Nhà thấp năng lượng. Passive nhà: thiết kế, xây dựng và các tính năng

Một ngôi nhà thụ động là tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng trong xây dựng, cho phép tiết kiệm và thân thiện với môi trường, gây thiệt hại tối thiểu đối với môi trường, để duy trì một kỳ nghỉ thoải mái. Tiêu thụ năng lượng nhiệt đó là quá nhỏ mà một trong hai không có cần phải cài đặt một hệ thống sưởi ấm riêng hoặc sức mạnh và kích thước của nó là nhỏ.

tiêu chuẩn hiệu quả năng lượng

tiêu thụ năng lượng để sưởi ấm nhà trong năm nay là ít hơn 15 kilowatt-giờ mỗi đơn vị diện tích. tiêu thụ năng lượng để sưởi ấm, nước nóng và điện nhà tiết kiệm năng lượng không phải là hơn 120 kilowatt-giờ mỗi đơn vị diện tích.

Nếu chúng ta so sánh hiệu suất tiêu thụ năng lượng để sưởi ấm ở Đức, được điều chỉnh bởi các quy định về tiết kiệm bảo vệ và năng lượng nhiệt vào năm 2002 (WSchVO và EnEV 2002), nó có thể được nhìn thấy xu hướng trực tiếp đến giảm cho các tòa nhà sưởi ấm. phán quyết gần đây với EnEV, điều chỉnh bảo vệ nhiệt tại Cộng hòa Liên bang Đức, thiết lập tỷ lệ tiêu thụ năng lượng hàng năm để sưởi ấm nhà ở mới và phục hồi 30-70 kilowatt-giờ mỗi đơn vị diện tích.

Để so sánh, tại Liên bang Nga thành lập tỷ lệ tiêu thụ năng lượng hàng năm để sưởi ấm cho Moscow 95-195 kilowatt-giờ mỗi đơn vị diện tích. tiêu thụ thực tế vượt xa các tiêu chuẩn này.

Ưu điểm của ngôi nhà tiết kiệm năng lượng

Ecodom có những ưu điểm sau:

• Comfort. Nó cung cấp liên tục duy trì một bầu không khí dễ chịu, không khí đặc biệt hệ thống kỹ thuật sạch và trong lành. Passive Nhà do đó trở nên cân bằng kiểm soát nhiệt độ phòng.
• Tiết kiệm năng lượng. Nếu chúng ta so sánh một tòa nhà truyền thống và nhà thụ động, sau này có giảm hơn mười lần tiêu thụ nhiệt cho nhu cầu sưởi ấm.
• lợi ích sức khỏe. Khi nhà là thụ động, trong suốt cả năm tất cả các cơ sở liên tục được cung cấp với không khí trong lành, không có bản thảo, độ ẩm, và không có nấm mốc.
• Nền kinh tế. Nếu ngôi nhà là thụ động, chi phí hoạt động cung cấp năng lượng của nó còn thấp thậm chí với sự gia tăng chi phí năng lượng.
• Chăm sóc cho môi trường. Khi nhà là thụ động, sử dụng công nghệ tiết kiệm năng lượng làm tăng mức độ bảo vệ môi trường.

cân bằng năng lượng

Một trong những đặc điểm của ngôi nhà tiết kiệm năng lượng là cân bằng năng lượng giữa mất mát thông gió hoặc truyền tải và nhận được sức nóng từ năng lượng mặt trời, các nguồn nhiệt bên trong và sưởi ấm. Đối với số dư của các thành phần thiết yếu như các vật liệu cách nhiệt tối ưu của khối lượng nước nóng, các tòa nhà nhỏ gọn, việc sử dụng một đầu vào nhiệt thụ động từ ánh sáng mặt trời bởi sự định hướng của hầu hết các màn hình (lên đến 2/5 mặt tiền vuông) ở phía nam, với một sự khoan dung của 30 ° và do sự thiếu bóng. Đó là giá trị cũng được việc sử dụng các đồ dùng gia đình với mức năng lượng cao. Đây cũng là nước nóng sử dụng một máy bơm nhiệt hoặc thu năng lượng mặt trời, một đất sưởi ấm không khí trao đổi nhiệt thụ động. Trong thực tế, thụ động ngôi nhà hoàn hảo - một ngôi nhà không có lò sưởi-phích.

