Глава II. Отличительные особенности и преимущества экодома

Основное отличие эко дома от обычного дома состоит в том, что вся коммуникация в экодомах составлена особым образом: используются возобновляемые источники энергии (например — солнечная энергия). Благодаря теплоизоляции потеря энергии минимальна. Все создано по крупицам из таких материалов, как дерево, глина, стекло, изредка бетон, фаянс и пластик.

Особый микроклимат в помещении поддерживается особыми обоями, полами. Во всех местах, где протекает вода, встраивают фильтры. Весь воздух очищается, дышать становится легко, и дом наполнятся природной свежестью. Прогуливаясь, по такому строению, ощущаешь себя гармонично, в, единении с природой. Получается особый симбиоз, — ты заботишься о природе, а она в свою очередь одаряет тебя теплом, уютом и уверенностью в завтрашнем дне.

Для строительства экодома используются экологически чистые материалы, такие как – газобетон, дерево, камень, кирпич. В последнее время для строительства пассивного дома используются материал из переработанных продуктов неорганического мусора – бетона, стекла и металла. В Германии для переработки таких материалов построены специальные заводы.

Фундамент – основа дома. Он должен удовлетворять следующим критериям: долговечность более 100 лет, применимость для любых грунтов, простота изготовления, экологичность, экономичность, сопротивление теплопередаче R не меньше 5. Этим критериям удовлетворяет фундамент в виде плиты специальной конструкции.

Преимущества такого фундамента: теплоизолированная фундаментная плита с интегрированной в нее системой отопления выполняет роль теплового аккумулятора, поверхность плиты сразу готова для укладки чистового пола, отсутствие сырости и образования плесени в дальнейшем, плита дешевле приблизительно на 30%, чем подвальный этаж
(не считая отделочных работ) и позволяет проектировать любую планировку внутреннего объёма.

На плите укладывается слой утеплителя. В качестве утеплителя могут применяться современные материалы, такие как пенополистирол, жесткие минераловатные плиты, керамзит с последующей укладкой стяжки.
Во многих случаях целесообразно использовать утеплители на основе местных материалов - геокар (опилки + торфогель), арболит, опилкобетон, соломенные блоки, саман с большим содержанием соломы.

Для предотвращения увлажнения плиты и утеплителя за счет капиллярного проникновения влаги применяется два слоя гидроизоляции.

Ввод всех коммуникаций (вода, кабели, вывод стоков и др.) через утепленную шахту, обеспечивающую ремонтные работы. Канализационные трубы, водопровод, низкотемпературная система отопления (теплый пол) встроены в фундаментную плиту.

Вокруг плиты - дренирующая система из перфорированной трубы, уложенной на гравий и засыпанной сверху грунтом. Поверхностный сток и вода из дренажной системы отводятся в накопительный пруд.

Для строительства экодома можно применять любые материалы и конструкции, которые удовлетворяют критериям: долговечность более 70 лет, сопротивление теплопередаче R не меньше 6, экологичность, широкое применение местных материалов, экономичность.

Одним из наиболее эффективных домов является каркасный дом.

Каркас технологический или конструкционный - основа строительства экодома. Вначале собирается каркас и возводится крыша. Это позволяет вести всепогодное строительство, распараллеливать работы, сокращая сроки строительства. Деревянный каркас лучше выполнять из лиственницы с обработкой антисептиками. При наличии гвоздевых соединений использовать оцинкованные гвозди.

Облегчённый утепленный фундамент и каркас определяют технологии и материалы стеновых конструкций. Применяются легкие пено-газобетоны и полистеролбетон объёмным весом от 400 до 900 кг/метр куб, лёгкие материалы из древесной щепы и торфа (арболит и геокар). Вес последних материалов колеблется в пределах от 300 до 1000 кг/метр куб. В качестве эффективного утеплителя из целлюлозы используется эковата (переработка макулатуры), а также утеплители из льна. Блоки из прессованной соломы нашли в последние годы широкое признание в мировой практике малоэтажного экологического домостроения в качестве утеплителя.

Выбор конкретного материала и технологии возведения стен зависят от местных условий. Если, например, близко леспромхозы, деревообрабатывающие комбинаты, лесозаготовительные артели, то целесообразно использовать отходы деревообработки для получения щепы, опилок и изготавливать заливной арболит на месте строительства. В районах залегания торфа выгодно производить геокар, в степных районах использовать солому и т.д.

Применение стенового материала и технологии строительства определяются при проектировании экодомов исходя из местных условий, промышленной инфраструктуры в зоне застройки, предпочтений заказчика.

Стены, окна, крыши и пол стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Это приводит к значительным потерям: например, тепло-потери обыкновенного кирпичного здания — 250—350 кВт·ч с м² отапливаемой площади в год.

Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется несколько слоёв теплоизоляции — внутренняя и внешняя. Это позволяет не выпускать тепло из дома. Также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт·ч с 1 м² отапливаемой площади в год — практически в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях.

