Находиться в гармонии с природой, не отказываясь от высокого качества жизни? Как такое может быть? Green Balance – это дом от Rockwool, представляющий собой сочетание энергоэффективных решений, красивого дизайна, комфортного микроклимата круглый год, функциональности и заботы об экологии, выраженной в экономии использования ресурсов. Дом для настоящего и будущего. Дом для жизни. Просто, эстетично и энергоэффективно.
Описываемый дом построен для жизни в нем молодой семьи, которая озабочена вопросами экологии и энергосбережения. Приступая к строительству дома, эти люди ставили задачи снизить расходы на эксплуатацию жилища, построить дом с невысоким энергопотреблением на отопление, кондиционирование и горячую воду. При этом расходы на само строительство дома также должны были быть умеренными.
Компания Rockwool приняла участие в качестве консультанта в сфере энергоэффективных технологий и поставщика решений на базе каменной ваты для разработки дома с низким энергопотреблением, красивым дизайном и комфортным микроклиматом.
Описание проекта
Коттедж за городом на одну семью общей площадью дома – 208 м2 и жилой площадью дома – 131 м2.
Архитекторы: Татьяна и Евгений Романовы.
Проект стартовал в августе 2009.
Завершилось строительство в декабре 2010.
Открытие: февраль 2011.
Потребление энергии:
Ежегодное энергопотребление на отопление составило 63 кBт•ч на м2, что на 60 процентов меньше нормативного (исходя из действующих строительных норм энергопотребление на отопление подобного дома должно ежегодно составлять 160 кВт•ч на м2).
Энергоэффективные технологий, которые использованы при строительстве Green Balance (схема дома).
Проект энергоэффективного жилья
Green Balance разработан с таким условием, чтобы отопление и электричество в доме использовались минимально. Архитекторские решения также способствуют энергоэффективности дома – благодаря компактной форме и тому, что цокольный этаж углублен, но используется как полноценное жилое помещение. Отношение площади конструкций ограждения к полезной площади здания меньше, чем в традиционных зданиях, что значительно уменьшает площадь поверхности конструкций ограждения, через которые «ускользает» тепло.
Архитекторские решения обеспечили отсутствие затрат энергии на охлаждение в летний сезон и использование солнечной энергии на отопление в зимний сезон. Таким образом, естественные ресурсы задействованы для эксплуатации здания круглогодично.
Окна максимально обеспечивают поступление в помещения дневного света во все времена года, что позволяет экономить искусственный свет.
Фундамент
Пол на первом этаже заглублен на полтора метра, устроен на подготовленном грунте, утеплен с помощью плит Флор Баттс толщиною 12 см, устроена армирующая стяжка. Сопротивление теплопередаче равно 3 кв.м.• °С/Вт. На первом этаже стены, соприкасающиеся с грунтом, выложены из кирпича, внутри утеплены с помощью плит Венти Баттс 12 см плюс Ламелла Мат 2,5 см с покрытием фольгой.
Теплоизоляция
Правильная теплоизоляция дома является основой строительства здания с низким энергопотреблением.
Каждая конструкция Green Balance качественно утеплена, много внимания уделялось уничтожению «мостиков холода», как и полагается делать в домах с высокой теплозащитой.
Стены
Наружные стены почти все сделаны из деревянного каркаса (двойная обрешетка). Каркас заполнен Лайт Баттс, теплоизоляционными плитами толщиной 15 см. Сопротивление теплопередаче равно 7,2 кв.м.•°С /Bт. Для устранения теплопроводных включений, коими являются стойки каркаса из дерева, стены снаружи дополнительно утеплены теплоизоляционной системой фасадов Rockfacade с Фасад Ламелла, плитами толщиной 15 см.
Кровля
Крыша сделана в виде диагональной перекрестной системы из линейных несущих элементов (брус из дерева), общая толщина 40 см, двойная обрешетка. Кровельное покрытие выполнено из рулонного битумного материала на основе стеклохолста по плите ОСБ. Утепление произведено за счет заполнения каркаса роквул лайт баттс 15 + 20 см. Сопротивление теплопередаче равно 8,5 м2•°С/Bт.
