Passivhuset är en standard för energieffektivitet i byggande, vilket gör att du kan vara ekonomiskt och miljövänligt, vilket orsakar ett minimum av skador på miljön, för att upprätthålla bekvämligheten att leva. Dess förbrukning av termisk energi är så liten att det antingen inte finns något behov av att installera ett separat värmesystem, eller så är dess effekt och storlek liten.
Energy Efficiency Standard
Energiförbrukningen för att värma upp ett sådant hus under året överstiger inte 15 kilowattimmar per ytenhet. Energiförbrukningen för uppvärmning, varmvattenförsörjning och elförsörjning av ett energieffektivt hus överstiger inte 120 kilowattimmar per ytenhet.
Om vi jämför energiförbrukningen för uppvärmning i Tyskland, som regleras av bestämmelserna om termiskt skydd och energibesparingar från 2002 (WSchVO och EnEV 2002), finns det en direkt trend mot ett minskat behov av uppvärmning byggnader. Det senaste EnEV-dekretet som reglerar termiskt skydd i Tyskland satte normen för den årliga energiförbrukningen för uppvärmningnya och rehabiliterade hus från 30 till 70 kilowattimmar per ytenhet.
Som jämförelse, i Ryska federationen är normen för årlig energiförbrukning för uppvärmning för Moskva från 95 till 195 kilowattimmar per ytenhet. Den faktiska förbrukningen överstiger dessa normer många gånger om.
Fördelen med energieffektiva hem
Ecohouse har följande fördelar:
- Comfort. Den tillhandahålls av ett speciellt tekniskt system som ständigt upprätthåller ett behagligt mikroklimat, renhet och friskhet i luften. Passivhuset får alltså balansera rumstemperaturen.
- Energibesparing. Om vi jämför en vanlig byggnad och ett passivhus kännetecknas det senare av en mer än tiofaldig minskning av värmeförbrukningen för uppvärmningsbehov.
- Hälsofördelar. När huset är passivt, hela året, tillförs alla bostadsutrymmen ständigt frisk luft, det finns inget drag, hög luftfuktighet och inget mögel.
- Ekonomi. Om huset är passivt förblir kostnaden för att driva dess energiförsörjning låg även när energikostnaden ökar.
- Var om miljön. När huset är passivt ökar användningen av energieffektiv teknik nivån på miljöskyddet.
Energibalans
En av egenskaperna hos ett energieffektivt hem är energibalansen mellan ventilation eller överföring av värmeförlust och dess inträde med solenergi,interna värmekällor och uppvärmning. För balans, sådana komponenter som optimal värmeisolering av den uppvärmda volymen, byggnadens kompakthet, passiv användning av värme från solstrålning genom att orientera de flesta fönstren (upp till 2/5 av fasadytan) mot söder med en tolerans på 30 ° och på grund av frånvaron av skuggning är extremt viktiga. Det kommer också att vara användbart att använda hushållsapparater med en hög nivå av energieffektivitet. Det är också tänkt att värma vatten med hjälp av värmepump eller solfångare, passiv luftvärme med markvärmeväxlare. Det ideala passivhuset är faktiskt ett termoshus utan uppvärmning.
Passivhusteknik
Hur uppnås detta resultat? Passivhusstandarden innebär att man arbetar inom fem områden:
- Värmeisolering. Isolering av yttre områden, särskilt hörn, stumpar, övergångar och korsningar, bör vara sådan att värmeöverföringskoefficienten är mindre än 0,15 W/m2 K.
- Inga köldbroar. Det är tillrådligt att undvika inneslutningar som leder värme. Ett speciellt program för beräkning av temperaturfältet gör att du kan identifiera och korrekt analysera missgynnade områden för att bygga stängselstrukturer med efterföljande optimering.
- Effektiva passiva ekohuscertifierade fönster. Dubbelglasfönster fyllda med inert gas är optimala för sådana hus. Kvalificerad installation av fönsterkonstruktioner.
- Mekanisk ventilation medvärmeåtervinning (inte mindre än 75%) och förseglat innerskal. Detektering och eliminering av läckor säkerställs genom automatiserade tester av byggnaders luftgenomsläpplighet. Komfortventilation styrd av användaren. Installation av markvärmeväxlare.
