Проектируем экодом
Еще раз следует подчеркнуть, что комфортность и благотворность климата в пассивном экодоме обеспечивается за счет поддержания постоянной здоровой влажности воздуха (в диапазоне от 40% до 60%) и НЕ ПОСТОЯННОЙ температуры ВОЗДУХА, которая обязательно должна МЕНЯТЬСЯ в зависимости от НАРУЖНОЙ температуры (и может колебаться в течении года в диапазоне от +18°C до +30°C! Этот пункт очень важен... в противном случае человек будет жить как в теплице, в полностью искусственных условиях "космического корабля" - без так необходимых человеку изменений и связи с окружающей средой!
Так, зимой, комфортной и здоровой температурой ВОЗДУХА в помещении является температура на уровне +18°C, в переходный период +20°C, ближе к лету - уже +24°C, а в летний зной при +38°C на улице, воздух и в помещении должен быть тоже выше (во избежание резкого перепада от горячего к холодному!) - и его температура может подниматься вплоть до +30°C... При этом, следует понимать,
что речь идет именно о здоровой температуре ВОЗДУХА, а КОМФОРТ проживания достигается за счет изменения температур ТВЕРДЫХ ТЕЛ вокруг человека (другими словами - "темперирования стен"). Так, зимой, стены в экодоме излучают тепло от +28°C до +36°C, в переходный период +26°C, а летом - уже только +22°C. Таким образом достигается комфорт ощущений и здоровая атмосфера в пассивном экодоме.
Летом, при температуре воздуха +30°, но холодных стенах +22°C (которые на расстоянии "высасывают" из человека излишки тепла, даря ему ощущение "как в гротике"... на берегу моря в
летний зной) - человеку прохладно и приятно, не смотря на достаточно высокую температуру воздуха. То же происходит и зимой, ведь температура именно воздуха не является основополагающей в ощущении теплового комфорта: поэтому при +18°C (постоянно свежего!) воздуха в помещении, но +30°C - +34°C, которые излучаются стенами вокруг человека - ощущения прекрасные, человеку тепло и комфортно, а воздух, которым он дышит, остается достаточно влажным и прохладным (то есть здоровым для легких человека!).
Именно поэтому пассивный экодом - это не ТЕПЛИЦА! и человек живет в нем НЕ в искусственной атмосфере, а действительно в максимально приближенной к натуральному природному климату, замечая и ощущая собственным телом изменения, происходящие в окружающей среде.
Пассивный экодом - это экономный, комфортный и в то же время здоровый (для человека и его природного окружения) дом.
по дефиниции Института пассивного дома в Дармштадте "пассивным" называется полностью герметичный дом на отопление которого необходимо не более 15 кВт·ч/м2 в год.
Пассивный дом проектируется таким образом, чтобы не активно (с помощью инженерного оборудования), а пассивно (то-есть с помощью планировочного решения) поглощать, аккумулировать и сохранять максимальное количество тепла (или летом холода) из окружающей среды. Такой результат получается с помощью архитектурно-планировочного решения, которое основывается на
обеспечении попадания внутрь здания максимального количество низкого зимнего солнца и максимально долгого его сохранения с помощью
качественной теплоизоляции и соответствующего пространственно-планировочного решения. При этом важны:
Правильная ориентация здания по сторонам света,
Компактность внешней оболочки здания: по возможности полное отсутствие эркеров, внутренних углов, балконов и т.п; максимальная приближенность формы здания к самой компактной форме: полушару,
Качественная теплоизоляция ограждающих конструкций (полное утепление всех сторон здания): фундамент, стены, крыша, детали, стыки. Отсутствие «мостиков тепла» - выступов, выносов неутепленных элементов конструкций (качество утепления проверяется термографированием),
Пассивное использование энергии тепла солнца с помощью соответству­ющего архитектурно-планировочного решения,
Наличие массивных частей (для обеспечения аккумуляции) в местах, куда попадают прямые солнечные лучи от низкого зимнего солнца,
Планирование неглубоких помещений, в которых низкое солнце попадало бы на заднюю массивную
(желательно темную) стену, прогревая ее,
Использование тромб-стен,
Размещение зимних садов с юга,
Использование буферных зон с севера (вспомогательные помещения),
Ветрозащита северной глухой стороны здания, закрытость (зеленые насаждения, лес, другое здание и т.п.),
Отсутствие светопрозрачных частей с северной стороны здания, через которые тепло покидало бы здание,
Открытость с юга (отсутствие затенения),
Правильное остекление здания,
Расположение с юга максимального количества светопрозрачных конструкций, которые пропускали бы в здание лучи низкого зимнего солнца: 60-70% всех окон с южной стороны, 20-30% с восточной стороны, 0-10% с западной стороны и полное их отсутствие с северной стороны,
Защита от летнего перегрева (желетельно с помощью архитектурного решения: затенение архитектурными элементами, в случае отсутсвия таковых - использование ролет, маркиз, ставен и т.п.).
