Пасивний будинок

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Перший пасивнй будинок, побудований у 1990 році в Дармштадті.

Пасивний будинок (нім. Passivhaus, англ. passive house) — енергоефективний будівельний стандарт, який створює комфортні умови проживання, одночасно є економічним і надає мінімальний негативний вплив на навколишнє середовище. Пасивний будинок — це будинок, в якому можливо досягти комфортного мікроклімату (ISO 7730), як у зимовий період без окремої системи опалення (або використовуючи малопотужну компактну систему опалення), так і в літній період без системи кондиціонування.

Критеріями для пасивного будинку в Європі є:

  • Питома витрата теплової енергії на опалення, визначена за допомогою «Пасивний будинок: Пакет планування» (PHPP), не повинна перевищувати 15 кВт ∙ год/(м² • рік);
  • або навантаження на опалення ≤ 10 Вт • м²
  • Спеціальні вимоги попиту охолодження будівлі ≤ 15 кВт • год/(м² • рік)
  • Щорічний період перегріву (температура в приміщенні вище 25 °C) ≤ 10%
  • Результат тесту на герметичність (N50) ≤ 0,6 зміни повітря/ год
  • Загальне споживання первинної енергії для всіх побутових потреб (опалення, гаряча вода і електрична енергія), не повинно перевищувати ≤ 120 кВт ∙ год/м² • рік).

Історія пасивного будинку[ред.ред. код]

Проф. Бо Адамсон (Швеція), співавтор Passivhaus концепту.
Проф. Вольфганг Файст (Німеччина), співавтор Passivhaus концепту, засновник Passivhaus Institut.

Концепція Пасивного Будинку виникла в травні 1988 року з розмови між професором Бо Адамсоном з Лундського університету (Швеція), і Вольфгангом Файстом - засновником Інституту пасивного будинку в місті Дармштадт (Німеччина), який працював на той час в Institut für Wohnen und Umwelt (Інститут Житла та Навколишнього середовища). Їхня концепція була розроблена на основі низки науково-дослідницьких проектів, спираючись на фінансову допомогу від німецької землі Гессен.

Перші приклади[ред.ред. код]

Першими пасивними будинками стали чотирьохрядні будинки (також відомі як таунхауси чи міські будинки), які були розроблені для чотирьох приватних клієнтів архітекторами професорами Ботт, Ріддер і Вестермеєр.

У вересні 1996 року було засновано Інститут Пасивного Будинку (Passivhaus-Institut) в м. Дармштадт в цілях заохочення і контролю Стандарту Пасивного Будинку.

Розповсюдження[ред.ред. код]

Пасивний екобудинок в Україні, 2008 р.

Оцінки числа пасивних будинків в усьому світі в кінці 2008 року становила від 15000 до 20000 будівель. За станом на травень 2011 року налічувалося близько 32000 таких сертифікованих конструкцій всіх типів в Європі, у той час як у Сполучених Штатах було всього 13, з декількома десятками більше в стадії будівництва. Переважна більшість пасивних будинків були побудовані в німецькомовних країнах у Європі та Скандинавії.

Перший пасивний екобудинок (Будинок „Сонця“) був збудований в Україні у 2008 р.: «Пасивна житлова будівля в Києві» в базі даних Інституту Пасивного Будинку в Дармштадті. У 2010 р. таких будівель в різних містах та селах України стало вже 9. Приклади пасивних та енерговигідних екобудинків в Україні:

  • „Пасивний екобудинок у стилі модерн“ під Вишгородом;

Класифікація будівель за їх енергоощадністю[ред.ред. код]

В Європі існує наступна класифікація будівель за їх енергоощадністю:

  • «Старі будівлі» (будівлі до 1970-х років) — потребують для свого опалення, як правило близько трьохсот кіловат-годин на метр квадратний на рік: 300 кВт • год/м² • рік.
  • «Нові будівлі» (ті що будувалися до 2000 року) — 150 кВт • год/м² • рік.
  • «Будівля низького споживання енергії» (з 2002 року не можна будувати нові будівлі за нижчим стандартом)— 60 кВт • год/м² • рік.
  • «Пасивна будівля» (є закон, відповідно до якого з 2019 року в Європі не можна буде будувати будівлі за нижчим стандартом, ніж пасивна будівля) — 15 кВт • год/м² • рік.
  • «Будівля нульової енергії» (будівля, що зовсім не потребує додаткової (крім тієї, що сама виробляє енергії на опалення) — 0 кВт • год/м² • рік.
  • «Будівля плюсової енергії» (тобто така, що виробляє за допомогою встановлених на ній сонячних батарей, колекторів, рекуператорів, теплових помп, тощо більше енергії, ніж сама потребує).

Директива енергетичних показників в будівництві (Energy Performance of Buildings Directive), що її було прийнято країнами Євросоюзу в грудні 2009 року, вимагає з 1 січня 2020 року наближення усіх нових будівель до енергетичної нейтральності (тобто будівництва як мінімум пасивних будівель).

