Что такое энергоэффективный дом

Энергоэффективный дом — это современное строение, спроектированное и построенное таким образом, чтобы минимизировать потребление энергии на отопление, освещение и другие нужды без ущерба для комфорта проживающих в нем людей. В информационном пространстве все чаще встречаются такие термины, как «нулевой», «активный» или «пассивный» дом — все они описывают жилье, затраты на содержание которого стремятся к минимуму.

В жизненном цикле здания стартовые вложения при строительстве — только вершина айсберга. После возведения дома последуют многолетние траты на электрическую и тепловую энергию, текущие ремонты и обслуживание. Можно ли сразу сделать все «по максимуму», чтобы потом платить намного меньше или не платить совсем? Архитекторы и строители уверяют, что можно.

Энергоэффективность дома — это показатель, отражающий, насколько рационально он использует тепло и электричество. Чем меньше ресурсов затрачивается на обогрев и освещение здания, тем выше класс его энергоэффективности.

Мерой энергоэффективности принято считать удельный расход тепловой энергии на отопление за отопительный период в кВт·ч/м². Но для дома с круглогодичным проживанием правильнее рассматривать не только отопительный период, но и весь год с учетом затрат энергии на кондиционирование и охлаждение воздуха в летний период.

Классификация энергоэффективных домов

С точки зрения удельного расхода тепловой энергии дома бывают нескольких типов. Разберем подробно существующую классификацию:

1. Энергоэффективные — здания с пониженным потреблением энергии на отопление. Насколько пониженным? Есть классификация согласно СНиП «Тепловая защита зданий». Здание с классом энергоэффективности выше определенного считается энергоэффективным.
2. Пассивные — здания, у которых ежегодный удельный расход энергии на отопление не превышает 15 кВт·ч/м².
3. С ультранизким потреблением — здания, которые за год расходуют на отопление 16–35 кВт·ч/м².
4. Активные — здания с различным уровнем энергоэффективности, но с повышенным комфортом благодаря автоматическому управлению микроклиматом с помощью системы «Умный дом» и максимальному использованию энергии из возобновляемых источников (ветер, энергия Земли и Солнца). Есть примеры активных домов, которые вырабатывают энергии больше, чем потребляют. Излишки можно даже продавать.
5. С нулевым энергобалансом — здания, общее энергопотребление которых равно нулю в результате компенсации потерь за счет использования возобновляемых источников энергии.
6. С положительным энергобалансом — здания, которые вырабатывают больше энергии, чем потребляют.

В Европе для определения класса энергоэффективности принято использовать коэффициент ЕР, который определяет количество электроэнергии, затрачиваемой на отопление, ГВС, свет, вентиляцию и работу бытовых электроприборов.

За отправную точку берётся ЕР = 1 и энергетический класс D, то есть стандартный. В России многоквартирные дома маркируются по классам от A++ (минимальные теплопотери) до G (такие здания теряют более 50% потребляемого тепла).

Ключевые принципы пассивного дома

Добиться показателей энергоэффективного дома одним лишь качеством теплоизоляции невозможно. Пассивный дом отличается от обычного всем: особые требования предъявляются к его конструктивным особенностям, качеству окон и дверей, инженерному оснащению. Вместо традиционных источников энергоснабжения используются альтернативные: солнечные батареи или системы, которые черпают тепло из недр земли.