công nghệ nhà thụ động

Làm thế nào kết quả này có thể đạt được? chuẩn bị động Nhà đòi hỏi làm việc trong năm lĩnh vực:

• vật liệu cách nhiệt. Isolation phần bên ngoài, đặc biệt là góc, mông và chuyển tiếp khớp và nút giao thông nên được như vậy mà hệ số truyền nhiệt ít hơn 0,15 W / m ² · K.
• Sự vắng mặt của cầu nhiệt. Đó là mong muốn để tránh vùi tiến hành nhiệt. chương trình đặc biệt để tính toán trường nhiệt độ sẽ xác định một cách chính xác và phân tích cấu trúc rào nơi rối loạn chức năng của các tòa nhà và tối ưu hóa tiếp theo của họ.
• Chứng nhận cho các cửa sổ sinh thái thụ động hiệu quả. Đôi kính phát xạ thấp chứa đầy khí trơ, được tối ưu cho nhà ở đó. lắp đặt có trình độ thiết kế cửa sổ.
• hệ thống thông gió cơ khí có thu hồi nhiệt (không ít hơn 75%) và đóng dấu phong bì bên trong. Xác định và loại bỏ các lỗ hổng được đảm bảo thông qua kiểm tra tự động của tính thấm khí của tòa nhà. Tiện nghi thông gió, điều khiển bởi người sử dụng. Lắp đặt thiết bị trao đổi nhiệt trái đất.

Hình thành ở Nga

Tại châu Âu, việc xây dựng một tiêu chuẩn nhà thụ động được sử dụng với số lượng lớn, và tại Liên bang Nga, thiết kế và xây dựng các tòa nhà tiết kiệm năng lượng là chỉ trong giai đoạn phôi thai.

Homes đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng ở đây, nhưng đã có một cấu trúc chặt chẽ theo tiêu chuẩn. Họ thể hiện các nguyên tắc, các yếu tố, phương pháp tính toán nhà tiết kiệm năng lượng.

Ngoài ra, đối với Liên bang Nga với, tạo ra tòa phân loại hiệu quả năng lượng:

• nhà thụ động - hệ thống sưởi tiêu thụ ít hơn 15, tổng tiêu thụ năng lượng trong năm - không quá 120 kilowatt-giờ mỗi đơn vị diện tích;
• nhà tiêu thụ cực thấp - mức tiêu thụ năng lượng hàng năm để sưởi ấm - 16-35, và tổng mức tiêu thụ năng lượng trong năm - ít hơn 180 kilowatt-giờ mỗi đơn vị diện tích;
• nhà với mức tiêu thụ thấp năng lượng - cơ cấu với mức tiêu thụ năng lượng hàng năm cho các nhu cầu sưởi ấm - 36-50, và tổng mức tiêu thụ năng lượng hàng năm - ít hơn 260 kilowatt-giờ mỗi đơn vị diện tích.

Lịch sử phát triển

Giữa những năm 90 của thế kỷ XX được đánh dấu bằng một căn cứ ở Darmstadt, Đức, sự hợp tác "Passive House". Kiến trúc sư Vestermauer và Bott, Ridder do Wolfgang Feist chetyrohkvartirny nhà thiết kế, mà đã trở thành nguyên mẫu cho tất cả các ngôi nhà tiết kiệm năng lượng tiếp theo. nhà thụ động được xây dựng vào năm 1991 với sự tham gia của chính phủ Hessen. tiêu thụ hàng năm của các tòa nhà để sưởi ấm - ít hơn 1 lít nhiên liệu cho mỗi đơn vị diện tích.

Các tính năng thiết kế

Thiết kế nhà thụ động hoàn thành các giải pháp thiết kế sau.

