Casa ecologică din viitor – deja astăzi. Continuare

Sintagma "casa pasivă" a apărut în dicţionarul de construcţii rus cu doar câțiva ani în urmă. În casa pasivă consumul de energie pentru încălzire se reduce la minim prin utilizarea surselor interne de căldură, tehnologiilor de economisire a energiei și materialelor de izolare termică extrem de eficiente.

Trebuie remarcat că conceptul clădirii care nu are nevoie de un sistem de încălzire puternic deja a găsit în Rusia un teren fertil. De fapt, eficiența energetică redusă a clădirilor existente și costurile enorme ale consumului de energie pentru încălzire sunt sursa multor probleme economice și sociale din Rusia. Motivul cel mai evident - tarife pentru toate tipurile de energie cresc mai rapid decât veniturile populaţiei.

În acest sens, sarcina de reducere a costurilor de încălzire devine din ce în ce mai importantă, atât pentru proprietarii caselor din Rusia, cât și pentru autoritățile municipale. Pe de altă parte, conceptul casei pasive atrage prin faptul că el conține o componentă ecologică puternică. Datorită utilizării corecte a surselor interne de energie și a materialelor ecologic prietenoase, casa pasivă nu aduce daune mediului înconjurător și sănătăţii umane. Deci, ideea "casei pasive"se dezvoltă în jurul a două puncte: creșterea gradului de conștientizare ecologică și dorința destul de concretă de a reduce costurile. Dar cât de realizabilă este această ideea în condiţiile din Rusia?

Principii și abordări

Casa pasivă este, în primul rând, o abordare cuprinzătoare a eficienţei energetice. Cu 20 ani în urmă cercetătorul american David Opp a dezvoltat conceptul clădirii care satisface cele mai înalte standarde ecologice și energetice. Principalele componente ale unei case pasive sunt după cum urmează:

- utilizarea materialelor și structurilor cu o rezistenţă maximă la transferul de căldură în scopul de a reduce pierderile neproductive de căldură;

- organizarea ventilației prin refulare şi aspiraţie cu utilizarea schimbătoarelor de căldură care folosesc pentru încălzire temperatura aerului de ieşire evacuat provenit din exterior;

- utilizarea surselor naturale de energie pentru încălzire și apă caldă (energia solară, eoliană, sursele subterane termice).

O frumoasă ilustrare a unei case pasive poate servi casa solară, care diferă printr-o suprafaţă mare de ferestre instalate pe latura de sud și panouri solare pe acoperiș, acumulând energia pentru uz casnic. De ce casa pasivă nu are nevoie de încălzire? Acest lucru devine posibil datorita utilizării raționale a surselor de căldură și a energiei casei și teritoriului din jur. Casa are o mulțime de surse de căldură - aragaz, aparate de uz casnic, becuri. Oameni și animale emană căldura.

De exemplu, o persoana care stă liniștit are o putere termică de 120 de wați. In total, aceste emanări de căldură ating valori considerabile comparabile cu capacitatea sistemelor de încălzire. Conform normelor de construcție, sunt recomandate emanări interne de căldură în case de locuit la nivelul 10 W / m² (comparativ cu 50-80 W / m² în sisteme de încălzire), în practică, acestea pot fi şi mai mari. Aceste emanări sunt de ajuns pentru "încălzirea" caselor noastre, în perioada până la valoarea medie a temperaturii zilnice de 8 °C, sub care se porneşte sistemul de încălzire.

Experienţa practică

Cea mai mare experiență practică în implementarea proiectelor de case pasive au țări din Europa de Vest, și mai ales Germania. Anume acolo a fost construită prima casă pasivă din Europa, caracteristicile distinctive sunt următoare:

- membrana de izolare a clădirii din materiale de izolare termică;

- sisteme de ferestre moderne;

- sistemul mecanic de ventilație prin refulare şi aspiraţie cu recuperarea căldurii aerului de ieșire evacuat;

- schimbător de căldură pentru preîncălzirea aerului cu utilizarea căldurii din sol.

