Что значит слово экодом
Экодом
Пассивный, или энергоэффективный дом (англ. passive house ) — это сооружение, основной особенностью которого является малое энергопотребление — около 10 % от удельной энергии на единицу объёма, потребляемой большинством современных зданий.
В идеале пассивный дом должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома должно происходить благодаря теплу, выделяемому живущими в нём людьми, бытовыми приборами и альтернативными источниками энергии. Горячее водоснабжение осуществляется за счет установок возобновляемой энергии, например, тепловых насосов или солнечных коллекторов.
В русском языке иногда употребляется термин «экодом». Иногда определение путают с системой «умный дом», одной из задач которой является обеспечение контроля энергоэффективности, энергопотребления здания.
Содержание
История
Из истории развития энергоэффективных зданий
Развитие энергоэффективных построек восходит к исторической культуре северных народов, которые стремились построить свои дома таким образом, чтобы они эффективно сохраняли тепло и потребляли меньше ресурсов. Классическим примером техники повышения энергоэффективности дома является русская печь, отличающаяся толстыми стенками, хорошо сохраняющими тепло, и оснащённая дымоходом со сложной конструкцией лабиринтов.
К современным экспериментам повышения энергоэффективности зданий можно отнести сооружение, построеное в 1972 году в городе Манчестер, штат Нью-Гэмпшир, США. Оно обладало кубической формой, что обеспечивало минимальную поверхность наружных стен при данном объёме, площадь остекления не превышала 10 %, что позволяло уменьшить потери тепла за счёт объёмно-планировочного решения. По северному фасаду отсутствовало остекление. Покрытие плоской кровли было выполнено в светлых тонах, что уменьшало её нагрев и соответственно снижало требования к вентиляции в тёплое время года. На кровле здания были установлены солнечные коллекторы.
В 1973—1979 Был построен комплекс «ECONO-HOUSE» в городе Отаниеми, Финляндия. В здании, кроме сложного объёмно-планировочного решения, учитывающего особенности местоположения и климата, была применена особая система вентиляции, при которой воздух нагревался за счёт солнечной радиации, тепло которой аккумулировалось специальными стеклопакетами и жалюзи. Также в общую схему теплообмена здания, обеспечивающую энергоэффективность, были включены солнечные коллекторы и геотермальная установка. Форма скатов кровли здания учитывала широту места строительства и углы падения солнечных лучей в различное время года.
Пассивный дом
Интересную схему оборудования пассивного дома предложили в мае 1988 года доктор Вольфганг Файст, основатель «Института Пассивного дома» в Дармштадтe, (Германия) и профессор Бо Адамсон из Лундского университета (Швеция). Концепция разрабатывалась в многочисленных исследовательских проектах, финансируемых землёй Гессен, Германия.
В 1996 году создан «Институт Пассивного дома» в городе Дармштадт.
Конструкция пассивного дома
Для строительства, как правило, выбираются экологически корректные материалы, часто традиционные — дерево, камень, кирпич. В последнее время часто строят пассивные дома из продуктов ре-циклизации неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены специальные заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.
Теплоизоляция
Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, 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 одновременно не выпускать тепло из дома и не впускать холод внутрь него. Также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах тепло-потери 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 пассивном доме используются 2- или 3-камерные стекло-пакеты, заполненные низко-теплопроводным аргоном или криптоном. Применяется более герметичная конструкция примыкания окон к стенам, утепляются оконные проёмы. Стекла имеют специальный состав, обрабатываются особым образом, покрываются плёнками отражающими тепловое излучение. Иногда для дополнительной теплоизоляции на окнах устанавливают ставни, жалюзи или шторки.
Самые большие окна направлены на юг (в северном полушарии) и приносят в среднем больше тепла, чем теряют.
Регулирование микроклимата с применением активного отопления и охлаждения
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 конвенциональных домах.
Вентиляция
В конвенциональных домах вентиляция осуществятся за счёт естественного побуждения движения воздуха, который обычно проникает в помещение через специальные пазы в окнах и удаляется пассивными вентиляционными системами, расположенными в кухнях и санузлах.
В энегроэффективных 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 повышение 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.
Освещение
Могут использоваться светодиодные LED-блоки
Стоимость пассивного дома
В настоящее время стоимость постройки квадратного метра энергоэффективного 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.
Стандарты
Европейский стандарт пассивного дома предусматривает потребление энергии на отопление дома не более 15 кВт·ч/год на квадратный метр здания. Обычный кирпичный дом в Германии потребляет до 300 кВт·ч/год на м².