Att bli i Ryssland
I Europa används byggnadsstandarden för passivhus flitigt, och i Ryska federationen är design och konstruktion av energibesparande byggnader bara i utvecklingsstadiet.
Det finns inga hus som uppfyller kraven i energieffektivitetsstandarden ännu, men det finns redan byggnader som ligger nära denna standard. De förkroppsligar principerna, elementen, metoderna för att beräkna ett energieffektivt hem.
Också, i förhållande till Ryska federationen, har en klassificering av byggnader efter energieffektivitet skapats:
- passivhus - uppvärmning förbrukar mindre än 15, total energiförbrukning per år - inte mer än 120 kilowattimmar per ytenhet;
- Hus med ultralåg förbrukning - årlig värmeenergiförbrukning är 16-35, och den totala årliga energiförbrukningen är mindre än 180 kilowattimmar per ytenhet;
- Lågenergihus - en byggnad med en årlig värmeenergiförbrukning på 36-50, och en total årlig energiförbrukning på mindre än 260 kilowattimmar per ytenhet.
Utvecklingshistorik
Mitten av 90-talet av 1900-talet präglades av grundandet i Darmstadt, Tyskland, av partnerskapet "Passive House". Arkitekterna Westermauer och Bott-Ridder, under ledning av Wolfgang Feist, designade en byggnad med fyra lägenheter, vars prototyp var alla efterföljande energibesparande hus. Passivhuset byggdes 1991 med deltagande av Hessens regering. Byggnadens årliga värmeförbrukning är mindre än 1 liter bränsle per ytenhet.
Designfunktioner
Designen av passivhuset slutfördes med följande designlösningar.
Ytterväggar gjorda av 175 mm tjocka silikattegelstenar isolerade med 275 mm tjockt polystyrenskum, invändigt avslutade med 15 mm tjockt gipsputs och treskiktstapet, följt av målning.
Tak täckt med humus, filterlager, spånskiva 50 mm tjock, förstärkt med träbjälkar, isolerad med polyetenfilm, isolerad med ett lager mineralull 445 mm tjock, avslutad med gipsskivor och trelagerstapeter, följt av målning.
Källartak, 160 mm armerad betong, isolerad med 250 mm polystyrenskivor, 40 mm ljudisolering, 50 mm cementmassa och upp till 15 mm parkett.
Fönster med tre rutor, dubbelsidig low-e-beläggning, kryptonfyllda kamrar. Träramar med polyuretanskumisolering.
Värmeåtervinning genomförd av en motströmsvärmeväxlare i husets källare. Elektroniskt kopplade likströmsmotorer användes för första gången.
Varmvattenförsörjning tillhandahålls av platta vakuumfångare med en yta på 5,3 kvadratmeter. meter per lägenhet (ger 66% av behovet av varmvattenförsörjning) och kompaktväggmonterad kondenserande naturgaspanna. Varmvattensystemets rörledningar läggs i ett värmeisolerande skikt och är välisolerade.
Kontrollera mått
Efter avslutad konstruktion och driftsättning av byggnaden gjordes kontrollmätningar av luftflöde, trycktest, dygnet runt-mätningar av temperatur och energiförbrukning. De bekräftade uppnåendet av det uppsatta målet.
Den årliga förbrukningen av värmeenergi för uppvärmningsbehov 1991-1992 var 19,8 kilowattimmar per ytenhet, vilket svarade för 8 % av förbrukningen av konventionella bostadslägenheter. Åren 1992-1993 sjönk den årliga förbrukningen till 11,8 kilowattimmar per ytenhet (5,5 % av förbrukningen av lägenheter som jämförelse). Senare sjönk förbrukningen till mindre än 10 kilowattimmar per ytenhet och år.
Indikatorerna visade sig vara så små att experter misstolkade dem under lång tid. En betydande minskning av energikostnaderna på 90 % uppnåddes genom användningen av högeffektiva hushållsapparater.
Tysk erfarenhet lånades av finska arkitekter och arkitekter från andra europeiska länder. Sedan dess har mer än 40 tusen passiva ekohus byggts i världen.