В экодоме используются вакуумные окна 1-камерные (два стекла) или 2-камерные (три стекла) стеклопакеты, они заполнены низко – теплопроводным аргоном или криптоном, такие стеклопакеты, собранные по принципу стеклоблоков или стеклопакеты с теплой дистанцией (дистанционная рамка изготовлена из резины и пластика, с категорическим избежанием примыкания металла рамки к стеклу). Здесь применяется более герметичная конструкция примыкания окон к стенам, утепляются оконные проёмы. Стёкла обрабатываются особым образом — закаливаются с целью избежания теплового шока, покрываются диоксидной солнцеотражающей и энергосберегающей плёнкой. Иногда для дополнительной теплоизоляции на окнах устанавливают ставни, жалюзи или шторки.

Так же в такие окна устанавливают рольставень (роллет) он позволяет увеличить тепловое сопротивление оконного блока на 20-30 % (сопротивление теплопередаче роллетной конструкции может быть 0,18 — 0,27 м2К/Вт).

Самые большие окна направлены на юг (в северном полушарии) и приносят в среднем больше тепла, чем теряют.

На сегодняшний день технология строительства пассивных домов далеко не всегда позволяет отказаться от активного отопления или охлаждения, особенно в регионах с постоянно высокими или низкими температурами, или резкими перепадами температур, например, в зонах с континентальным климатом. Тем не менее, органичной частью пассивного дома является система обогрева, кондиционирования и вентиляции, расходующая ресурсы более эффективно, чем в обычных домах.

В стандартных домах вентиляция происходит путем естественного пробуждения движения воздуха, который обычно проникает в помещение через специальные пазы (иногда через оконные проветриватели — клапаны приточной вентиляции) в окнах и удаляется пассивными вентиляционными системами, расположенными в кухнях и санузлах.

В энергоэффективных зданиях используется более сложная система: вместо окон с открытыми пазами используются звукоизолирующие герметичные стеклопакеты, а приточно-вытяжная вентиляция помещений осуществляется централизованно через установку рекуперации тепла. Дополнительного повышения энергоэффективности можно добиться, если воздух выходит из дома и поступает в него через подземный воздухопровод, снабжённый теплообменником. В теплообменнике нагретый воздух отдаёт тепло холодному воздуху.

Зимой холодный воздух входит в подземный воздухопровод, нагреваясь там за счёт тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает поступивший свежий и выбрасывается на улицу. Нагретый свежий воздух, поступающий в дом, имеет в результате температуру около 17 °C.

Летом горячий воздух, поступая в подземный воздухопровод, охлаждается там от контакта с землёй примерно до этой же температуры. За счёт такой системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда бывает необходимо использование маломощных нагревателей или кондиционеров (тепловой насос) для минимальной регулировки температуры.

Помимо всего прочего в освещении могут использоваться светодиодные блоки.

В настоящее время стоимость постройки энергосберегающего дома примерно на 8-10 % больше средних показателей для обычного здания. Дополнительные затраты на строительство окупаются в течение 7-10 лет. При этом нет необходимости прокладывать внутри здания трубы водяного отопления, строить котельные, ёмкости для хранения топлива и т. д.

Энергоэффективный квартал BED ZED в Лондоне, достроенный в 2002 году представляет собой жилые и офисные помещения, построенные с использованием классических «зеленых» решений. В них входят: трехслойные стеклопакеты, системы рекуперацииэнергии, системы сбора дождевой воды для технических нужд, сортировка и переработка мусора.

При строительстве были использованы легко-утилизируемые материалы. Тепло и электричество для BED ZED производит станция, где сжигаются отходы древесины. Часть горячей воды для нужд отопления и водоснабжения квартал получает от солнечных коллекторов на крышах зданий. В квартале нет автомобилистов – в приоритете пешеходы и велосипедисты.

Еще один удивительный пример — район Eco-Viikki в Хельсинки, столице Финляндии. Студенческий кампус и исследовательский центр биотехнологий Технологического университета. Здесь в каждом доме остекленные балконы, водосберегающая сантехника, системы для сбора дождевой воды. Многие здания имеют хорошо утепленные, полностью остекленные южные фасады, за счет которых дома освещаются и частично нагреваются.

Перед разработчиками стояла задача — построить несколько экспериментальных жилых и общественных зданий с использованием натуральных материалов (в частности, соломы) и накопителей энергии. Район частично вырабатывает энергию сам: общая площадь солнечных батарей, установленных на крышах, превышает 1400 кв. метров. Сегодня район считается экспериментальным, но задает новые ориентиры финской строительной отрасли.

Активное применение «Зеленых» решений используется в строительстве нежилых зданий. Тому пример — построенный в 2000 году в Дании исследовательский центр Rockwool, который был признан одним из самых энергоэффективных зданий в мире. У проекта была задача — сократить расходы на потребление энергии по сравнению с действующими тогда нормативами почти в четыре раза.

Это достигалось путём внедрения эффективной изоляции, применением трёхслойных окон, интеллектуальной системы вентиляции. Здание ориентировано так, чтобы большие окна располагались с южной стороны. Толщина утеплителя по всей теплоизолирующей оболочке здания составляет от 25 до 50 см.

Очередной яркий пример — здание Green Lighthouse в Копенгагене, построенное в 2009 году. Солнце и тепло почвы — его основные источники энергии. Цилиндрическая форма снижает тепловые потери фасада, появляется возможность более эффективно использовать солнечный свет в течение всего дня — часть окон всегда находится на солнечной стороне.

В жару охлаждение здания обеспечивают термоактивные бетонные полы. Через окна на крыше осуществляется естественная вентиляция.

Основные отличия эко дома от обычного