Дома будущего в настоящем.

Что такое «дом будущего»? Это здание, построенное с учётом всех новейших проектировочных разработок и оснащённое всеми новинками «техники». Так думает большинство жителей нашей страны, мечтающих об «идеальном жилище».

Основное преимущество «дома будущего» перед обычными домами – безусловный комфорт. Комфортно – это когда тепло зимой и прохладно летом, светло в любое время года и легко дышать в любое время суток. Комфортный дом – это энергоэффективный дом, призванный беречь все потребляемые ресурсы, в том числе не нарушать баланс между человеком и природой. Экологичные материалы, используемые для строительства и изоляции, способствуют этому.

История возникновения энергоэффективных домов

Дом будущего – это энергоэффективный (пассивный) дом. Первые такие дома появились в конце восьмидесятых годов прошлого столетия. Концепция «пассивного» дома разработана профессором Бо Адамсоном в 1988 году при проведении исследований в университете Лунда в Швеции. Первое требование, предъявленное к такому дому, – возможность обойтись минимальным отоплением в условиях суровых скандинавских зим. Альтернативой внешнего отопления должны были стать внутренние источники тепла, источники солнечной энергии, проникающей в окна и нагревающей воздух.

Со временем появились и другие требования к пассивному дому. Оказалось, что одного сбережения тепла недостаточно: в доме должно быть минимальное потребление энергии. С технической стороны энергоэффективный дом – это независимая энергосистема, абсолютно не требующая какого-либо вмешательства извне для поддержания оптимальной температуры внутри. Однако в условиях затяжных русских зим достичь подобного баланса без альтернативных источников отопления пока трудновато.

Достойные преимущества домов-новинок

Итак, выгодными отличиями современных энергоэффективных домов можно с уверенностью назвать:

а) сокращение энергопотребления;

б) комфортный микроклимат внутри помещения, исключающий перепады температур воздуха;

в) всегда стабильную влажность воздуха;

г) снижение выбросов парниковых газов в атмосферу.

А в целом пассивный дом – это набор оптимальных условий для жизни человека. Дома будущего – дома долгожителей.

Важные компоненты пассивного дома: теплоизоляция, герметичность, вентиляция, правильные окна

Первый этап постройки энергоэффективного дома – выбор экологически верных материалов. Самыми подходящими в этом плане являются дерево, камень, кирпич. В некоторых европейских странах поступают ещё более целесообразно с экологической точки зрения: дома строят из переработанных неорганических материалов – стекла, металла и бетона.

После того как выбран материал, самое время определиться с правильным расположением дома: таким, чтобы солнечные лучи можно было использовать на максимально возможную мощность, чтобы роза ветров располагалась наиболее удачно, чтобы нейтрализовать вред осадков, например, от града, метелей.

С самых первых дней строительства приступаем к теплоизоляции, ведь здесь должно быть защищено всё: фундамент, пол, стены, потолок, крыша. Теплоизоляцию лучше устанавливать в несколько слоёв,  чтобы ликвидировать возможные «мостики холода» и не потерять тепло из дома и одновременно не впустить в дом холод (в зимнее время).

Правильные окна – большой шаг на пути к здоровому и самодостаточному дому. Сейчас в энергоэффективных домах используют двухкамерные или трёхкамерные стеклопакеты с аргоном или криптоном – газами, обладающими низкой теплопроводностью. Особенное внимание здесь следует уделить плотному примыканию окон к стенам и дополнительному утеплению оконных проёмов. Важный нюанс: большинство окон желательно расположить на южной стороне дома.

Сложная система вентиляции в пассивном доме устроена так: воздух поступает внутрь и выходит из него посредством системы, имеющей теплообменник. Эта конструкция одинаково эффективна в зимних и летних условиях. Зимой холодный воздух попадает в рекуператор, где тёплый воздух из дома нагревает свежий «уличный» и покидает территорию дома. В дом же попадает свежий воздух, успевший нагреться до оптимальной комнатной температуры.

Летом система работает так же, но с «обратными» температурами. И лишь в редких случаях в помещении могут потребоваться мини-обогреватели или небольшие кондиционеры – это зависит от особых предпочтений хозяина.

Полезные «мелочи» для постройки: грамотное расположение дома, его форма, оптимальные цвета поверхности и применение экономичных источников электроэнергии

Пассивный дом – это дом, который создают мелочи. Сравним с обычным домом: о цвете его внешних стен мы задумываемся в самую последнюю очередь, ведь эта характеристика больше эстетическая, чем рациональная. Совсем другое дело – дом будущего, стены и крыша которого наверняка будут белые, для наиболее эффективного теплообмена. Можно остановить свой выбор на зеркальных стенах, что тоже снизит влияние внешних факторов на «погоду в доме».