Bức tường bên ngoài của gạch silicat lớp dày 175 mm của cách nhiệt xốp 275 mm, bên trong hoàn thành dày thạch cao thạch cao của 15 mm và ba lớp giấy dán tường với sơn tiếp theo.

Mái phủ đầy mùn, lớp lọc, Ván dày 50 mm, gia cố bằng dầm gỗ, được gắn vào với màng polyethylene, được cách nhiệt bằng lớp len khoáng dày 445 mm, ba-ply xong thạch cao và giấy dán tường với sơn tiếp theo.

tầng hầm chồng chéo bê tông 160 mm, 250 mm cách nhiệt tấm polystyrene, cách 40 mm, 50 mm và Screed lên đến 15 mm gỗ.

panes cửa sổ với ba, hai chiều sơn-độ phát xạ thấp, buồng krypton-điền. khung gỗ với vật liệu cách nhiệt polyurethane bọt.

thu hồi nhiệt được thực hiện trao đổi nhiệt ngược trong tầng hầm của ngôi nhà. động cơ DC đầu tiên được sử dụng với một công tắc điện tử.

Nước nóng được cung cấp căn hộ nhà sưu tập chân diện tích 5,3 dặm vuông. mét mỗi căn hộ (66% cung cấp các yêu cầu DHW) và nhỏ gọn gắn trên tường ngưng tụ nồi hơi với khí thiên nhiên. Ống DHW đặt trong lớp cách điện và cũng bị cô lập.

đo kiểm soát

Sau khi hoàn thành xây dựng và vận hành của tòa nhà đã được thực hiện bằng các phép đo kiểm tra các luồng không khí, kiểm tra áp lực, đo lường tiện lợi của nhiệt độ và điện năng tiêu thụ. Họ khẳng định việc đạt được các mục tiêu.

tiêu thụ hàng năm của năng lượng nhiệt để sưởi ấm trong 1991-1992 là tương đương với 19,8 kilowatt-giờ mỗi đơn vị diện tích, chiếm 8% mức tiêu thụ căn hộ nhà ở bình thường. Trong 1992-1993, tiêu thụ hàng năm đã giảm xuống 11,8 kilowatt-giờ mỗi đơn vị diện tích (5,5% lượng tiêu thụ của căn hộ, lấy để đối chiếu). Sau đó, mức tiêu thụ giảm xuống còn dưới 10 kilowatt-giờ mỗi đơn vị diện tích mỗi năm.

Con số này quá nhỏ mà các chuyên gia của họ trong một thời gian dài bị hiểu sai. giảm đáng kể chi phí năng lượng, là 90%, đã đạt được thông qua việc sử dụng các thiết bị điện tử tiêu dùng hiệu suất cao.

Kinh nghiệm của Đức được mượn bởi kiến trúc sư Phần Lan và kiến trúc sư đến từ các nước châu Âu khác. Kể từ đó, trên thế giới đã xây dựng hơn 40.000 thụ động sinh thái hộ gia đình.

xây dựng nhà thụ động ở Nga

một số đối tượng sử dụng các tiêu chuẩn cơ bản mà nhà thụ động được xây dựng hoặc thực hiện đã được xây dựng tại Liên bang Nga tại Moscow, St Petersburg, Nizhny Novgorod và Yekaterinburg. Dự án một số trong đó sẽ được thảo luận sau.

Các dự án trong khu vực Moscow

Trong số các tòa nhà riêng biệt với các dự án tiêu thụ năng lượng thấp bao gồm "Active House" ở khu vực Moscow, mà còn một cách thụ động làm nóng.

Tích cực House là một tòa nhà với một mức độ khác nhau về hiệu quả năng lượng, nhưng với sự thoải mái hơn, tăng cường với một hệ thống kiểm soát khí hậu tự động của các nhà "nhà thông minh", sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo và sạch sẽ môi trường.