Конструкція пасивного будинку[ред.ред. код]

Пасивний будинок використовує комбінацію низько-енергетичних будівельних технік і технологій

5 Важливих Складових пасивного будинку:

  • Виключно високий рівень теплоізоляції;
  • Добре ізольовані віконні рами з потрійним низько енергетичним склом;
  • Конструкція вільні від мостиків холоду;
  • Герметична оболонка будівлі;
  • Комфортна вентиляція з високою ефективною рекуперацією тепла.

Для будівництва, як правило, вибираються екологічно коректні матеріали, часто традиційні - дерево, камінь, цегла. Останнім часом часто будують пасивні будинки з продуктів рециклізації і неорганічного сміття - бетон а, скла і металу. В Німеччини побудовані спеціальні заводи з переробки таких відходів у будівельні матеріали для енергоефективних будівель.

Теплоізоляція[ред.ред. код]

Фотографія в інфрачервоних променях показує, наскільки ефективна теплоізоляція пасивного будинку (праворуч) у порівнянні зі звичайним будинком (ліворуч)

Огороджувальні конструкції (стіни, вікна, дах, підлога), стандартних будинків мають досить великий коефіцієнт теплопередачі. Це призводить до значних втрат: наприклад, тепловтрати звичайного цегляного будинку - 250 - 350 кВт • год з м² опалювальної площі на рік.

Технологія пасивного будинку передбачає ефективну теплоізоляцію всіх огороджувальних поверхонь - не тільки стін, але і підлоги, стелі, горища, підвалу і фундаменту. У пасивному будинку формується кілька шарів теплоізоляції - внутрішня і зовнішня. Це дозволяє одночасно не випускати тепло з будинку і не впускати холод всередину нього. Також проводиться усунення містків холоду в огороджувальних конструкціях. У результаті в пасивних будинках тепловтрати через огороджувальні поверхні не перевищують 15 кВт • год з 1 м² опалювальної площі на рік - практично в 20 разів нижче, ніж у звичайних будинках.

Запобігання теплових містків[ред.ред. код]

Теплові містки мають наступні негативні наслідки:

  • Змінені, часто знижені значення температури на внутрішніх поверхнях зовнішніх стін. У гіршому випадку це може призвести до зволоження будівельних конструкцій і росту цвілі;
  • Змінені, часто підвищені значення тепловтрат.

У Пасивному Будинку ці негативні впливи можуть бути запобігти, причому температури на всіх зовнішніх стінах залишаються досить високими, що не може більше призвести до негативного впливу вологи, також додаткові тепловтрати зневажливо малі. Якщо тепловтрати від теплових мостів менше ніж граничне значення лінійного коефіцієнта теплопередачі, встановлене 0,01 Вт /м², то така конструкція задовольняє критеріям “конструювання без теплових містків”.

Герметичність[ред.ред. код]

Традиційне уявлення про будівництво будинку ніколи не передбачає герметичність, як питання. Сьогодні досягнення стандарту пасивного будинку критично переплітається з його герметичністю. Герметичність впливає на ефективне використання енергії та комфорту в будинку. Що мається на увазі під герметичністю?

Офіційне пояснення герметичності будівлі є:

  • Герметичність житла, або її повітропроникність, виражається в термінах витоку повітря в кубічних метрів на годину на квадратний метр площі конверту (оболонки) будинку, коли будівля піддається перепаду тиску 50 Паскаля (м³/(год • м²) @ 50Pa.
  • Площа конверту будинку визначено в цьому контексті, як загальна площа всіх підлог, стін і стель, що межують з будинком, включаючи елементи інших прилеглих опалювальних або неопалюваних просторів.

Вікна та двері[ред.ред. код]

Профіль вікна пасивного будинку зобов'язаний відповідати теплотехнічним стандартам. Конструкції вікон проектуються, як правило, не відчиняються або з автоматичною функцією відкривати / закривання для провітрювання.

Одним з найважливіших питань, що виникають при розробці пасивних будинків, є прагнення домогтися високого рівня герметичності будівлі, а також усунути причини утворення «містків холоду». Отже, вирішальне значення для досягнення низької потреби в енергії має значне скорочення втрат тепла. З цієї ж причини надзвичайно значну роль при будівництві Пасивних Будинків виконують вікна, які повинні бути одним з найважливіших елементів герметичної конструкції всього будинку, і одночасно, як перепон, характеризуватися найменшим коефіцієнтом теплоізоляції.

Вікна пасивного будинку мають три характерні особливості:

  • Потрійне скління з двома нізкоеміссионнимі покриттями та заповненням інертним газом або порівнянні аналоги (наприклад, вікна з двома стулками з подвійним склінням в кожній);
  • Теплоізольоване з’єднання скління з віконною рамою, застосування спеціальних дистанційних рамок по краях склопакетів (“теплий край”);
  • Теплоізольовані віконні рами.