Правильный энергоэффективный дом почти всегда «смотрит» на юг – тогда солнце будет работать на вас. И не забываем про большие окна, выходящие на южную сторону (но не более 40% от площади фасада). Окна в сторону запада и востока, наоборот, не стоит делать огромными, а уж на север (если очень надо) ставим совсем маленькие окошки.

Дом будущего – компактный дом. Вот тут уже производим более сложные вычисления: для расчёта коэффициента площади ограждающей поверхности нам необходимо общую площадь ограждающей поверхности разделить на общий внутренний объём помещений. Чем ниже этот показатель, тем лучше в конечном итоге.

Переходим к освещению. Обычные лампы накаливания не только дают свет, но ещё и выделяют излишнее тепло. Выход один – использовать для освещения блоки светодиодов. У них высокий КПД и низкий уровень выделения тепла. Но простое использование светодиодов – это ещё не экономия. В пассивном доме, как правило, применяются датчики движения и объёма, реагирующие на то, есть ли в помещении люди. Если людей нет, электричество отключается автоматически. Также можно внедрить в систему освещения многофункциональные таймеры.

Распространение этих домов в России, ближнем и дальнем зарубежье

Дом будущего – это не мечта. Это доказывает пример семьи Филиных, которые вместе с датской компанией ROCKWOOL построили энергоэффективный дом GREEN BALANCE. Название GREEN BALANCE отражает основную идею дома – находиться в гармонии с природой и снизить насколько возможно влияние на окружающий мир, используя доступные технологии. Энергоэффективный GREEN BALANCE потребляет на 60% меньше энергии, чем любой другой домик в посёлке Назарьево Московской области.

Снаружи дом похож на странное сочетание углов и изгибов – настолько оригинален авторский проект архитекторов. Они смогли соединить в своём детище инновационные методы конструирования и технологии повышения энергоэффективности. При этом стоимость сданного объекта им удалось удержать на доступном уровне, что можно расценивать как ещё одну победу «дома будущего».

На первый взгляд внутри дом не сильно отличается от соседских. Но специалист сразу поймёт, что в процессе постройки была проведена теплоизоляция для фундамента, стен, кровли; произведено энергоэффективное остекление, вентиляция с рекуператором тепла, рассчитано оптимальное расположение для максимального использования солнечного света (с целью освещения и отопления). Всё это позволит ежегодно экономить только на отоплении 32 850 рублей!

Филины воплотили в жизнь мечту о «зелёном» доме с разумным использованием всех ресурсов. Экономия – вот цель, к которой шли будущие хозяева особняка. Талантливые архитекторы и профессиональная техническая поддержка помогли счастливому семейству дойти до поставленной цели наиболее оптимальной дорогой.

До воплощения российской мечты о пассивном доме компания ROCKWOOL успела показать себя и в других странах. Например, в Дании – у себя дома. Исследовательский Центр этой компании был признан одним из наиболее энергоэффективных зданий мира.

Также хорошим примером можно назвать реконструкцию жилого дома в датском городе Нестерведе, построенного в 70-е годы прошлого века. Полноценная теплоизоляция помогла снизить дальнейший уровень затрат на отопление примерно на 70%.

Итак, энергоэффективные дома приходят на смену обычным домам так же, как в своё время цветная фотография сменила чёрно-белую. Прогресс очевиден и неудержим. Дело каждого – остаться в прошлом или построить себе дом будущего, который уже через пару лет станет привычным «домом настоящего».

Марина Замятина

Размещено с разрешения компании ROCKWOOL

Отзывы, комментарии

   Добрый день, уважаемые коллеги,

   Мне неоднократно приходилось встречать в СМИ неверную историю появления концепции пассивного дома, и я обычно на них не возражал, но для статьи «Дома будущего в настоящем» делаю исключение, поскольку она помещена на вашем сайте и является, таким образом, не только личной позицией автора.

   Концепцию пассивного дома первым разработал я на 2 года раньше Бо Адамсона и Вольфганга Фейста. Этот вывод я сделал на основании статьи В. Фейста (которого многие считают автором концепции), в которой он пишет, что к идее возможности построения безотопительного дома (в их терминологии «пассивного») они пришли во время продолжительных бесед с Бо Адамсоном весной 1988 года. Я же рассчитал возможность создания  безотопительного дома для условий Подмосковья в 1986 году. Наиболее подробно этот эпизод я изложил в интервью газете «Время жить вместе». Привожу отрывок из этого интервью:

« Ю.Н. Лапин. «Могут ли быть в России … дома без отопления». Интервью. Ежемесячная газета «Время жить вместе», январь 2010 г.