В США стандарт требует потребление энергии на отопление дома не более 1 BTU на квадратный фут помещения.
В Великобритании пассивный дом должен потреблять энергии на 77 % меньше обычного дома.
С 2007 года каждый дом, продаваемый в Англии и Уэльсе, должен получить рейтинг энергоэффективности. Сертификат Энергетической Эффективности будет обязательной частью Информационного Пакета Дома. Каждый продающийся дом будет осматривать независимый инспектор, который определит рейтинг эффективности дома с точки зрения потребления энергии и выбросов СО2.
В Ирландии пассивный дом должен потреблять энергии на 85 % меньше стандартного дома, и выбрасывать в атмосферу СО2 на 94 % меньше обычного дома.
Новые дома Испании с марта 2007 года должны быть оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30 % до 70 % потребностей в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды. Нежилые здания (торговые центры, госпитали и т. д.) должны иметь фотоэлектрическое оборудование.
В России также существует ряд документов (постановления, рекомендации, указы, нормативы, территориальные нормы) регулирующих энергопотребление зданий и сооружений. Например ВСН 52-86, определяющий расчёт и требования для системы горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии.
Распространение
Во всём мире к 2006 году построено более 6000 пассивных домов, офисных зданий, магазинов, школ, детских садов. Большая их часть находится в Европе.
В ряде европейских стран (Дания, Германия, Финляндия и др.) разработаны специальные целевые государственные программы по приведению всех объектов регулярной застройки к условно-пассивному уровню (дома ультра-низкого потребления — до 30 кВт·ч/м³ в год).
Пассивные дома в России
В Москве уже построено несколько экспериментальных зданий с использованием технологии пассивного дома (жилой дом в Никулино-2). Демонстрационный проект такого дома также построен под Петербургом. Начато строительство первого поселка пассивных домов под Санкт-Петербургом.
Экология
Средний канадский коттедж производит ежегодно 5-7 тонн парниковых газов. Дома США производят ежегодно около 278 млн тонн парниковых газов. Пассивные дома могут существенно сократить эти выбросы.
Технологии пассивного домостроения позволяют существенно сократить потребление энергии. Например, в 1990-е годы в Германии энергопотребление в жилищно-коммунальной сфере снизилось на 3 %. А домохозяйства Великобритании потребляют около 30 % всей энергии страны.
Жилье будущего, или Что такое экодом?
Дом есть дом. Это крыша, фундамент, стены, окна. Все как обычно, но если это слово приобретает модную сейчас приставку «эко», возникает вопрос: «Что за фрукт такой этот экодом?». На самом деле ответ очень прост. Это то же самое жилище, но построено и оснащено оно с точки зрения здорового образа жизни, ресурсосберегающих технологий и не наносит ущерба окружающей среде.
Такое строение представляет собой целую систему, которая работает автономно и не зависит от внешних источников энергии. Дом имеет свое энерго- и водоснабжение, обеспечивает полную переработку и утилизацию бытовых отходов. Используется солнечная и ветровая энергия, которая постоянно накапливается и равномерно распределяется. Отопление такого места будет обеспечиваться за счет солнечных батарей. При этом избытки энергии будут накапливаться в специальных аккумуляторах. Немаловажно само архитектурное решение и планировка здания. Благодаря специальной конструкции создается эффективное распространение тепла по всему периметру дома.
Бытовые отходы устраняются за счет простого биореактора, где они превращаются в удобрения. Но это еще не все. При строительстве экодома используются только экологически чистые материалы. С помощью их обеспечивается прекрасная теплоизоляция, вентиляция и воздухообмен, и все это — не нанося вреда природе. Самый лучший материал для строительства экодома — дерево, хотя существуют варианты использования бетона методом непрерывного литья, пенобетона, газобетона. Но все же они не отвечают заявленным требованиям, и их экологичность оказывается под сомнением.
Обеспечение такого уникального жилья водой — отдельная задача. Здесь большое внимание уделяется техническому обеспечению. Вода накапливается за счет атмосферных осадков, конденсата, очищения бытовых стоков и артезианских источников. На сегодняшний день уже существуют технические проекты таких механизмов.
