Дом с низким энергопотреблением

saaremaa_majaДом 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 0,22 и 0,17). 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.

saaremaa_tooted

Технические показатели энергорасчета дома bauroc с низким энергопотреблением
Отапливаемая площадь 165 м²
Наружные стены: bauroc ECOTERM+ 500 203 м² U-показатель 0,17 Вт/м²К
Совмещенная кровля: Панель bauroc 250 мм + 200 мм утепление 97 м² U-показатель 0,15 Вт/м²К
Пол XPS с утеплением 100 мм 118 м² U-показатель 0,2 Вт/м²К
Окна Kalesy HTP-10 45 м² U-показатель 0,82 Вт/м²К
В здании есть подогрев пола. Для отопления и подогрева бытовой воды
используется тепловой насос типа «воздух-вода» Mitsubishi PUHZ-HRP100YHA2
Расчетный отопительный
коэффициент 2,1
Вентиляционная система Komfovent 400 REGO
Расход горячей бытовой воды
Тепловозврат 80%
Расход горящей питьевой воды 65,7 м³/год
Расчетный показатель герметичности ограждений 1,0 /ч

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.

saaremaa_energiakulud_2_rus

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.

Энергия кВт-ч/ м²/год
Отопление 25
Бытовая вода 9
Электричество для освещения 7
Электричество для бытовой техники 13
Электричество для вентиляторов 6
Итого 60
Показатель ET 90
Класс энергопотребления A

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

Потребление в 2013.году, кВт-ч
Месяц День Ночь Итого
Январь 620 882 1502
Февраль 423 608 1031
Март 554 814 1368
Апрель 275 335 610
Май 216 251 467
Июнь 244 294 538
Июль 149 169 318
Август 153 169 335
Сентябрь 159 212 371
Октябрь 273 324 597
Ноябрь 483 576 1059
Декабрь 427 412 839
За год итого 3976 5059 9035
Потребление энергии, кВт-ч/(м² год) 54,76

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 23.02.2016