      Вопрос: Юрий Николаевич, что явилось побудительным мотивом для разработки Вами концепции строительства энергоэффективных домов?

   Это событие было для меня  ярким и хорошо запомнившимся.  Предыстория его такова. В 1985 году я перешел на работу в Центральный институт градостроительства, в отдел оздоровления городской среды. Проработав в этом институте около полугода, я решил найти ответ на давно интересовавший  меня вопрос «Какова должна быть толщина стен малоэтажного дома в московской, например области, если  дом не отапливать (но  вентилировать), но внутри была бы нормальная (по тогдашним нормативам + 18 оС), за счет внутренних тепловыделений (люди, электроприборы, плита)  температура?».  В специальной литературе  ответа на этот вопрос не было. Такое положение можно было логично объяснить тем, что стены должны в этом случае быть неимоверно толстыми, и, понимая это, специалисты, не видя в этой задаче никакой практической пользы,  даже не пытались ее ставить и решать.  Но любопытство взяло верх, и я решил сам вычислить толщину стены, тем более, что, имея физическое образование,  не видел в этом большой сложности. Задача походила на школьную: бассейн с двумя трубами, по одной втекает, по другой вытекает. Обложился всевозможными справочниками, строительными и санитарными нормативами, и через четыре дня получил ответ, который поверг меня в сильное изумление.

   Надо заметить, что я предполагал получить толщину стены не менее 2 – 3 –х  метров, так я оценивал порог практической неприемлемости, однако получил толщину стены всего в  0.6 м, вполне приемлемую, как по толщине, так и по стоимости. Первое, что пришло в голову -  ошибся в расчетах, но тщательная проверка, изъянов в расчете не обнаружила.

   Возникла  неожиданная и непростая для меня психологическая коллизия. Ведь признав свою правоту, я должен был признать вопиющую профессиональную некомпетентность всех строительных специалистов, от инженеров до академиков. Либо не правы  все представители строительной науки, коих тысячи, поскольку  пропустили столь важный результат,  (слона то и не заметили), либо ошибаюсь я. Но ведь ошибки в расчетах не было.  Остроты ситуации добавляло то, что в своем расчете я не видел ничего сложного, он, как мене казалось, был доступен любому студенту. Так впервые, на собственном опыте я убедился, что «король может быть голым». С годами я понял, что подобное положение вещей встречается не только в строительной науке.
Именно ощущение первопроходца, человека, который нашёл что-то ещё никем неизведанное, и стало  побудительным мотивом того, что я, как говорится, «заболел» темой энергоэффективного и экологического строительства.
   
   Следует уточнить, что я сделал не простой расчет, а конструктивный. Я  конструировал максимально  теплозащищенное, в пределах наличных технических и экономических возможностей (цена не должна была быть слишком высокой), здание. По ходу расчета выявлял слабые места в теплозащите и находил возможности их устранения. Так много тепла терялось с вентиляцией. Тогда делаем сосредоточенную приточно-вытяжную вентиляцию и ставим в нее теплообменник (теплорекуператор), чтобы удаляемый воздух нагревал приточный. Определяем его возможную эффективность и проверяем, чтобы потребляемая рекуператором электроэнергия (на привод вентилятора) была много меньше теплового выигрыша, иначе овчинка не будет стоить выделки. Не забываем и о возможности  автоматического регулирования вентиляцией: когда дом пуст, можно ее  отключить, полностью или частично. И так далее, по всем пунктам.

    Стены были выбраны каркасными, почти полностью заполненные утеплителем. Самым простым и эффективным способом снижения теплопотерь через окна («тепловые дыры» дома) я определил термоставни. Вход оформил в виде тамбура с утепленными дверями. Фундамент утеплялся теплой «юбкой» (термоотмосткой). Предусматривались все меры для минимизации мостиков холода. Энергия лишней не бывает, поэтому ставим все возможные установки возобновляемой энергии (солнечные электробатареи, коллектора, ветряки и т.д.). Для снятия пиковых энергопотребностей предусматриваем различные аккумуляторы энергии. Таким образом, сформировался тот классический пакет мероприятий, который и до сего дня является основой для проектирования безотопительных (пассивных) зданий.

