Фотография первого пассивного дома, южный фасад
Диаграмма энергобаланса первого пассивного дома
Диаграмма энергобаланса первого пассивного дома

Развитие концепции пассивного дома

Успех проекта первого пассивного дома 1991 года открыл возможность для пассивных домов второго поколения. Исходные условия для новых пассивных домов существенно изменились к лучшему по следующим причинам:

  1. После успешного опыта строительства и эксплуатации первых пассивных домов, возросло доверие к строительной концепции пассивного дома.
  2. При разработке концепции пассивного дома, часто обсуждали, что жильцы таких домов не смогут привыкнуть к специфике использования такого здания. Например, в пассивном здании крайне нежелательно без особой надобности открывать окна, что непривычно для жильцов. Однако опыт эксплуатации пассивных зданий показал, что новый стандарт воспринимается хорошо.
  3. Компоненты пассивного дома, которые первоначально изготавливались индивидуально, ко второму поколению пассивных зданий уже начали изготавливаться промышленно, и их цена снизилась.
  4. Вместе с первым поколением пассивных домов в большом количестве возводились малозатратные дома с низким энергопотреблением. Опыт их строительства также был учтен и использован при возведении новых пассивных зданий.
  5. В экспериментальных проектах не решались полностью отказаться от активной системы отопления (радиаторы), так как концепция не была проверена на практике, хотя и имелась расчётная модель. Полная реализации концепции пассивного дома предполагала, что незначительная отопительная нагрузка в климате Германии покрывалась за счет подогрева приточного воздуха в системе вентиляции без устройства дополнительных вентиляционных каналов. Отказ от активной системы отопления также снижает капитальные затраты на строительство.

Представленные выше причины открыли возможность для строительства экспериментальных малозатратных пассивных зданий.

Первый поселок пассивных домов в Висбадене.
Первый поселок пассивных домов в Висбадене

Первый поселок пассивных зданий в Висбадене

После первого пассивного дома был построен в 1997 первый поселок из 22 таунхаусов в стандарте пассивного дома. Строительным подрядчиком была компания Rasch & Partner. Поселок таунхаусов имел несколько типовых ячеек для семей с различными потребностями [16].

 Все таунхаусы имеют массивную теплоизоляцию, оборудованы вентустановку с рекуперацией тепла, энергоэффективные окна. Каркасные конструкции и монолитные бетонные фундаменты таунхаусов имеют утепление  пенополистиролом толщиной 300 мм. Толщина теплоизоляции крыши 400 мм. [16]

 Строительство поселка длилось всего 20 недель. Всего было построено 46 таунхаусов, из них 22 в стандарте пассивного дома и 24 с низким энергопотреблением [16].

 Интерес представляют отзывы жителей поселка, опубликованные в газете IG Bau. По словам жителей, они довольны условиями проживания. Все хвалят хорошее качество воздуха как в домах с низким энергопотреблением, так и в пассивных домах. Все жители довольны, что дом не надо дополнительно отапливать, кроме ванной комнаты (в случае необходимости).

Проект «Малозатратные пассивные дома как европейский стандарт»

В 1998 году проекту CEPHEUS (Cost Efficient Passive Houses as European Standard) «Малозатратные пассивные дома как европейский стандарт» была предоставлена финансовая поддержка по программе  Termi Европейского сообщества [16].

В результате к выставке Expo 2000 в городе Ганновере, района Кронсберг сооружен поселок CEPHEUS, состоящий из 2-этажных блокированных домов. На территории поселка построено 32 таунхауса и 4 дома рядовой застройки в стандарте пассивного дома [16].

Планировка таунхаусов следующая: на первом этаже гостиная и кухня-столовая, на втором этаже две детский и родительская спальня. Кухня, гостевой туалет, ванная, кладовка техническое помещение расположены в середине здания и не имеют окон.

Поселок пассивных блокированных жилых зданий CEPHEUS
Поселок блокированных жилых зданий CEPHEUS

Каждый дом имеет собственную вентиляционную установку с рекуперацией тепла и небольшой солнечный коллектор с 300 литровым баком-накопителем. Инженерное оборудования расположено внутри термической оболочки здания, на чердаке. Вентустановка имеет короткие, хорошо утепленные воздуховоды для забора наружного воздуха и выброса удаляемого. В приточный воздуховод встроен водяной калорифер. От калорифера воздуховод с приточным воздухом хорошо утеплен, чтобы тепло попадало в нижние помещения без теплопотерь и не было перегрева в чердачном помещении.

Для 32 таунхаусов было возведено два центральных тепловых пункта, из которых все дома обеспечивались теплом через трубопроводы системы отопления. В каждом таунхаусе стоит емкостный накопитель, который запитан от ЦТП и от солнечной установки. От циркуляции ГВС в таунхаусе отказались. Имеются отдельные трубопроводы от накопителя до точек забора. Тут следует заметить, что проект носил также экспериментальный характер и поэтому таунхаусы все же были оборудованы активной системой отопления [16].

Каждый таунхаус был оснащен счетчиком тепловой энергии, который учитывал расходы энергии на прибор отопления в ванной комнате и калорифер приточного воздуха [16].

По итогам измерений значение удельного расхода тепловой энергии на отопление находится в диапазоне от 3 до 38 кВтч/м2год. Причины такого большого разброса в образе жизни жильцов. Подобный разброс результатов встречается в любых других зданиях независимо от стандарта энергоэффективности [16].

В качестве суждения о точности расчета можно использовать только большое количество одинаковых таунхаусов, а не отдельное измерение. Расчетное значение удельного расхода тепла на отопления для таунхаусов составляет 11,8 кВтч/м2год, а среднее значение измерений – 13,3 кВтч/м2год. Таким образом расчетную методику программы PHPP признали проверенной расчетной методикой для проектирования энергоэффективных зданий.

Схема вентиляционной системы пассивных домов CEPHEUS.

ИСТОЧНИКИ

  1. Книга. Вольфганг Файст, А. Е. Елохов: Основные положения по проектированию пассивных домов. – М.: ООО «КОНТИ ПРИНТ», 2015. – 144 с. — ISBN 978-5-99071-921-7.

16. Сайт. https://passiv.de Перевод с английского языка

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *