Сегодня стало очевидно, что природные ресурсы не безграничны, как казалось ранее. По подсчетам экспертов основных источников для производства электроэнергии - нефти, газа, угля - хватит лишь на 50 лет. В наши дни основная доля таких запасов идет на энергоснабжение жилых помещений.
В 80-е годы прошлого века в о прогрессивных странах Европы появилась мысль о создании жилья, которое будет потреблять минимальное количество энергии. Подобные дома были названы «пассивными», т.е. «энергоэффективными». Мировое сообщество охотно приняла эту идею решения проблемы экономии энергоресурсов.
Пассивный дом (passive house), энергоэффективный дом или экодом - это сооружение, основной особенностью которой является отсутствие необходимости отопления или низкое энергопотребление - в среднем около 10% от удельной энергии на единицу объема, потребляемой большинством современных зданий.

Оригинальность принципа «пассивного дома» заключается в том, что жилье обогревается теплом людей и животных, которые живут в нем, а также бытовыми приборами и другими источниками энергии (например, солнечными). Подсчитано, что любой человек в спокойном состоянии имеет тепловую мощность 120 Вт. Таким образом, суммарное тепло, выделяемое, достигает величин, сравнимых с мощностью отопительных систем.

Общая схема обеспечения такого дома горячей водой выглядит так: устанавливаются системы возобновляемой энергии - тепловые насосы, солнечные батареи. Дополнительное тепло дают автономные генераторы, работающие на органическом сырье: дерево, солома и др.. При необходимости допускается использование установок, использующих в качестве сырья уголь, нефть, газ. Но их количество сведено к минимуму.

Сегодня практически завершен процесс создания биореакторов, производящих метан для отопления домов из органических веществ, например, силоса.

«Пассивные дома» открывают принципиально новый этап в строительстве. Такое жилье позволяет достичь ощутимого уровня энергосбережения (более десятикратного), а также отличается повышенной комфортабельностью. Так, в «пассивных домах» чистота воздуха соответствует жестким европейским стандартам, всегда можно автоматически поддерживать температуру заданного уровня (+20 ° С) и относительную влажность (от 40 до 60%). Чрезвычайная теплоизоляция, рациональная конструкция, а также природные материалы (дерево, камень, песок) не позволяют стенам промерзать в сильные морозы. Это в свою очередь помогает поддерживать в помещении стабильную температуру, не ниже 19 ° С. Данная особенность наиболее благоприятная для здоровья людей.

В процессе отопления стандартных жилых домов в воздух выбрасывается углекислый газ, а при обеспечении теплом «пассивного дома» экология не загрязняется.

Согласно расчетам специалистов, в год «пассивный дом» потребляет энергии не больше, чем 20 кВт / час в расчете на кубометр объема жилого пространства. Говоря о кирпичные новостройки - это 250-350 кВт / ч, а для дома уже далеко не нового - более 600 кВт / час.

Итак, что же именно дает столь ощутимую экономию энергии без ущерба для комфортности проживания в таком большом помещении?

Эффективная теплоизоляция. Именно ее высокое качество позволяет реально уменьшать потери тепла. Главным при строительстве «пассивного дома» есть внутреннее и внешнее многослойное утепление ограждающих поверхностей. Важно, чтобы при утеплении ничто не было пропущено: стены, окна, крыши, полы, чердаки, подвалы и фундамент. Принято использовать изоляционные материалы двух основных видов: объемные доли, пенополистерол или пенополиуретан и ламинаты - с отражающей фольгой. Первые дают тепловое сопротивление воздуха, который находится в ячейках пенистой структуры, а вторые, в свою очередь, отражают лучи энергии за счет нанесения на них пленки.

Таким образом, одновременно тремя главными отличиями и преимуществами «пассивного дома» можно назвать: применение нестандартных источников энергии (солнце, ветер, грунт и др.)., Особая система воздухоснабжения с рекуперацией тепла и эффективная теплоизоляция.

Продолжая сравнение, отметим: в год типичная постройка из кирпича теряет 250-300 кВт с одного квадратного метра отапливаемой площади, в то время как энергосберегающая строение теряет 15 кВт. Довольно значительные различия, добиться которых можно, используя панели толщиной 15 сантиметров.

Уникально и то, что энергоэффективный дом снижает к минимуму образование «тепловых мостов» (мест, где температура воздуха в разы выше, чем в соседней поверхности) - причины образования конденсата. Так, для сокращения потерь в 20 раз по сравнению с обычным домом, в доме пристраивают тамбур, состоящую из материалов, не пропускают в помещение холод.