      Вопрос:    А как обстояло дело в этом направлении за рубежом?

    Поскольку в отечественной литературе на эту тему была практически тишина (вяло обсуждались перспективы экономии только 10 – 15 % тепловой энергии зданиями, а не 90 – 95, как получилось у меня), я стал смотреть, что пишут об этом за рубежом.  Хотя упоминаний о безотопительном  (или как сейчас говорят пассисвном или энергопассивном) доме я не нашел, но обнаружил живую и широкую дискуссию о перспективах радикального снижения энергопотребления зданиями, которая у них началась после известного нефтяного эмбарго 1973 года. Более того, в этом направлении осуществлялось множество поисковых, экспериментальных строительных проектов.

    Справедливости ради, надо сказать, что, как я узнал позже, с начала 80 – х  годов  аналогичные дискуссии шли в Новосибирском Академгородке, в среде физиков и математиков, но не строителей. Были даже попытки строительства энергоэффективных экологичных домов на частные средства, к сожалению окончившиеся неудачно.  

       Вопрос:  Выходит, что в области энергоэффективного домостроения русские опять сумели обойти весь мир?

   С точки зрения «первооткрывательской» - да. С точки же зрения внедрения, практической реализации, вышло «как всегда». Так же, как например,  со «стелс» технологией. Придумана у нас, но реализована «у них». На западе пришли к идее безотопительного дома, как позже я узнал из публикаций Вольфганга Фейста, на два года позже  (в 1988 году), но быстро перешли к реализации, и в начале 90 – х.  годов построили первый такой дом в Дармштадте. Далее количество таких домов начало расти по экспоненте и сейчас их число измеряется уже тысячами.

   К  сожалению, я тогда же  свои результаты не опубликовал (да и опубликоваться в то время было не так просто, как сейчас), хотя выступал с этой идеей устно, везде и всюду, где только это было возможно, на семинарах, конференциях и т.д. Впоследствии опубликовал на эти темы два десятка статей и две книги. К этому надо добавить, что я получил более сильный результат, чем мои зарубежные коллеги, поскольку рассчитал одноквартирный дом в условиях Подмосковья.  В Подмосковье заметно холодней, чем в Германии, и первые пассивные дома строились в Германии блокированными из нескольких квартир, чем облегчалась задача.

   В Германии идеи пассивного дома попали на благодатную почву, Вольфгангу Фейсту удалось организовать институт, получить поддержку и инициировать все более широкое строительство пассивных домов. Сейчас ЕС идет к тому, что через несколько лет  строительство непассивных зданий будет прекращено, так же как сейчас вводится запрет на  лампы накаливания. 

    Вопрос:  Юрий Николаевич, тогда почему руководители нашего государства не берут пример с «просвещённого» Запада, ведь там даже принята общеевропейская программа по энергосбережению зданий?  

    С одной стороны строителям выгодно строить дорого. Чем дороже материалы и здания, тем больше прибыль.  Бизнес влияет на власть. Чиновники, кроме того, не хотят, чтобы граждане становились менее зависимыми от них. Моему Белорусскому коллеге Евгению Широкову в свое время сначала  разрешили, но потом не дали построить образцовый автономный дом в Минске, мотивируя это (неофициально) тем, что он хочет показать, что можно жить в городе и не платить за коммунальные услуги.

    Поэтому, несмотря на то, что весь цивилизованный мир переходит на строительство энергосберегающих домов, в России в этом направлении делаются только первые неуверенные шаги. Однако экономический кризис не позволит так расточительно относиться к энергетике, как это было раньше. Первые лица государства уже проявляют интерес к энергосберегающим технологиям.

    Жаль только, что они опять смотрят в сторону Запада, тогда как в России имеются собственные школа проектирования эффективных зданий и собственные разработки, в том числе, более эффективные, чем на западе.     »        Конец цитаты.

   Поскольку, я не могу предоставить документальных  доказательств моего приоритета, я его формально и не отстаиваю, но и замалчивать его мне нет причин. Если бы западные авторы игнорировали мой приоритет, вопросов бы не было, но отечественным авторам следовало бы, хотя бы упоминать, что вопрос приоритета создания концепции «пассивного» (по русски правильнее «безотопительного») дома неоднозначен. 

   Поскольку, позиция вашей уважаемой организации является в какой то мере выражающей национальную точку зрения, желательно чтобы вы прояснили свою позицию по этому вопросу.

                                                               С уважением, Ю.Н. Лапин, академик Международной Академии Экологии.