Теплоаккумулирующие стены
Западная и восточная боковые стены являются хорошим местом для теплоаккумулирующей массы. Материалы для них должны использоваться с высокой теплопроводностью и плотностью: камень, бетон, кирпич, которые благодаря эффекту тепловой инерции (способности поглощать энергию и через некоторое время ее отдавать) могут запасать данную энергию для непрерывного медленного ее излучения, понижая температурные колебания в доме и вероятность перегрева воздуха внутри. Общая стратегия заключается в том, чтобы использовалось от 10 до 15 см стены из камня в качестве аккумулятора. Повышенная масса делает стабильными внутренние температуры и способствует тому, что помещение становится более комфортным для роста растений и, конечно, нахождения людей.
Теплоаккумулирующую массу предпочтительно располагать на пути прямых лучей солнца (радиационный нагрев), в этом случае ее работа в четыре раза эффективнее. В Green Balance проделаны дополнительные работы для создания повышенных комфортных условий. Одна из стен, являющаяся конструкционной, сделана из кирпича и служит одновременно регулятором влажности и пассивным кондиционером.
Звуковой комфорт, защита от шума
В доме «Зеленый Баланс» созданы дополнительные условия для создания защиты от шума. Ограждающие конструкции, которые изолированы каменной ватой, поглощают уличный шум. Межкомнатные перегородки и межэтажные перекрытия звукоизолированы Акустик Баттс 0,2 х 5 см. В доме в жилых помещениях смонтированы подвесные потолки, имеющие акустические потолочные панели Rockfon.
Остекление окон (улавливание света солнца, солнечная энергия)
Площадь остекления в Green Balance — 40 процентов от общей площади, а это приличное отношение, как для традиционных зданий, так и для домов с низким энергопотреблением. В традиционном здании, как правило, площадь остекления составляет около 20 процентов.
Это очередной раз подтверждает, что решения дизайнеров легко сочетаются с применением энергоэффективных технологий. Красота может быть энергоэффективной!
Окно с пятикамерным профилем обладает высоким сопротивлением теплопередаче. Двойной стеклопакет, заполненный инертным газом, имеет внутреннее стекло с низкоэмиссионным покрытием внутри межстекольного пространства, которое снижает теплообмен.
Полностью стеклопакетом в раме обеспечивается сопротивление теплопередаче, которое равно 0,81 кв.м.°С/Вт
Солнечный свет – энергия, и солнечный свет – тепло. В теплый летний сезон поступающее тепло, конечно же, должно сводиться к минимуму, а дневной свет, наоборот, быть максимальным. Остекление Green Balance специально разрабатывалось, чтобы этим требованиям удовлетворить.
С южной стороны дома – максимальные площади остекления для наибольшего использования тепла солнца. Здание расположено в северном полушарии, потому большая часть окон ориентируется на юг. Солнечный свет проникает через остекление дома, ориентированное на солнце – напрямую обогревается солнцем, и поглощается поверхностями, которые находятся внутри теплоизолированной строительной оболочки дома. Данные нагретые поверхности в интерьер дома излучают энергию вторично, внутри повышается температура воздуха, и итогом является уловленная энергия солнца. В то время, когда определенная часть тепла используется немедленно, полы, потолки, стены и мебель запасают избыточное тепло, излучающееся в пространство и ночью.
Остекление под наклоном улавливает больше теплоты. Однако использование наклонного остекления приводит в летнее время к перегреву. Остекление стены с южной стороны под тупым к горизонту углом намного больше соответствует потребностям отопительной нагрузки. Такое остекление эффективно в зимнее время, когда солнце располагается низко над горизонтом, и способствует уменьшению поступления солнечного тепла в летнее время, когда солнце пребывает вблизи зенита.
Естественное освещение
Оптимальный микроклимат подразумевает под собой, что в помещении в течение дня преобладает естественный свет. Кроме того, в дневное время это также минимизирует потребление электричества.
Значительная площадь остекления, окна, расположенные на каждой из четырех сторон, и световое окошко на крыше позволяют проникать достаточному количеству дневного света в каждое помещение.
Входные двери
На первых двух этажах входные двери дома Зеленый Баланс имеют тамбуры, что опять же минимизирует теплопотери в моменты их открывания.
У самих дверей имеется увеличенное сопротивление теплопередаче – оконный профиль с пятью камерами, двухкамерный стеклопакет с инертным газом внутри и низкоэмиссионным покрытием, которое нанесено на внутреннюю поверхность.
Система отопления
Горячее водоснабжение и отопление Green Balance обеспечивает индивидуальная котельная, комбинированный котел – твердотопливный с возможностью установить газовую или дизельную горелку с высоким КПД. Брикеты используются в качестве топлива.