Dự án được hoàn thành vào năm 2011. Đại diện cho một tính 5 cư dân cấu trúc khu vực 229 mét vuông, hai tầng, khung làm bằng gỗ, cách nhiệt bằng tấm ISOVER len khoáng, cửa sổ mái nhà VELUX, dày bên ngoài cấu trúc rào 550-650 mm, khả năng chịu nhiệt của mái nhà và tường 12, một sàn 14 (m ² · ° C) / Watt. tỷ lệ thông gió - 0,4 lần mỗi giờ. tiêu thụ điện năng chỉ để sưởi ấm trong năm là 38, và toàn bộ tiêu thụ năng lượng - 110 kWh mỗi đơn vị diện tích mỗi năm.

Dự án ở Nizhny Novgorod

Một ví dụ về một dự án với mức tiêu thụ nhiệt cực thấp cho hệ thống sưởi sinh thái nhà gần Nizhny Novgorod, hoàn thành vào năm 2012.

Diện tích xây dựng hai tầng của 141 mét vuông. mét, tính cho bốn người, là một cấu trúc theo hình thức một khung gỗ, tấm cách ly của ISOVER len khoáng sản, hồ sơ sổ REHAU GENEO, ba ly, kháng truyền nhiệt, 8,7 các bức tường, mái 12,8, 8,9 m quan hệ tình dục ² · ° C / Watt. Ứng dụng hệ thống thông gió Zehnder với hiệu quả thu hồi nhiệt 84% và tỷ lệ thay đổi không khí 0,3 lần mỗi giờ. Hàng năm cho tiêu thụ năng lượng sưởi ấm là 33 kWh mỗi đơn vị diện tích.

nhà lụp xụp - kẻ thù của hiệu quả

Từ khi bắt đầu ý tưởng sinh thái thụ động giả định rằng chi phí của nhà ở đó sẽ bằng hoặc hơi đắt hơn so với chi phí bình thường. Ý tưởng đằng sau này là chi phí thấp của xây dựng, sự cân bằng tối ưu về giá cả, chất lượng và trở lại nhanh chóng về chi phí.

Mục tiêu chính và thách thức được cân bằng chi phí xây dựng cơ sở vật chất như vậy trong Liên bang Nga và việc xây dựng các ngôi nhà truyền thống. Sự dịch chuyển của ngôi nhà tiết kiệm năng lượng của các tầng lớp trong lĩnh vực hàng loạt sẽ không xảy ra một cách nhanh chóng. Điều này đòi hỏi, ngoài việc đào tạo kiến trúc sư, và cũng có sự sẵn có của các nhà xây dựng mức độ kỹ năng cần thiết, việc sử dụng các vật liệu chất lượng cao và trình độ công nghệ của các thiết bị và vật liệu với đặc điểm cụ thể.

ngành xây dựng hàng loạt ở Nga thích để giảm chi phí nhà ở do việc sử dụng các vật liệu chất lượng thấp và lao động chân tay bán lành nghề. Chừng nào sở thích như vậy, việc chuyển đổi sang xây dựng tiết kiệm năng lượng công nghệ cao của nhà ở đại chúng trông không thật.

Triển vọng ở Nga

Việc giảm dự kiến 40% tiêu chuẩn tiêu thụ năng lượng vào năm 2020, được thiết kế để đảo ngược có lợi cho các công nghệ tiết kiệm năng lượng. Bình thường kháng nhiệt sẽ tăng 0,52-0,8 m ² · ° C / W, và sau đó - đến 1.0. Sử dụng phục hồi trong các hệ thống thông gió sẽ được bắt buộc. Tại thời điểm này, điều quan trọng là để thích ứng và thực hiện kinh nghiệm nước ngoài. Đến năm 2020 dự kiến xây dựng hàng chục ngôi nhà thụ động. Bởi thời điểm đó nó sẽ tạo ra các điều kiện cần thiết: Ngân hàng đã phát triển một hệ thống tín dụng ưu đãi, nhà thiết kế, nhà phát triển và các nhà xây dựng tìm hiểu công nghệ mới. Điều này sẽ tạo thành một thị trường và người tiêu dùng nhu cầu ổn định.