Вот пять ключевых принципов, лежащих в основе концепции пассивного дома:

1. Надежная теплоизоляция Хорошо теплоизолированная оболочка здания сохраняет тепло зимой и приятную прохладу летом. Толщина утеплителя в стенах может достигать 365-400 мм, в полу – 420 мм, в кровле – 500 мм. Это значительно превышает нормативные требования.
2. Особое внимание — окнам Окна для энергоэффективного дома должны иметь максимально высокое сопротивление теплопередаче. Это достигается использованием низкоэмиссионных стекол, «теплых» дистанционных рамок, заполнением межстекольного пространства инертными газами (аргон и криптон), применением многокамерных ПВХ-профилей. Также важно грамотное расположение окон: больше на южном фасаде для максимального использования солнечной энергии, минимум – на северном.
3. Вентиляция с рекуперацией Системы вентиляции в пассивном доме обеспечивают энергоэффективность благодаря рекуперации тепла – процессу, при котором тепло выходящего воздуха используется для нагрева входящего. КПД современных рекуператоров достигает 80-90%, что позволяет сохранить значительную часть тепловой энергии.
4. Воздухонепроницаемость Пассивные дома проектируются герметичными, чтобы исключить фильтрацию воздуха через наружную оболочку. Это позволяет увеличить энергоэффективность и минимизировать сквозняки и повреждения ограждающих конструкций из-за излишней влаги.
5. Проектирование без тепловых мостов Предотвращение тепловых мостов (слабых мест в оболочке здания) способствует равномерному распределению температуры, исключает разрушения из-за влаги и улучшает энергоэффективность.

При строительстве энергоэффективного дома важно стремиться к тому, чтобы теплопотери через окна, ограждающие конструкции и вентиляцию были примерно одинаковы — по 33,3%. Так достигается баланс между дополнительным утеплением и экономической выгодой.

Марат Новиков

Эксперт в области обустройства загородных домов. Автор актуальных и полезных статей, посвященных современным решениям в ландшафтном дизайне, установке электричества и созданию комфортной жилой среды. Делится практическими советами по эффективному использованию пространства, выбору материалов и технологий для строительства и благоустройства.

Задать вопрос

Вопрос эксперту

Какие ключевые решения наиболее эффективно снижают энергопотребление дома в российском климате и как оценить их экономическую целесообразность?

Наибольший эффект дает комплексный подход: качественная теплоизоляция (стены 300-400 мм, кровля до 500 мм), герметичная оболочка с минимумом тепловых мостов и система вентиляции с рекуператором (КПД 80-90%). При балансе теплопотерь через окна, стены и вентиляцию по 33,3% достигается оптимальная энергоэффективность. Экономически оправданным считается утепление с окупаемостью 10-20 лет. Для многих проектов оптимальная толщина утеплителя около 20 см, после чего затраты растут линейно, а экономия снижается.

Реальные примеры энергоэффективных домов в России

В России уже существует немало примеров успешной реализации концепции энергоэффективного дома. Вот несколько интересных кейсов.

В Нижегородской области построен энергоэффективный дом площадью 165 кв. м с удельным потреблением энергии на отопление 33 кВт·ч/м² в год. При средней температуре зимой -17°C затраты на отопление электричеством составили 62,58 кВт·ч в сутки. Дом построен по каркасной технологии, имеет толщину утеплителя в полу 420 мм, в стенах 365 мм, в кровле 500 мм. Система отопления – электрические низкотемпературные конвекторы общей мощностью 3.5 кВт. Также установлена приточно-вытяжная вентиляция с рекуператором и грунтовым теплообменником. Общий счет за отопление составляет 3.2 тыс. руб. в месяц.

Другой пример – каркасный дом площадью 186 кв. м на фундаменте «утепленная шведская плита», с самодельным теплоаккумулятором и электрическими тэнами. Дом отапливается электричеством через систему водяного теплого пола. Для отопления используется ночной тариф. Зимой, в декабре, отопление обошлось владельцу всего в 1,5 тыс. рублей.

В Новосибирске построен энергоэффективный дом, который мало соответствует традиционным представлениям о жилье в условиях местного резко континентального климата. Плоская крыша и панорамные окна в пол хорошо вписались в сибирский климат благодаря продуманным конструктивным решениям.