В понятие «экодом» входит не только строение, где можно жить. Сюда также относятся приусадебный участок, постройки во дворе, огород и сад, место накопления воды и зона отдыха. Удобрения, полученные от переработки отходов, используются для повышения плодородия и получения экологически чистой сельхозпродукции. Это может быть выращивание компостных культур и органическое земледелие. Пестициды и химикаты в этом случае недопустимы. Участок должен естественно повышать свой экологический потенциал.
Экодом имеет множество плюсов. Обретается независимость от цен на энергетические ресурсы, услуги ЖКХ, жилье и продукты питания. Такая постройка обеспечит более качественный уровень жизни и здоровья человека. Вред окружающей среде, что актуально в настоящее время, не наносится. Благосостояние природы только повышается.
Но, к большому сожалению, экодома недоступны там, где природа не может обеспечить достаточной солнечной энергией. Однако прогресс не стоит на месте и хочется верить, что появятся технологии, с помощью которых можно будет использовать не только солнечное тепло, но и холод.
Строим экодом: подходящие материалы, коммуникации и пошаговая инструкция
В последние годы тенденция экологически чистого жилья все больше входит в моду, так как в основном материалы, применяемые для строительства «обычных» домов, содержат вредные химические соединения, которые негативно влияют на здоровье человека. И действительно: в природе предостаточно натуральных материалов, которые могут быть использованы для возведения стен и крыш, а также внутренней и наружной отделки домов.
Кроме того, природа имеет в своем «арсенале» и источники снабжения человека всеми необходимыми для жизни энергоресурсами. Многие городские жители, мечтающие о загородном доме, выбирают именно экологически чистые постройки, но не имеют информации о том, с чего начать. Поэтому в данной публикации будут представлены варианты экодомов, а также сведения о материалах, из которых они возводятся.
Строим экодом: подходящие материалы, коммуникации и пошаговая инструкция
Экодом — что это такое?
Экодом — это не просто веяние моды: за такими строениями будущее. Поэтому во многих европейских странах существуют государственные программы, направленные на разработку проектов строений, возводимых из экологически чистых материалов, в которых активно используются альтернативные источники энергии. Например, в Германии еще в 1996 году первый такой проект был воплощен в жизнь. Для России это направление на сегодняшний день является новинкой, однако многие владельцы загородных участков, узнав о нем, пытаются применить его элементы в своем доме.
Экодом, имеющий форму мансардной крыши, выстроенный в Румынии
Экодом — это максимально автономное строение, которое позволяет экономить энергоресурсы за счет теплоемкости используемых для строительства материалов, а также устройству инженерных систем обеспечения жизнедеятельности для одного или нескольких жилищ.
Важно! Водоснабжение осуществляется из скважин и колодцев, нагрев воды происходит за счет возобновляемой энергии, полученной от солнечных батарей, тепловых геотермальных насосов и т.п. Экодома, полностью отключенные от внешних источников электроэнергии или же снабжаемые ими только на 10%, по-другому называют пассивными.
Основные требования, предъявляемые к постройке экодома:
Материалы для постройки экодома
Для постройки экологически чистых домов применяются такие материалы, как древесина и солома, камень и стекло, глина, грунт и гипс.
Для покрытия крыши в экодомах хорошо подходит керамическая черепица, металл, имеющий красочное покрытие или камыш.
Камыш — это уникальный материал, который способен сохранить внутри дома тепло в самые суровые зимы и прохладу в жаркие летние дни
Выше названы основные экологически чистые материалы для стен и крыши экодома. Конечно, работать с этими материалами несколько сложнее, чем с готовыми блоками, но все труды будут не напрасны. После того как фасад стен будет выровнен и окрашен, никто даже не подумает, что дом возведен из «подручных» материалов.
Материалы, не применяемые в экодомах
Начиная разработку архитектурного проекта экодома, нужно сразу же отказаться от использования для постройки и отделки материалов, содержащих токсичные вещества. К таким популярным сегодня материалам относятся пенополистирол, винил, а также утеплители, содержащие формальдегиды.
Европейскими стандартами названы четыре конкретных вещества, которые не должны быть в составе материалов, используемых при постройке экодома — это ЛОС, фталаты, формальдегиды и нефтепродукты. Чтобы разобраться подробнее, что они собой представляют, следует рассмотреть их некоторые характеристики.
ЛОС (летучие органические соединения)
ЛОС — это органические загрязнители, которые, к большому сожалению, содержатся сегодня в большинстве бытовой продукции. Они содержатся в лаках и красках, моющих и чистящих веществах, канцелярских товарах и материалах для изготовления мебели. Находясь в помещениях, эти вещества негативно влияют на микроклимат, что может привести к плохому самочувствию, головокружению, тошноте, а в худшем случае – к поражению таких внутренних органов.