Згідно з європейськими нормами (EN 10077) коефіцієнт теплопередачі для теплих вікон повинен становити менше 0,8 Вт /(м² • К) (або R0 близько 1,25 (м² • ºС) /Вт). У Середній Європі тепловтрати через такі вікна досить низькі, тому навіть у нічний час в зимовий період температури на внутрішній поверхні вікна близько 17° C. За таких умов поряд з вікнами дуже комфортно. Біля вікон немає ні “холодного випромінювання” ні неприємних холодних зон на рівні підлоги. Тому вікна Пасивного Будинку підвищують комфорт у приміщеннях. Найбільші вікна спрямовані на південь (у північній півкулі) і приносять у середньому більше тепла, ніж втрачають.


Само собою зрозуміло, що поряд з суперізольованими енергоефективними вікнами, Пасивний Будинок вимагає також двері з відповідними коефіцієнтами теплопередачі. Температура поверхні дверей повинна бути досить високою, так щоб зберігалося тепло від сонячних променів, та одночасно холодне повітря не могло проникнути у простір перед дверима. При розробці дверей Пасивного Будинку повинно бути досягнуто середнього коефіцієнту теплопередачі U-значення 0,8 Вт/(м² • К). (відповідно до EN 10077).

Регулювання мікроклімату[ред.ред. код]

На сьогоднішній день технологія будівництва пасивних будинків далеко не завжди дозволяє відмовитися від активного опалення або охолодження, особливо в регіонах з постійно високими або низькими температурами, або різкими перепадами температур, наприклад, в зонах з континентальним кліматом. Тим не менш, органічною частиною пасивного будинку є система обігріву, кондиціонування і вентиляції, що витрачає ресурси більш ефективно, ніж у звичайних будинках.

Вентиляція[ред.ред. код]

На додаток до теплообмінника (в центрі), мікро-тепловий насос витягує тепло з витяжного повітря (зліва) та гаряча вода нагріває вентиляційного повітря (праворуч). Можливість контролювати температуру будівлі, використовуючи тільки нормальні обсяг вентиляції повітря є фундаментальним

У звичайних будинках вентиляція здійснюється за рахунок природного спонукання руху повітря, який зазвичай проникає в приміщення через спеціальні пази у вікнах і віддаляється пасивними вентиляційними системами, розташованими в кухнях і санвузлах.

У енергоефективних будівлях використовується складніша система: замість вікон з відкритими пазами використовуються звукоізолюючі герметичні склопакети, а припливно-витяжна вентиляція приміщень здійснюється централізовано через установку рекуперації тепла. Додаткового підвищення енергоефективності можна домогтися, якщо повітря виходить з дому і надходить у нього через підземний повітропровід, забезпечений теплообмінником. В теплообміннику нагріте повітря віддає тепло холодному повітрю.

Взимку холодне повітря входить в підземний повітропровід, нагріваючись там за рахунок тепла землі, і потім надходить в рекуператор. У рекуператорі відпрацьоване домашнє повітря нагріває вхідне свіже та викидається на вулицю. Нагріте свіже повітря, що надходить в будинок, має в результаті температуру близько 17 °C.

Влітку гаряче повітря, надходячи в підземний повітропровід, охолоджується там від контакту з землею приблизно до цієї ж температури. За рахунок такої системи в пасивному будинку постійно підтримуються комфортні умови. Лише іноді буває необхідно використання малопотужних нагрівачів або кондиціонерів (тепловий насос) для мінімального регулювання температури.

Освітлення[ред.ред. код]

Можуть використовуватися світлодіодні блоки.

Вартість пасивного будинку[ред.ред. код]

В даний час вартість споруди енергоефективного будинку приблизно на 8-10% більше середніх показників для звичайної будівлі. Додаткові витрати на будівництво окупаються протягом 7-10 років. При цьому немає необхідності прокладати всередині будівлі труби водяного опалення, будувати котельні, ємності для зберігання палива і т. д.


Енерговигідне будівництво в Україні[ред.ред. код]

З метою забезпечення ефективного формування та реалізації державної регіональної політики, політики у сфері будівництва та архітектури, розв'язання проблем, пов'язаних з реформуванням житлово-комунального господарства, Кабінет Міністрів України прийняв Постанову від 1 березня 2007 р. N 323 Утворити Міністерство регіонального розвитку та будівництва України і Міністерство з питань житлово-комунального господарства України на базі Міністерства будівництва, архітектури та житлово-комунального господарства України, що реорганізується.

Мінрегіонбуд України має намір розробити програму підвищення енергоефективності в будівництві до 2015 року.

Ураховуючи пріоритетність напряму енергоефективності у галузях економіки та з метою забезпечення безумовної реалізації завдань і заходів, визначених актами Президента України, Ради національної безпеки і оборони України та дорученнями Кабінету Міністрів України, Мінрегіонбудом у 2008-2009 роках прийнято низку наказів та рішень щодо виконання цих завдань і заходів, в тому числі розроблено Галузеву програму енергоефективності у будівництві на 2010-2014 роки, яку погоджено Національним агентством України з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів (НАЕР) та затверджено в установленому порядку.

Посилання[ред.ред. код]