В Новой Москве построен дом с элементами пассивного дома из кирпича с утеплителем и облицовочным кирпичом по фасаду. Благодаря расстоянию между кирпичом и утеплителем дом получился очень теплым. Кроме того, он правильно ориентирован по солнцу, а стекла со светоотражающей пленкой задерживают часть УФ-лучей и сохраняют тепло.

Пример с тепловизионной проверкой: построенный по проекту LV150 дом по итогам теста на воздухопроницаемость показал отличный результат — 0,7. Это значение, имеющее минимальное влияние на характеристики энергоэффективности здания.

В Подмосковье построен энергоэффективный дом со стеклянными стенами вместо традиционных бетонных или деревянных. На первом этаже нет ни единого обогревателя, кроме теплого пола, и при этом в доме никогда не бывает холодно. Секрет – в усиленных стеклопакетах толщиной 40 мм и закаленном стекле триплекс с энергосберегающим слоем.

Основные источники теплопотерь в доме

Прежде чем заниматься проектированием энергоэффективного дома, необходимо понять, куда уходит тепло из обычного здания. Основные теплопотери происходят через:

• Окна и двери — до 25-30% общих теплопотерь. Окна являются самым слабым местом в тепловой оболочке дома. Самое сложное – уменьшить теплопотери через них, так как разница между различными современными стеклопакетами относительно небольшая.
• Стены — 20-25% теплопотерь. Через недостаточно утепленные стены уходит значительная часть тепла. Чем больше площадь наружных стен, тем выше теплопотери.
• Крышу — 10-15% теплопотерь. Поскольку теплый воздух поднимается вверх, через недостаточно утепленную крышу может уходить значительное количество тепловой энергии.
• Фундамент и пол — 5-10% теплопотерь. Через недостаточно изолированный фундамент и пол тепло уходит в грунт.

Вентиляцию — 30-50% теплопотерь. Система вентиляции необходима для обеспечения здорового микроклимата в доме, но с вентиляционным воздухом уходит и значительное количество тепла. Современные нормы требуют, чтобы весь объем воздуха в жилом помещении сменялся 1 раз в час.

В обычном, недостаточно утепленном доме с большими теплопотерями через ограждающие конструкции, до 70% энергии уходит на отопление. Именно поэтому энергоэффективные дома имеют толщину утеплителя в стенах 300-400 мм, а контур здания делается герметичным.

Расчет экономической целесообразности

Основной показатель экономической эффективности дополнительного утепления дома – срок окупаемости системы утепления. Давайте разберемся, когда дополнительное утепление экономически оправдано.

Рассмотрим пример: дом площадью 120 кв.м с теплопотерями 300 кВт·ч/(м²·год) при отоплении магистральным газом потребует около 32 тыс. руб. в год на отопление (при условии, что цена за 1 м³ газа составит 7,5 руб.).

Если провести дополнительное утепление, которое снизит теплопотери в 1,6 раза, то за 33 года (условный срок службы дома) можно сэкономить 400 тыс. руб. на отоплении. Чтобы получить 100% экономический эффект от дополнительного утепления, затраты на него не должны превышать половину суммы, сэкономленной на стоимости энергии, то есть 200 тыс. руб.

Практика показывает, что после дополнительного утепления теплопотери могут снизиться не в 1,6, а в 2 раза, что делает инвестиции еще более выгодными.

Однако необходимо помнить о законе убывающей отдачи: по мере увеличения толщины утеплителя (свыше определенного значения) стоимость жилья растет линейно, а экономия от утепления значительно уменьшается. Для многих проектов оптимальная толщина утеплителя составляет около 20 см, дальнейшее увеличение может быть экономически нецелесообразным.

По мере увеличения толщины утеплителя (больше 20 см) стоимость жилья растет линейно, а экономия от утепления значительно уменьшается. Нормальный срок окупаемости дополнительного утепления — 10-20 лет.