Использование подземных каналов для пассивного пред подогрева (охлаждения) воздуха или воды,
Приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией. Часто система вентиляции в пассивном доме — это единственный источник отопления и охлаждения здания.
Максимальная герметичность внешней оболочки здания (воздухонепроницаемость). Проверяется специальным тестом «Blower Door».
За счет вышеперечисленных приемов пассивным способом и экономится до 80% энергии на эксплуатацию здания. Дополнительная энергия может экономиться уже активно: с помощью соответствующего инженерного оборудования, работающего от альтернативных источников энергии (тепла земли и солнца, силы ветров и т.п.). Это: солнечные коллекторы, солнечные батареи, тепловые насосы, грунтовые теплообменники, ветрогенераторы и т.п.
В пассивном доме северная сторона должна быть по-возможности глухая (то есть она не должна иметь окон или других свето-прозрачных частей, а, наоборот, должна быть хорошо утеплена. Максимальное же количество светопрозрачных конструкций, которые пропускали бы в здание лучи низкого зимнего солнца, должно размещатся на южной стороне: до 70% всех окон должны быть с южной стороны, до 20% с восточной.
При этом наличие массивных аккумулирующих тепло зимой (или холод летом) стен и перекрытий
позволяет пассивных способом получать из окружающей среды большое количество "бесплатной" энергии, необходимой для существования дома.
Хорошо сделанная теплоизоляция защищает здание от разрушения в следствии перемещения «точки росы» в середину стены и соответственно выпадения конденсата в местах значительного перепада температур, то-есть: от образования грибков, плесени и трещин в конструкциях.
Уровень качества зимней теплоизоляции определяется: компактностью здания; наличием массивных тепло аккумулирующих элементов конструкций; качеством теплоизоляционного материала: его коэффициентом теплопроводности, уровнем паронепропускаемости и теплоотражающих свойств, толщиной утеплительного слоя; качеством нанесения теплоизоляции: отсутствием щелей между ее частями, отсутствие «мостиков тепла»; герметичностью здания: теплопроводностью фуг, стыков, швов.
Но прежде всего массивные и герметичные стены, защищенные снаружи хорошим слоем теплоизоляции — благоприятно отражаются на внутреннем климате в здании, аккумулируя тепло и сохраняя его внутри здания, они помогают поддерживать здоровую и комфортную для человека
среду, без появления грибков и плесени, без мокрых стен и постоянного «высасывания» тепла из тела человека.
Кроме зимней существует также летняя теплоизоляция, которая защищает здание от перегрева из-за нагрева внешних поверхностей, или же из-за попадания прямых солнечных лучей во внутрь здания. Качественная зимняя теплоизоляция защищает внешние поверхности и от перегрева, а от прямых солнечных лучей лучше всего защищают выступающие архитектурные элементы: эркеры, карнизы, балконы, террасы, затеняя светопрозрачные конструкции и не давая попадать лучам солнца в здание. Если же архитектура здания не дает возможности создания таких выступов над южными окнами, то необходимо использование специальной защиты, каковой являются: ставни, жалюзи, маркизы и т.п. Но вся эта защита должна обязательно устанавливаться только с наружной стороны стекла. Внутренние жалюзи и шторы не препятствуют попаданию солнечных лучей за стекло и способствуют, таким образом возникновению тепличного эффекта, и перегреву здания.Полная герметичность здания делает обязательной использование контролируемой приточно-вытяжной системы вентиляции, в которой чистый (предподогретый зимой, а летом предохлажденный) воздух поступал бы во все жилые помещения, а использованный воздух забирался бы из вспомогательных: с/у, кухни, кладовых.
Для большей эффективности такой вентиляции используются рекуператоры, а также грунтовые теплообменники. Использование грунтового теплообменника соответствующей длинны позволяет избежать замерзание рекуператора вентиляционной установки зимой в мороз, так как, проходя по трубам под землей, воздух постепенно нагревается и поступает в дом уже нулевой или даже плюсовой температурой. В случае отсутствия теплообменника в вентиляционной установке обязательным является наличие размораживателя, работающего на электричестве или теплой воде, иначе существует опасность замерзания рекуператора и остановки всей системы.
Так свежий воздух, пройдя зимой (при -10 градусах на улице) по грунтовому теплообменнику вентиляционной системы заходит в дом уже с температурой +12! А после прохождения рекуператора, температура воздуха пассивным способом поднимается уже до +15 градусов. Таким образом какое-либо дополнительное подогревание воздуха оказывается уже не нужным. И свежий воздух поступает в дом предподогретым только пассивным способом - даруя тем самым знчительную экономию на энергоресурсах жильцам дома.