Маркировка, устанавливаемая на товарах, которые обладают сертификатом безопасности для применения в быту
Чтобы избежать таких последствий, при покупке различных изделий и материалов стоит внимательно изучить маркировку и выбирать товары с «малым содержанием ЛОС» или «без ЛОС». Однако российскому потребителю более знакомо обозначение СЕ, которое говорит о безопасности продукта.
Важно! Если они уже присутствуют в доме или существует необходимость их применения, то использовать их следует в нежилых или же хорошо проветриваемых помещениях.
Фталаты
Фталаты – химические вещества, также содержащиеся во многих бытовых изделиях, начиная от парфюмерии и занавесок в ванной комнате и заканчивая клеями и препаратами для борьбы с различными насекомыми (инсектицидами). В связи с этим семью достаточно трудно оградить от соприкосновения с ними. Следует учитывать, что по данным ВОЗ, фталаты способны проникать в организм человека воздушно-капельным путем, через воду и еду. Нужно отметить, что по проведенным исследованиям многие ученые склоняются к тому, что фталаты следует отнести к канцерогенам.
Стеклянная посуда является экологически чистой продукцией, безопасной для человека
Чтобы минимизировать воздействие на человека этих веществ, первое, с чего нужно начать, — это отказаться от хранения продуктов в пластиковых упаковках, отдав предпочтение стеклянной посуде.
Формальдегиды
Формальдегиды – это химические вещества, которые содержатся в большинстве строительных материалов, в том числе и в изделиях из прессованной древесины — фанера, ДВП и ДСП. Сегодня большое количество мебели выполнено именно из этих материалов, покупатели же, доверяя производителям, пользуются ими, не задумываясь о последствиях, к которым может привести их эксплуатация. Формальдегиды, согласно проведенным исследованиям, выделяют испарения в окружающую среду на протяжении всего времени использования подобных материалов, вызывая слезливость, тошноту и общее плохое самочувствие. Кроме того, лабораторные эксперименты выявили связь между этими веществами и возникновением рака у лабораторных животных.
Деревянная мебель является неотъемлемой частью экодома
Чтобы защитить свой дом от этих веществ, в идеале использовать мебель, изготовленную из массивной древесины, не применять для утепления дома минеральную вату, в которой использовались формальдегидные смолы. Кроме того, дом должен иметь качественную вентиляционную систему, с помощью которой из помещений будут отводиться все вредоносные испарения.
Нефтепродукты
Нефтепродукты сегодня присутствуют практически во всех изделиях и продуктах, используемых в быту, например, в парафине и широко разрекламированном тефлоне, пластике, красках, лаках для ногтей и т.п.
Изучив представленный фотоколлаж, можно сделать вывод, что полностью исключить из применения изделия, содержащие нефтепродукты, не получится, но минимизировать их использование вполне реально
Если поставлена цель минимизировать использование этих веществ в своем доме, следует внимательно относиться к приобретаемым изделиям и материалам. Решив приобрести ту или иную вещь, достаточно открыть нужную страницу интернета и поинтересоваться составом материала, из которого она произведена. После этого можно сделать выводы о необходимости ее покупки.
Кроме того, нужно обращать на наличие вышеназванной маркировки, установленной общеевропейскими стандартами.
Форма и дизайн постройки
Как отмечают разработчики проектов экодомов, их форма и цветовое решение имеет немаловажное значение, и не из-за эстетической, а из-за рациональной стороны вопроса:
Освещение в экодоме
Освещение — это еще один фактор, которому следует уделить внимание, так как задача его обустройства должна быть направлена на сокращение энергозатрат. Для экодомов не подойдут привычные для россиян лампы накаливания – оптимальным вариантом станут экономные светильники с достаточно высоким КПД. Например, идеальным вариантом станут светодиодные лампы, которые не выделяют большого количества тепла при горении. Кроме того, этот вид ламп просто утилизировать, не причинив вреда окружающей среде.
Помещения должны иметь оконные проемы больших размеров и в то же время быть надежно защищенными от ветра и холода
Обязательным при обустройстве освещения является использование естественного света. Поэтому большинство окон в экодомах проектируется с южной стороны, а также в крыше. При выборе такого их расположения комнаты наполнятся не только светом, но и естественным теплом.
