Дом с низким энергопотреблением

Дом с низким энергопотреблением. Сааремаа, Курессааре

В 2011 году на Сааремаа, в Курессааре, был построен один из первых домов с применением bauroc ECOTERM+ 500 и панелей bauroc в комплексе с другой продукцией bauroc, который является энергоэффективным и принадлежит к по своему расчетному энергопотреблению B-классу (дом с низким потреблением энергии). Вся наземная часть здания полностью построена из газобетонной продукции bauroc, а дополнительное утепление использовалось только в конструкции пола и кровли. Наружные стены построены из блоков bauroc ECOTERM+ 500 и отделаны штукатуркой. Очень хорошая теплостойкость данных блоков позволяет строить однослойную стену из блоков без использования дополнительного утепления. Такую уникальную возможность – построить теплую стену всего из одного материала – дают только блоки bauroc ECOTERM+ 375 и 500 (коэффициент теплопередачи U (Вт/м²K) соответственно 0,20 и 0,15). Использование газобетонных изделий bauroc во всех наземных несущих конструкциях, включая перекрытия и совмещенную кровлю, обеспечивает комплексное решение с массивной коробкой дома, хорошей герметичностью (низкой воздухопроницаемости) и отсутствием значительных мостов холода.

Это здание с очень низким энергопотреблением, расчетный показатель энергоэффективности (показатель ET) составляет 120 кВт-ч/м²/год , что соответствует самому B-классу энергопотребления – до 120 кВт-ч/м²/год, в том числе доля отопительной энергии от общего расчетного энергопотребления составляет всего 25 кВт-ч/м²/год. Напоминаем, что показатель ET отражает общее энергопотребление здания на отопление, горячую воду, бытовую технику и освещение. Распределение расчетного энергорасхода здания приведено в конце статьи, как в виде иллюстративного рисунка, так и в конкретных цифрах.

Помимо очень хороших показателей энергоэффективности, здание также красиво выглядит и отлично вписывается в архитектурно историческую среду своего окружения. Это здание было спроектировано в результате архитектурного конкурса, архитектором является Юрген Леппер из архитектурного бюро Dimensioon OÜ. Поскольку земельный участок находится на границе старого города – зоны охраны памятников старины, то на конкурсе особое внимание обращали на приспособление здания к исторической архитектурной среде. Объемы здания, их распределение, пропорции проемов, детали и внешняя отделка должны были согласовываться со смежной исторической застройкой.

Использованные в конструкциях здания изделия bauroc изображены на приведенном ниже рисунке. С ходом строительства здания и фото-галереей, иллюстрирующей использованные узловые решения, можно ознакомиться здесь. С техническими чертежами узлов стен, фундамента, перекрытий и крыши из продукции bauroc можно ознакомиться здесь.

Далее мы объясним подход к выбору исходных данных для энергорасчета, причем акцент делался на концепцию “комплексный подход”. Энергорасход здания состоит из нескольких компонентов, и конечным результатом можно быть довольным только в том случае, если все расходные компоненты одинаково находятся под контролем – ни один фактор не забыт и ни на один не тратятся напрасно лишние затраты. При проектировании данного энергосберегающего дома учитывались следующие факторы:

• Компактность здания
• Теплостойкие наружные ограждения, отсутствие мостов холода
• Вентиляционная система с тепловозвратом
• Минимальные теплопотери из-за инфильтрации, т.е, воздухопроницаемости
• Отопительная система с высоким коэффициентом полезного действия

Для обеспечения хорошего и приятного микроклимата учитывались следующие условия:

• Достаточный и равномерный воздухообмен, минимум 0,6 раза в час
• Подходящая внутренняя температура и относительная влажность воздуха
• Теплые внутренние поверхности стен без мостов холода
• Разница между комнатной температурой и температурой внутренней площади наружной стены не должна превышать 2°C.

Построенное здание – это классический двухэтажный дом с двускатной крышей. У здания хорошая компактность (оптимальное соотношение между площадью наружных ограждений и отапливаемой кубатурой помещений), что очень важно для достижения хороших показателей энергоэффективности.