Consumul anual de căldură a casei este mai mic de 15 kWh / m3. Pentru comparație, încălzirea caselor ruseşti necesită până la 300 kWh / m3 pe an. În prezent, mai mult de 4000 de clădiri din Germania sunt apreciate în conformitate cu criteriile casei pasive. Un exemplu de clădire publică, construită ca o casă pasivă este clădirea companiei Wagner & und Co. Izolarea termică a fațadelor și acoperișurilor este realizată cu folosirea materialelor de izolare termică de înaltă performanță, au fost utilizate geamuri triple. Schimbul de aer se efectuează datorită unităţii de ventilaţie care funcţionează cu recuperarea căldurii. Ca o sursă de energie electrică și termică sunt utilizate colectoare solare, celule fotovoltaice și un mini bloc de centrală electrică pe gaze.

De la case cu un consum redus de energie (în care datorită izolației termice au crescut economii de costuri de energie) casa pasivă a evoluat în casa cu o energie suplimentară și chiar în casa ca o sursă de venit - adevărate minuni de economisire a energiei! În acest caz, module de celule solare sau colectoare setate în partea exterioară a casei produc mai multă energie decât consumă clădirea. "Excesul " de electricitate vine în rețeaua locală de electricitate. Casele energetic eficiente, de fapt, devin standardul european. Din seria indicatorilor-cheie luate în seamă la alegerea locuinţei, în afară de prețul pe metru pătrat se ia în considerare şi consumul specific de căldură. De multe ori, pentru o mai bună înțelegere kilowații pe metru pătrat pe an sunt convertite în cifre de consum al combustibilului.

De exemplu, a apărut termenul casă de "trei litri". Pentru încălzirea 1 m2 al casei sunt folosite doar 3 litri de combustibil lichid pe an. Acest lucru este de 2,5 ori mai mic decât standardele actuale ale consumului de energie în Germania. Implementarea conceptului de casă pasivă pe pământ rusesc se confruntă cu o serie de dificultăți. Un simplu împrumut al proiectelor și soluțiilor tehnice implementate în Germania sau Scandinavia este imposibil din cauza diferențelor mari în condiții climatice. Cu toate acestea, anumite principii de economisire a energiei sunt realizate în prezent într-o varietate de proiecte din Rusia.

Ca un exemplu al practicii interne este clădirea experimentală de 16 etaje, construită în raionul Nikulin din Moscova. Sistemul de aprovizionare cu apă caldă în clădire nu depinde de încălzirea centrală: acesta se bazează pe folosirea căldurii de calitate inferioară din sol. Sistemul de ventilație mecanică utilizează căldura din aerul evacuat. Ca urmare, consumul energiei termice pentru încălzire, apa caldă și ventilația casei este de trei ori mai mic decât în casele de tip serie.
Materiale și construcţii energetic eficiente în acțiune

După cum s-a menționat mai sus, unul dintre principiile fundamentale ale "casei pasive" este utilizarea materialelor și tehnologiilor care reduc semnificativ pierderile neproductive de căldura prin anvelopa clădirii (pereți și acoperiș). Iar o prioritate este acordată sistemelor de acoperișuri şi de faţade realizate din multe componente, special dezvoltate şi selectate, unul dintre componentele majore sunt materiale de izolare termică extrem de eficiente. Pentru izolarea termică a pereţilor cele mai eficiente şi mai durabile sunt recunoscute sisteme de izolare exterioară a clădirii. Acestea sunt faţade ventilate suspendate și sisteme de izolație a fațadei cu un strat de tencuială. În prezent sunt dezvoltate o mulțime de sisteme de faţade proiectate pe baza materialelor izolante moderne, cum ar fi vata minerală. În Rusia adaptarea astfel de sisteme este destul de reuşită - trebuie doar să se calculeze grosimea materialului izolator pentru condiții climatice concrete.

Însă utilizarea sistemelor moderne de izolare a fațadei nu rezolvă complet problema pierderilor de căldură. Experții sunt de părere că în acest sens cel mai slab element al pereţilor sunt ferestre - ele sunt de vină pentru 30-40% de pierderi din căldura totală a casei. Prin urmare, în conceptul casei pasive utilizarea sistemelor de ferestre cu un nivel ridicat de performanță termică ocupă un loc important. Construcţii translucide moderne nu numai sunt făcute din materiale cu o conductivitate termică scăzută (în principal, PVC - policlorura de vinil), dar şi sunt aranjate structural pentru a asigura o protecție termică maximă. Pentru aceasta sunt prevăzute ferestrele cu cel puțin două conture de etanșare între rama și canat, precum și prezența camerelor de aer în profilele din care sunt asamblate ferestre.