Важно! На нижнем этаже строения, с южной его стороны, оптимальным вариантом станут панорамные окна, то есть остекленная стена.
Для сохранения тепла и прохлады в разные периоды года в оконные рамы таких домов устанавливаются двух-, а иногда и трехкамерные стеклопакеты, оснащенные криптоновым или аргоновым наполнителем, а также имеющие покрытие из энергосберегающей пленки.
Энергоснабжение в экодоме
Сегодня даже в условиях экодома человек не может обойтись без электроснабжения, но оно должно быть автономным. Для добычи энергии можно использовать разные способы — это солнечные батареи или коллекторы и ветряки, которые накапливают природную энергию, благодаря которой происходит электроснабжение дома.
Солнечные коллекторы должны быть повернуты в южную сторону – тогда они будут накапливать энергию практически целый день
О том, как сделать солнечный коллектор, подробно описано в статье нашего сайта «Как сделать солнечный коллектор своими руками».
Ветряки, или ветровые генераторы, способны обеспечивать дом электричеством до 75-80 %. В комплексе с солнечными батареями или коллекторами жилье будет полностью обеспечено электричеством.
На отопления дома потребуется тепловая энергия — ее можно получить, обустроив геотермальное отопление или тепловые насосы, которое рассчитано на добычу тепла из грунтовых слоев или воды, если рядом с домом расположен водоем.
Правильно устроенное геотермальное отопление, способно обеспечить теплом определенную площадь дома
При обустройстве пленочного отопления, не требующего большого количества электроэнергии, могут быть задействованы те же солнечные коллекторы или ветряки.
Водоснабжение и канализация
Вода и ее отведение является жизненно важными факторами, поэтому следует продумать, откуда будет поступать в дом вода и куда она будет отводиться. Здесь используются те же схемы, что и в обычном частном доме, не оснащенном центральными системами канализации и водопровода.
На участке пробуривается скважина для добычи питьевой воды, которая подается в дом при помощи насоса.
Септики могут иметь разную конструкцию и выполняются из разных материалов
Важно! Для отведения сточных вод обустраивается септик.
Отличным подспорьем для любого частного дома станет система сбора дождевой воды, ее очистка и использование для стиральной и посудомоечной машины, полива, мытья автомобиля и даже для душа.
Система сбора дождевой воды
Такая система поможет сэкономить достаточно большое количество питьевой воды, а главное – семья будет всегда иметь запас воды в случае пересыхания скважины или же на период ее очистки.
Вентиляционная система
В любом доме важнейшим вопросом является обустройство вентиляционной системы, так как от нее зависит здоровье микроклимата.
Регулирует вентиляцию в экодоме рекуператор
Рекуператор — это устройство, которое обеспечивает циркуляцию воздух и в то же время удерживает тепло внутри строения. То есть оно работает по принципу рекуперации тепловых потоков из вентиляции. Поэтому не происходит тепловых потерь через вентиляционные каналы, так, как если бы в них были установлены вытяжные вентиляторы. Приточные же вентиляторы приносят в помещения холодный воздух, требующий энергии на его нагрев. Благодаря своим возможностям рекуператор становится все популярнее среди владельцев частных домов.
Система «Умный дом»
Чтобы все добытые ресурсы использовались рационально, как правило, в экодоме устанавливается управляющая система «умный дом».
Чем больше будет площадь солнечных батарей, тем больше поступит в дом возобновляемой энергии
Система контролирует оптимальную температуру и влажность в помещениях, работу вентиляции, расход воздуха и другие параметры. При отсутствии людей в помещениях «Умный дом» переводит работу всех климатических приборов в режим экономии, что и позволяет правильно использовать энергию.
Кроме климатических приборов, система может регулировать подачу горячей воды и температуру отопительных приборов.
Важно! В случае отсутствия умной системы будет сложно уследить за всеми параметрами и сэкономить добытую энергию.
Сегодня и в России появляются компании, занимающиеся разработкой проектов экодомов, в которые входят все системы коммуникаций. Если планируется в ближайшем будущем заняться строительством своего дома и есть желание освободиться от материалов, которые негативно влияют на здоровье человека, стоит подумать о экологически чистом строении. Однако следует понимать, что постройка и обустройство такого дома обойдутся недешево.
Мастер-класс: строим недорогой энергоэффективный экодом
Построить такой дом можно самостоятельно, причем необязательно на это придется потратить много денег. Пошаговая инструкция ниже поможет вам построить энергоэффективный экодом из соломы.