Passivhus: konstruktion i Ryssland
I Ryska federationen i Moskva, St. Petersburg, Nizjnij Novgorod och Jekaterinburg implementeras eller har flera objekt redan byggts med de grundläggande standarder som passivhus byggs efter. Projekten för några av dem kommer att diskuteras nedan.
Projekt i Moskvaområde
Bland projekten för enskilda byggnader med låg energiförbrukning kan man peka ut "Active House" i Moskva-regionen, vars värmeförsörjning också är passiv.
Aktiva hus är byggnader med olika nivåer av energieffektivitet, men med större komfort, som uppnås genom automatisk styrning av husets mikroklimat genom systemet "smarta hem", användningen av förnybara energikällor och dess miljövänlighet.
Projektet slutfördes 2011. Det är en struktur designad för 5 invånare med en yta på 229 kvadratmeter, två våningar, en träram, isolerad med ISOVER mineralullsskivor, VELUX takfönster, en tjocklek på externa stängselkonstruktioner på 550–650 mm, en värme överföringsmotstånd för taket och väggarna på 12, ett golv på 14 (m 2·°C)/tis. Luftväxlingshastigheten är 0,4 gånger per timme. Den årliga energiförbrukningen för enbart uppvärmning är 38, och den totala energiförbrukningen är 110 kilowattimmar per ytenhet och år.
Projekt i Nizhny Novgorod
Ett annat exempel på ett projekt med ultralåg värmeförbrukning för uppvärmningsbehov är ett ekohus nära Nizhny Novgorod, färdigställt 2012.
Tvåvåningshus med en yta på 141 kvadratmeter. meter, designad för fyra personer, är en struktur i form av en träram, isolerad med ISOVER mineralullsplattor, med en REHAU GENEO fönsterprofil, tre glas, värmeöverföringsmotstånd av väggar 8, 7, tak 12, 8, golv 8, 9 m 2·°C/W. Tillämpad Zehnder ventilationsenhet med effektivitetåterhämtning 84 % och luftväxlingshastighet 0,3 gånger per timme. Den årliga energiförbrukningen för uppvärmning är 33 kilowattimmar per ytenhet.
Undermåliga bostäder är energieffektivitetens fiende
Redan från början antog idén om ett passivt ekohus att kostnaden för sådana hus skulle vara lika med eller något mer än kostnaden för vanliga hus. Meningen med idén var det billiga med en sådan konstruktion, det optimala förhållandet mellan pris och kvalitet och snabb återbetalning.
Huvudmålet och problemet är att utjämna kostnaderna för att bygga sådana strukturer i Ryska federationen och bygga vanliga hus. Förskjutningen av det energieffektiva hemmet från eliten till masssektorn kommer inte att ske snabbt. Detta kommer att kräva, förutom utbildning av arkitekter, även närvaron av den nödvändiga kompetensnivån hos byggare, användning av högkvalitativa och tekniska byggnadsmaterial, utrustning och material med speciella egenskaper.
Massbyggnadssektorn i Ryssland föredrar att minska kostnaderna för bostäder genom att använda byggmaterial av låg kvalitet och exploatering av lågutbildad arbetskraft. Så länge sådana preferenser kvarstår ser övergången till högteknologiskt, energieffektivt massbyggande av bostäder orealistiskt ut.
Prospekter i Ryssland
Den planerade minskningen av energiförbrukningen med 40 % till 2020 är avsedd att vända utvecklingen till förmån för energibesparande teknik. Värmeöverföringsmotståndet ökar från 0,52 till 0,8 m2·°C/W och sedan till 1,0. Användning av återvinning i ventilationssystem kommer att vara obligatorisk. Vid denna tidpunkt är det viktigt att anpassa och implementera utländska erfarenheter. Många dussintals passivhus förväntas byggas till 2020. Vid den tidpunkten kommer de nödvändiga förutsättningarna redan att ha skapats: banker kommer att utveckla ett system för förmånslån, designers, utvecklare och byggare kommer att bemästra ny teknik. Detta kommer att skapa en marknad och en hållbar konsumentefterfrågan.