Trebuie remarcat că la condițiile climatice din Germania se potrivesc sistemelor cu cinci camere şi un profil de montare cu o lățime de 70 mm, care au rate ridicate de izolare termică și fonică, însă în condițiile dure din Rusia acest lucru nu poate fi suficient. Pentru o protecție termică maximă experții recomandă sisteme de ferestre cu un cadru de montare larg.

În special, în sistemul de ferestre se practică lățimea cadrul de montare de 127 mm și clapeta de 70 mm. Acest sistem se bazează pe sistemul de ferestre "expert KBE" bine-dovedit în regiunile din Rusia, Nu uitaţi de reducerea pierderilor de căldură prin proiectarea fundației. Acest pas suplimentar prevede la etapa săpării a șanțului crearea unui contur termic de izolare care previne contactul direct al fundației cu solul.

În fluxul de aer

Potrivit diverselor estimări, 30- 70% din pierderi de căldură sunt cauzate de sistemul tradițional rus al ventilației de evacuare. Un atribut esențial al unei case pasive este aerul controlabil furnizat de unitățile de aprovizionare-evacuare dotate cu recuperarea căldurii. Ventilația forțată poate recupera până la 90% de căldură din aerul evacuat. Acest lucru se realizează prin instalarea unui schimbător de căldură, în care se încălzește aerul proaspăt de intrare prin intermediul celui evacuat.

Echipamente moderne, în afară de recuperarea căldurii pot îmbunătăți caracteristicile igienice ale aerului - nu numai efectuând dezinfectarea, dar şi ozonizarea. În plus, sistemele de ventilație moderne automatizate controlează temperatura și consumul de aer , trec la un regim economic de funcţionare în absența persoanelor în cameră, etc. Această creștere a IQ casei pasive o apropie de "casă inteligentă", în care sistemele automatizate controlează funcționarea tuturor sistemelor de inginerie în conformitate cu parametrii prestaţi cu ajutorul telecomenzii.

Control și reglementare

Intersecția conceptelor de casă "pasivă" și casă "inteligentă" trece în direcția controlul ofertei de căldură și de apă caldă din mai multe surse. În particular, utilizarea unor surse subterane de energie solară și termică. În "casa inteligentă" este coordonarea automata a diferitelor surse de căldură și de sarcini. Cel mai frecvent se întâlneşte în practică combinația unui cazan cu o centrală termică solară, care este utilizată, de obicei, pentru apa caldă de uz casnic. Controlul unui astfel de sistem constă în setarea dispozitivelor de control pentru a folosi la maxim căldura soarelui.

Și numai atunci când acest sistem nu este suficient se includ surse de căldură scumpe (gaz sau petrol), cazane. Totodată, proprietarul poate efectua un control de la distanță, de exemplu, înainte de a se întoarce din vacanță, a transfera prin telefon sistemul la o încălzire confortabilă. Viitoarele perspective ale "casei pasive", vor fi, evident, asociate cu utilizarea sporită a surselor regenerabile de energie. Chiar și astăzi, unul dintre domeniile politicilor de economisire a energiei în multe țări europene (în special Germania) este dezvoltarea tehnologiilor pentru utilizarea surselor alternative de energie. Pentru 2010 se planifică a dubla utilizarea surselor alternative de energie. Astfel, de exemplu, sunt bio-reactoare, care din materiale organice (culturi cerealiere, siloz, etc.) produc metan folosit pentru încălzirea casei.

Viitorul începe deja azi

Deci, multe componente ale conceptului de casă pasivă sunt destul de realizabile în Rusia. Astfel, în reconstrucția locuințelor au fost deja aplicate cu succes tehnologiile care îmbunătățesc eficiența energetică a clădirilor: termoizolarea fațadelor cu materiale izolante moderne, utilizarea sistemelor de ventilaţie mecanică şi a sistemelor moderne de ferestre. Cu toate acestea, punerea în practică a tehnologiilor de economisire a energiei în stadii incipiente nu este ieftină. Însă calculele arată că investiţiile de capital ridicate se răscumpără rapid datorită cheltuielilor scăzute de exploatare. Deci, investiţia în soluții de eficiență energetică poate fi considerată ca una durabilă şi foarte sigură.