При этом следует учитывать, что стоимость энергоносителей имеет тенденцию к росту, превышающему уровень инфляции. Поэтому при расчете срока окупаемости утепления некорректно ориентироваться на текущие цены, предполагая, что они останутся неизменными в долгосрочной перспективе.

Есть и качественные изменения, которые сложно учесть в чисто экономических расчетах. Например, при толщине утепления 15 см и более может отпасть необходимость в радиаторах отопления, а при 25 см утепления дом можно отапливать только на ночном тарифе электричества, что дает дополнительную экономию.

Энергоэффективный дом недорого

YouTube

Современные технологии для повышения энергоэффективности

Для повышения энергоэффективности здания необходимо максимально сократить потери тепловой энергии и по возможности утилизировать неизбежные стоки тепла.

Современные технологии предлагают ряд решений:

1. Системы вентиляции с рекуперацией:
   • Традиционные рекуператоры (пластинчатые или роторные) обеспечивают теплообмен между приточным и удаляемым воздухом
   • Адаптивная вентиляция по реальной потребности, снижающая воздухообмен в пустующих помещениях
   • Комбинированные системы, сочетающие обе технологии
2. Локальные решения для вентиляции:
   • Оконные регенераторы, работающие по принципу накопления и отдачи тепла
   • Комнатные рекуператоры с эффективностью до 90%
3. Системы утилизации тепла:
   • Утилизация тепла удаляемого вентиляционного воздуха для подогрева воды
   • Системы возврата тепла от канализационных стоков
4. Возобновляемые источники энергии:
   • Солнечные батареи для выработки электроэнергии
   • Гелиоколлекторы для нагрева воды
   • Тепловые насосы, использующие тепло грунта, воздуха или воды
   • Ветрогенераторы для дополнительной выработки электроэнергии
5. Автоматические системы управления:
   • Системы «Умный дом» для оптимизации энергопотребления
   • Датчики присутствия и движения для регулирования вентиляции и освещения
   • Погодозависимая автоматика для систем отопления

Установив в дом систему принудительной приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором, удастся сократить теплопотери до 2500 Вт. Без такой системы невозможно достичь баланса тепловых потерь в доме.

Особое место занимают тепловые насосы, которые способны использовать тепло окружающей среды (воздуха, грунта, воды) для отопления дома и нагрева воды. При правильном проектировании и монтаже такие системы обеспечивают высокую эффективность, особенно в комбинации с низкотемпературными системами отопления (теплый пол).

Практические рекомендации по выбору энергоэффективного дома

Если вы выбираете готовый энергоэффективный дом или планируете строительство, обратите внимание на следующие аспекты:

1. Тепловая оболочка здания:
   • Проверьте толщину и тип утеплителя в стенах, кровле и фундаменте
   • Узнайте, какие материалы используются для утепления и соответствуют ли они современным требованиям
   • Обратите внимание на отсутствие мостиков холода в конструкции
2. Окна и двери:
   • Выясните характеристики установленных стеклопакетов (количество камер, наличие энергосберегающего покрытия, тип газа в межстекольном пространстве)
   • Проверьте качество монтажа и герметичность примыканий
   • Оцените расположение окон относительно сторон света
3. Вентиляция:
   • Узнайте, какой тип вентиляции используется (естественная или принудительная)
   • При наличии механической вентиляции уточните, есть ли рекуперация тепла и какой её КПД
   • Поинтересуйтесь возможностью регулирования интенсивности воздухообмена
4. Отопление:
   • Выясните, какая система отопления установлена и насколько она энергоэффективна
   • Узнайте, есть ли возможность зонального регулирования температуры
   • Поинтересуйтесь, какие энергоносители используются для отопления
5. Дополнительные технологии:
   • Узнайте, используются ли возобновляемые источники энергии
   • Выясните, есть ли система «умный дом» для управления энергопотреблением
   • Поинтересуйтесь наличием дополнительных средств энергосбережения

Существуют объективные способы проверить энергоэффективность дома:

