Pasívny dom je štandard pre energetickú efektívnosť vo výstavbe, ktorý vám umožňuje ekonomicky a ekologicky šetrne, minimálne poškodzovať životné prostredie, zachovať komfort bývania. Jeho spotreba tepelnej energie je taká malá, že buď nie je potrebné inštalovať samostatný vykurovací systém, alebo jeho výkon a veľkosť sú malé.
Štandard energetickej účinnosti
Spotreba energie pre potreby vykurovania takéhoto domu za rok nepresiahne 15 kilowatthodín na jednotku plochy. Spotreba energie na vykurovanie, dodávku teplej vody a dodávku elektriny energeticky úsporného domu nepresahuje 120 kilowatthodín na jednotku plochy.
Ak porovnáme spotrebu energie na vykurovanie v Nemecku, ktorá je regulovaná predpismi o tepelnej ochrane a úsporách energie z roku 2002 (WSchVO a EnEV 2002), je tu priamy trend k poklesu potreby vykurovania budov. Nedávna vyhláška EnEV regulujúca tepelnú ochranu v Nemecku stanovila normu pre ročnú spotrebu energie na vykurovanienové a renovované domy od 30 do 70 kilowatthodín na jednotku plochy.
Pre porovnanie, v Ruskej federácii je norma ročnej spotreby energie na vykurovanie v Moskve od 95 do 195 kilowatthodín na jednotku plochy. Skutočná spotreba mnohonásobne prekračuje tieto normy.
Výhoda energeticky úsporných domov
Ecohouse má nasledujúce výhody:
- Pohodlie. Zabezpečuje ho špeciálny inžiniersky systém, ktorý neustále udržiava príjemnú mikroklímu, čistotu a sviežosť vzduchu. Pasívny dom sa tak dostane do rovnováhy teploty v miestnosti.
- Úspora energie. Ak porovnáme bežnú stavbu a pasívny dom, ten sa vyznačuje viac ako desaťnásobným znížením spotreby tepla na vykurovanie.
- Zdravotné benefity. Keď je dom pasívny, počas celého roka sú všetky obytné priestory neustále zásobované čerstvým vzduchom, nie je tam prievan, vysoká vlhkosť a plesne.
- Ekonomika. Ak je dom pasívny, náklady na prevádzku jeho zásobovania energiou zostávajú nízke, aj keď sa náklady na energiu zvyšujú.
- Starostlivosť o životné prostredie. Keď je dom pasívny, používanie energeticky účinných technológií zvyšuje úroveň ochrany životného prostredia.
Energetická bilancia
Jednou z charakteristík energeticky efektívneho domu je energetická rovnováha medzi stratou tepla vetraním alebo prenosom tepla a jeho vstupom so slnečnou energiou,vnútorné zdroje tepla a vykurovanie. Pre vyváženosť také komponenty ako optimálna tepelná izolácia vykurovaného objemu, kompaktnosť objektu, pasívne využitie tepla zo slnečného žiarenia orientáciou väčšiny okien (do 2/5 plochy fasády) na juh s toleranciou 30° a kvôli absencii tienenia sú mimoriadne dôležité. Bude tiež užitočné používať domáce spotrebiče s vysokou úrovňou energetickej účinnosti. Predpokladá sa aj ohrev vody pomocou tepelného čerpadla alebo solárneho kolektora, pasívny ohrev vzduchu so zemným výmenníkom. V skutočnosti je ideálnym pasívnym domom dom na termosku bez kúrenia.
Technológia pasívneho domu
Ako sa dosahuje tento výsledok? Štandard pasívneho domu zahŕňa prácu v piatich oblastiach:
- Tepelná izolácia. Izolácia vonkajších plôch, najmä rohov, tupov, prechodov a krížení, by mala byť taká, aby súčiniteľ prestupu tepla bol menší ako 0,15 W/m2 K.
- Žiadne tepelné mosty. Je vhodné vyhnúť sa inklúziám, ktoré vedú teplo. Špeciálny program na výpočet teplotného poľa vám umožní identifikovať a správne analyzovať znevýhodnené oblasti konštrukcií oplotenia budov s ich následnou optimalizáciou.
- Efektívne okná certifikované pre pasívny ekologický dom. Optimálne pre takéto domy sú okná s dvojitým zasklením naplnené inertným plynom. Kvalifikovaná montáž okenných konštrukcií.