U-показатели стен, крыши и пола в случае данного дома находятся в пределах 0,15…0,2 Вт/м²К. U-показатель установленных окон составляет 0,82 Вт/м²К. Таким образом, U-показатели наружных ограждений дома bauroc с низким энергопотреблением соответствуют рекомендуемым нормам показателей энергоэфективности, содержащимся в соответствующем постановлении правительства. Благодаря небольшой общей площади окон по сравнению с отапливаемой площадью, расчетные теплопотери через окна и стены приблизительно равны. Расчетные теплопотери через крышу и пол еще меньше. В комплексном решении из газобетонной продукции bauroc отсутствуют мосты холода в перекрытиях этажей. Теплостойкие наружные стены и окна обеспечивают равномерную температуру внутренних площадей и таким образом тепловой комфорт во всем доме.

Для отопления этого дома и подогрева воды используется тепловой насос типа “воздух-вода”, что существенно уменьшает расходуемую на отопление электроэнергию, поскольку средний коэффициент полезного действия теплового насоса типа “воздух-вода” в условиях эстонского климата составляет примерно 2,1. Для обеспечения хорошего внутреннего климата и организации энергосберегающего воздухообмена используется вентиляционная система с тепловозвратом, в которой примерно 80% тепла выдуваемого воздуха повторно используется для подогрева вдуваемого воздуха до 16°C.

Для обеспечения энергосберегающего дома важно, чтобы наружные ограждения здания были воздухонепроницаемыми, т.е не происходило значительных теплопотерь из-за утечки воздуха. Практические измерения воздухопроницаемости показали, что дома из газобетона bauroc являются одними из самых лучших с точки зрения воздухонепроницаемости (n50 = 1 1/ч); герметичность обеспечивают структура материала с закрытыми воздухонепроницаемыми порами и однослойная наружная стена с укладкой блоков на тонкий раствор (клей для блоков bauroc), а также хорошо продуманные при проектировании конструктивные решения узлов наружных ограждений. Расчетные теплопотери из-за утечки воздуха (продуваемости) составляют всего 5% от всех теплопотерь здания.

В заключение мы покажем на приведенном рисунке процентное распределение потерь тепловой энергии в доме bauroc. Как видно из рисунка, к зданию при проектировании которого подходили комплексно и все энергопотери – величины приблизительно одного и того же порядка, т.е. отсутствует какой-либо на порядок превышающий другой компонент энергопотерь, а также не потрачены лишние затраты на минимизацию какого-либо одного компонента по сравнению с другими. Самым большим источником теплопотерь неизбежно является утекающая в канализацию горячая вода, потом следуют теплопотери через окна, двери и стены, и затем – теплопотери через вентиляцию. В приблизительно равных пропорциях – потери через крышу, пол и из-за утечки воздуха.

В таблице приведены конкретные расчетные величины энергорасхода на отопление, бытовую воду и электричество, а также рассчитанный при помощи коэффициента расчета электроотоплений 2,0 показатель ET и определенный на его основании класс энергопотребления. Расчеты проведены при помощи программы BV² в соответствии с методикой, приведенной в “Минимальных требованиях энергоэффективности”. Параллельные расчеты при помощи программы DOF-Energia 2.0 дали сходный результат.

Дополнительные пояснения

Расчётное потребление энергии зданием составляет 60 кВт-ч в год на квадратный метр. Показатель ET в два раза больше, поскольку согласно действующему законодательному акту коэффициент расчета электроотоплений равен 2,0. До 2013 года согласно действующей классификации показатель ET составлял 90 кВт-ч/м²/год, что относило здание к энергетическому классу А. В свете вступивших в силу в 2013 году требований к энергетическим классам и нового коэффициента показателя ET данный дом относится к энергетическому классу B (дом с низким потреблением энергии).

Для информации – энергетический класс А согласно новой градации обозначен как дом с нулевым потреблением энергии, для достижения которого необходимо наличие на участке источника возобновляемой энергии – производство тепловой энергии при помощи солнечных коллекторов и/ или производство электрической энергии с помощью солнечных панелей и/ или ветровых генераторов.

Реальное потребление энергии в 2013 году оказалось меньше расчётного

Уже в первый последующий окончанию строительных работ год замеры показали, что реальное потребление энергии было приближено по своим показателям к расчётному. После высыхания конструкции реальное потребление энергии в 2013 году оказалось даже меньше расчётного – 54,76 кВт-ч/м² – и это несмотря на долгую и холодную зиму. Ежемесячные счёта за потребление энергии на весь дом (165 м²) – отопление, подогрев воды, освещение и все бытовые приборы – не превышали даже в самые холодные месяцы 200 евро.

Данные по состоянию на 19.03.2018