• Тепловизионная съемка — помогает выявить теплопотери через стены, окна, двери и крышу здания. Однако этот метод эффективен только в холодное время года.
• Тест на герметичность с помощью аэродвери — более универсальный метод, позволяющий оценить воздухопроницаемость здания. В одну из дверей устанавливается мощный вентилятор, создающий разницу давления внутри и снаружи дома, после чего проводятся измерения утечек воздуха. Значение 0,7 и ниже считается отличным показателем.
• Аудит энергопотребления — анализ фактического расхода энергии относительно нормативов.
• Инструментальная проверка теплопроводности материалов — позволяет определить фактические теплоизоляционные свойства конструкций.

Перспективы энергоэффективного строительства в России

Несмотря на то, что энергоэффективные дома строят в европейских странах уже давно, для России подобное жилище всё ещё является относительной новинкой. Многие застройщики с недоверием относятся к строительству таких зданий, считая это неоправданной тратой средств. Однако ситуация постепенно меняется.

В настоящее время в России нормативы по энергоэффективности распространяются только на многоквартирные дома. Для частного домостроения таких стандартов пока не существует. «Дом.РФ» занимается разработкой «зеленого стандарта» для ИЖС, но его принятие задерживается. Это создает определенные проблемы для покупателей, которые фактически не защищены от недобросовестных строителей.

Тем не менее, на рынке появляется все больше компаний, которые добровольно заботятся об энергоэффективности своих проектов. Они используют сертифицированные стройматериалы, качественную теплоизоляцию, герметичные стеклопакеты, современные системы отопления и вентиляции, технологии «умного дома».

Сейчас затраты на строительство энергоэффективного жилья в России на 15-20% больше, чем возведение обычного коттеджа. Но в европейских странах в 90-х годах эта разница доходила до 30-35%, а теперь составляет менее 8-10%. Можно предположить, что и в России со временем произойдет снижение стоимости энергоэффективного строительства благодаря развитию технологий и массовому внедрению высокоэффективных материалов и решений.

В долгосрочной перспективе энергоэффективное строительство становится все более привлекательным вариантом. Постоянный рост цен на энергоносители делает инвестиции в энергосбережение все более выгодными. Кроме того, энергоэффективные дома имеют более высокую рыночную стоимость и ликвидность — они быстрее находят новых владельцев.

Заключение: выгодно ли строить энергоэффективный дом

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что строительство энергоэффективного дома в России экономически оправдано, особенно если рассматривать его как долгосрочную инвестицию.

Хотя первоначальные затраты на такое строительство выше, чем на возведение обычного дома, экономия на эксплуатационных расходах в течение жизненного цикла здания может быть очень существенной. Дома с высоким классом энергоэффективности (A и выше) позволяют экономить на отоплении, охлаждении и электричестве до 60% по сравнению с обычными домами.

Кроме экономической выгоды, энергоэффективные дома предлагают более высокий уровень комфорта: зимой в них не холодно, а летом не жарко. Современные системы вентиляции поддерживают оптимальную влажность и свежесть воздуха, что положительно сказывается на здоровье жильцов. Качественные строительные материалы не выделяют вредных веществ, что также способствует улучшению здоровья.

Не следует забывать и об экологическом аспекте: энергоэффективные дома потребляют меньше энергии, что ведет к снижению выбросов парниковых газов и улучшению качества воздуха в близлежащих районах.

При принятии решения о строительстве или покупке энергоэффективного дома важно учитывать долгосрочную перспективу. Хотя первоначальные затраты могут быть выше, в конечном итоге такой дом может оказаться более выгодным вложением средств, особенно с учетом постоянного роста цен на энергоносители.

Энергоэффективный дом — это не просто модная тенденция или маркетинговый ход, а реальная возможность создать комфортное, экологичное и экономичное жилье, отвечающее современным требованиям и обеспечивающее существенную экономию в долгосрочной перспективе.