- Mechanické vetranie srekuperácia tepla (nie menej ako 75 %) a utesnený vnútorný plášť. Zisťovanie a odstraňovanie netesností zabezpečujú automatizované testy vzduchovej priepustnosti budov. Komfortné vetranie ovládané užívateľom. Inštalácia zemného výmenníka tepla.
Stať sa v Rusku
V Európe je štandard budovania pasívnych domov široko používaný a v Ruskej federácii je projektovanie a výstavba energeticky úsporných budov iba vo fáze formovania.
Zatiaľ neexistujú žiadne domy, ktoré by spĺňali požiadavky normy energetickej účinnosti, ale už existujú budovy, ktoré sa tejto norme približujú. Stelesňujú princípy, prvky, metódy na výpočet energeticky efektívneho domu.
Vo vzťahu k Ruskej federácii bola vytvorená aj klasifikácia budov podľa energetickej účinnosti:
- pasívny dom – vykurovanie spotrebuje menej ako 15, celková spotreba energie za rok – nie viac ako 120 kilowatthodín na jednotku plochy;
- Dom s mimoriadne nízkou spotrebou – ročná spotreba energie na vykurovanie je 16 – 35 a celková ročná spotreba energie je menej ako 180 kilowatthodín na jednotku plochy;
- Nízkoenergetický dom – budova s ročnou spotrebou energie na vykurovanie 36-50 a celkovou ročnou spotrebou energie menej ako 260 kilowatthodín na jednotku plochy.
História vývoja
Polovica 90. rokov dvadsiateho storočia sa niesla v znamení založenia partnerstva „Pasívneho domu“v nemeckom Darmstadte. Architekti Westermauer a Bott-Ridder pod vedením Wolfganga Feista navrhol štvorbytovú budovu, ktorej prototypom boli všetky následné energeticky úsporné domy. Pasívny dom bol postavený v roku 1991 za účasti hesenskej vlády. Ročná spotreba vykurovania budovy je menšia ako 1 liter paliva na jednotku plochy.
Dizajnové funkcie
Návrh pasívneho domu bol dokončený s nasledujúcimi dizajnovými riešeniami.
Vonkajšie steny zo silikátových tehál s hrúbkou 175 mm zateplené penovým polystyrénom s hrúbkou 275 mm, zvnútra ukončené sadrovou omietkou s hrúbkou 15 mm a trojvrstvovou tapetou s následným náterom.
Strecha pokrytá humusom, filtračná vrstva, drevotrieska hrúbka 50 mm, vystužená drevenými trámami, izolovaná polyetylénovou fóliou, zateplená vrstvou minerálnej vlny v hrúbke 445 mm, ukončená sadrokartónovými doskami a trojvrstvovou tapetou, následne maľba.
Strop suterénu, 160 mm železobetón, izolovaný 250 mm polystyrénovými doskami, 40 mm zvuková izolácia, 50 mm cementový poter a do 15 mm parkety.
Okná s tromi tabuľami, obojstranná vrstva s nízkou emisivitou, komory vyplnené kryptónom. Drevené rámy s izoláciou z polyuretánovej peny.
Rekuperácia tepla realizovaná protiprúdovým výmenníkom tepla v suteréne domu. Prvýkrát boli použité elektronicky spínané jednosmerné motory.
Prívod teplej vody zabezpečujú ploché vákuové kolektory s plochou 5,3m2. metrov na byt (poskytujú 66% potreby dodávky teplej vody) a kompaktnénástenný kondenzačný kotol na zemný plyn. Potrubie systému TÚV je uložené v tepelne izolačnej vrstve a je dobre izolované.
Skontrolujte miery
Po dokončení výstavby a uvedení budovy do prevádzky boli vykonané kontrolné merania prietoku vzduchu, tlaková skúška, nepretržité merania teploty a spotreby energie. Potvrdili dosiahnutie stanoveného cieľa.
Ročná spotreba tepelnej energie na potreby vykurovania v rokoch 1991-1992 bola 19,8 kilowatthodín na jednotku plochy, čo predstavovalo 8 % spotreby konvenčných bytov. V rokoch 1992-1993 ročná spotreba klesla na 11,8 kilowatthodín na jednotku plochy (pre porovnanie 5,5 % spotreby bytov). Neskôr spotreba klesla na menej ako 10 kilowatthodín na jednotku plochy za rok.
Ukazovatele sa ukázali byť také malé, že ich odborníci dlho nesprávne interpretovali. Výrazné zníženie nákladov na energiu o 90 % sa dosiahlo použitím vysoko účinných domácich spotrebičov.