Система водяного отопления представлена стандартными радиаторами. Помещение на первом этаже дополнительно отапливается с помощью теплого водяного пола. Для отопления частично используется излучение тепла, получаемое от встроенного подогрева поверхности стен.
Естественная вентиляция, охлаждение
С целью минимизации затрат электроэнергии в здании не предусмотрена система искусственного (активного) охлаждения воздуха. В летний период внутренняя температура еще больше (чем затраты на отопление тепловой энергии) зависит от ориентации здания, размеров окон, внутренних теплоисточников и, конечно, от климата. Качественная теплоизоляция дома также способствует охлаждению здания летом.
Летом большое влияние на микроклимат помещения оказывают ночные проветривания (ночные охлаждения). Например, в климатических регионах, где температура летней ночью падает до 20 °С, избыточное тепло из дома может выводиться благодаря исключительно целенаправленному проветриванию по ночам. При этом традиционное проветривание через окна является эффективным и малозатратным – воздухообмен происходит за счет разной плотности воздуха, обусловленной различающимися температурами. В этом случае выгодно, чтобы окна были от пола до потолка.
Перепады давления и эффект дымохода являются одними из сил природы, используемых в вентиляции Green Balance. В данном случае расположение и форма здания играют существенную роль. Стрелки на рисунке показывают, как воздух перемещается по зданию, когда окна на фасаде и в крыше открыты.
Получается, комнаты освежаются и охлаждаются к моменту утреннего увеличения температуры.
Достичь нормального уменьшения тепловых нагрузок от дневной радиации солнца возможно с помощью качественной теплозащиты, а также затенения окон снаружи.
Показатели термического сопротивления конструкций ограждения при расчетах тепловых нагрузок не менее важны, так как хорошая теплоизоляция дает возможность максимально сохранить ночное охлаждение помещений, уменьшая в дневное время теплопоступления снаружи.
Система вентиляции
Контроль воздухообмена является одним из ключей к формированию энергоэффективных домов. Критически важное требование для минимизации затрат на отопление — высокая теплозащита здания и предотвращение теплопотерь при проветривании. В то же время для комфортного внутреннего климата нужно обеспечить хороший обмен воздуха.
В холодный сезон необходимый обмен воздуха осуществляется вентиляцией с минимальным энергопотреблением с рекуператором тепла.
Система вентиляции такого типа основана на отборе теплоты из отходящих воздухопотоков системы вентиляции. Организована она так: воздух, отводимый из здания, проходит через рекуператор (теплообменник) и нагревает воздух, поступающий в помещения. В жилые помещения передается лишь чистый воздух, оборудованием обеспечивается нужный уровень вентиляции во всех помещениях.
Эффективность рекуператора равна 85 процентам. Расходы на работу двигателя примерно в 12 раз меньше, чем сберегаемое с его помощью тепло. Такой системой обеспечивается поддержание в помещении требуемой влажности и надежное избавление от загрязненного воздуха.
Класс энергоэффективности, энергопотребление, экономические показатели
При проектировании были установлены следующие требования к энергопотреблению – не менее 50 процентов ниже энергопотребления по нормативам. По завершении проекта ежегодное потребление энергии Green Balance составила 63 кBт•ч на «квадрат», что на 60 процентов меньше нормативного. Другими словами, можно присвоить дому класс энергоэффективности А (очень высокий).
В здании установлены приборы энергоучета для сбора информации по затратам разного рода энергоносителей для проведения мониторинга на протяжении длительного временного периода.
Высокие показатели энергоэффективности здания Green Balance достигнуты за счет уменьшения потребности в отоплении. Как раз в данной области находится огромный потенциал для экономии энергозатрат.
Использование эффективных энерготехнологий увеличило стоимость строительства менее чем на 15 процентов. Однако это окупится за девять лет. За счет снижения энергозатрат на отопление экономия в год составляет 33000 рублей.
Green Balance, получается, – это реальный проект, который обладает следующими характеристиками:
— уменьшение выбросов CO2 на 7 тонн в год;
— незначительное повышение стоимости строительства;
— экономия на энергозатраты в год – 33000 рублей;
— уменьшение энергопотребления на 60 процентов по сравнению с домом, построенным на основе существующих норм;
— хорошая звукоизоляция;
— стильность дизайна;
— комфортный микроклимат;
— класс энергоэффективности А;
Домом Green Balance подтверждается отсутствие препятствий для внедрения энергоэффективного строительства в нашей стране. Это просто и выгодно экономически.