Nemecké skúsenosti si požičali fínski architekti a architekti z iných európskych krajín. Odvtedy sa na svete postavilo viac ako 40 tisíc pasívnych ekologických domov.
Pasívny dom: výstavba v Rusku
V Ruskej federácii v Moskve, Petrohrade, Nižnom Novgorode a Jekaterinburgu sa realizuje alebo už bolo postavených niekoľko objektov podľa základných štandardov, podľa ktorých sa stavajú pasívne domy. Projekty niektorých z nich budú prediskutované nižšie.
Projekt v Moskveoblasť
Z projektov jednotlivých budov s nízkou spotrebou energie možno vyčleniť „Aktívny dom“v Moskovskej oblasti, ktorého zásobovanie teplom je tiež pasívne.
Aktívne domy sú budovy s rôznou úrovňou energetickej účinnosti, no s väčším komfortom, dosiahnutým automatickým riadením mikroklímy domu systémom „inteligentnej domácnosti“, využívaním obnoviteľných zdrojov energie a jej šetrnosťou k životnému prostrediu.
Projekt bol dokončený v roku 2011. Jedná sa o stavbu určenú pre 5 obyvateľov o výmere 229m2, dve poschodia, drevená kostra, zateplená doskami z minerálnej vlny ISOVER, strešné okná VELUX, hrúbka vonkajších konštrukcií oplotenia 550–650 mm, zatepl. prechodový odpor strechy a stien 12, podlahy 14 (m 2·°C)/ut. Výmena vzduchu je 0,4 krát za hodinu. Ročná spotreba energie len na vykurovanie je 38 a celková spotreba energie je 110 kilowatthodín na jednotku plochy za rok.
Projekt v Nižnom Novgorode
Ďalším príkladom projektu s ultranízkou spotrebou tepla na vykurovanie je ekologický dom pri Nižnom Novgorode, dokončený v roku 2012.
Dvojposchodová budova s rozlohou 141 metrov štvorcových. meter, určený pre štyri osoby, je konštrukcia v tvare dreveného rámu, zateplená doskami z minerálnej vlny ISOVER, s okenným profilom REHAU GENEO, tri sklá, odpor prestupu tepla steny 8, 7, strecha 12, 8, podlaha 8, 9 m 2·°C/W. Použitá vetracia jednotka Zehnder s účinnosťourekuperácia 84% a rýchlosť výmeny vzduchu 0,3x za hodinu. Ročná spotreba energie na vykurovanie je 33 kilowatthodín na jednotku plochy.
Neštandardné bývanie je nepriateľom energetickej účinnosti
Myšlienka pasívneho ekologického domu od samého začiatku predpokladala, že náklady na takéto domy budú rovnaké alebo o niečo vyššie ako náklady na bežné domy. Zmyslom myšlienky bola lacnosť takejto stavby, optimálny pomer ceny a kvality a rýchla návratnosť.
Hlavným cieľom a problémom je vyrovnať náklady na výstavbu takýchto stavieb v Ruskej federácii a na výstavbu bežných domov. Posun energeticky efektívneho domova z elity do masového sektora sa neudeje rýchlo. To si bude vyžadovať okrem prípravy architektov aj prítomnosť potrebnej kvalifikačnej úrovne staviteľov, používanie kvalitných a technologicky na úrovni stavebných materiálov, zariadení a materiálov so špeciálnymi vlastnosťami.
Sektor masového stavebníctva v Rusku uprednostňuje znižovanie nákladov na bývanie používaním nekvalitných stavebných materiálov a využívaním nízkokvalifikovanej pracovnej sily. Pokiaľ takéto preferencie zostanú, prechod na technologicky vyspelú, energeticky efektívnu hromadnú bytovú výstavbu vyzerá nereálne.
Perspektívy v Rusku
Plánované 40 % zníženie miery spotreby energie do roku 2020 má zvrátiť vývoj v prospech technológií na úsporu energie. Rýchlosť odporu pri prestupe tepla sa zvýši z 0,52 na 0,8 m2·°C/W a potom na 1,0. Používanie rekuperácie vo ventilačných systémoch bude povinné. V tejto dobe je dôležité prispôsobiť a implementovať zahraničné skúsenosti. Očakáva sa, že do roku 2020 sa postavia desiatky pasívnych domov. V tom čase už budú vytvorené potrebné podmienky: banky vyvinú systém zvýhodnených úverov, projektanti, developeri a stavitelia ovládajú nové technológie. Tým sa vytvorí trh a udržateľný spotrebiteľský dopyt.