Среди производителей окон сегодня можно выделить в отдельную группу тех, кто специально ведет разработку и изготовление окон именно для «пассивных домов». Технология включает обязательное использование особо прочных двух-или трехкамерных стеклопакетов с высоким термосопротивления. Аргон - инертный газ, имеет пониженную теплопроводность. Им и заполняют изнутри стеклопакеты для экодома, стекла которых покрывают специальным составом, что позволяет впускать, но не выпускать тепло.

Сохранение тепла в доме невозможно без качественной системы вентиляции, обеспечивающей все помещения свежим воздухом и препятствует появлению влаги. Такую систему, которая применяется в «пассивных домах», называют «приточно-вытяжной с рекуперацией тепла». Основное ее отличие от стандартных систем в том, что воздух поступает в дом не через вентиляционный вход, а из подземного воздухопровода. Таким же образом воздух и выходит наружу. Основной принцип действия в том, что подземный воздухопровод оснащен рекуператором (грунтовым теплообменником), который предварительно нагревает воздух. Таким образом, нагретый поток отдает свое тепло холодному и регулирует общую температуру. Это позволяет до 90% повысить эффективность вентиляционной системы, работающей на основе выработки внутреннего тепла. Последняя производится в большом количестве, например, от компьютеров, тепла людей, осветительных и различных электрических приборов.

Зимой холодный воздух входит в подземный воздухопровод, нагреваясь там за счет тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает воздух, который поступил, 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 землей примерно до этой же температуры. За счет такой системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда бывает необходимо использование маломощных нагревателей или кондиционеров (тепловой насос) для минимальной регулировки температуры.

Основным фактором полноценной работы экодома является активное применение солнечного света, который в свою очередь в достаточном объеме будет попадать в помещение через большие окна с южной стороны. Ошибочно полагать, что увеличение площади остекления (до 30-40%) будет способствовать дополнительной потере тепловой энергии. На практике же все наоборот: климат дома улучшается за счет баланса соня-ческой энергии и утечки нагретого воздуха. Полностью вся конструкция здания становится коллектором энергии, поступающей от лучей солнца.

Проектировщики особое внимание уделяется выбору места для возведения экодома. Важно учесть данные о типе почвы, розу ветров, расположенных поблизости водоемах, а также уделить внимание солнечному освещению. Именно от солнца будет зависеть полноценная работа всей системы, ведь она должна быть освещена в период с 9 до 15 часов.

Важно еще на этапе планирования застройки продумать все архитектурные особенности, которые впоследствии будут играть ведущую роль в деле сохранения тепла. К таким секретам относят: угол наклона крыши (лучше, если относительно линии горизонта он будет равен географической широте, на которой стоит дом), преимущественная ориентация здания на южную сторону, близость ванны и кухонного помещения (можно использовать один солнечный коллектор сразу на оба помещения ), а также другие подобные нюансы.

Иными словами, все элементы «пассивного дома», будь то выбор места застройки, выращивание газона на крыше, применение теплового насоса, сжигание бумажных отходов в печах, помогают достижению главной цели - сохранения тепла и энергии.

Понятно, что первые здания нового поколения попали под пристальное внимание специалистов. Исследовалась система вентиляции, ведь качество воздуха напрямую зависит от уровня проектирования всех устройств обеспечения дома. Анализировался содержание в воздухе пыли, микроорганизмов, аллергенов, радона и формальдегидов. Все показатели без исключения говорили о том, что в экодома состояние воздуха на порядок лучше, чем у стандартных строениях.

Чаще функционирования «пассивного дома» базируется на применении автоматизированных систем управления всех технических установок - известных как система «умный дом». Это способствует удобству в быту, а также экономии тепловой энергии, что для «пассивного дома» наиболее важно. Владелец «умного» жилья имеет возможность менять отопление, освещение, подачу воды и другие функции, находясь вне дома, то есть по Интернет и других средствах связи. Так, при оснащении коттеджа чувствительными сенсорами, которые постоянно следят за температурой воздуха и концентрацией людей, датчик сам может менять температуру, а также отключать свет, если в помещении никого нет.

Безусловно, главную роль в функционировании «умного пассивного жилья» играет высокий КПД современного оборудования и его экономичность. Этот факт подтверждается на примере обогрева помещения, от которого зависит не только комфорт, но и возможность экономить тепло. Наиболее выгодно позволяют организовать процесс подачи тепла ультрасовременные газовые котлы, регулирующие с помощью автоматики интенсивность отопления в зависимости от перепадов температуры за окном. Особенно удобным является то, что работа системы программируется с учетом временных отрезков: суток, недели, а также календарных различий: интенсивность обогрева в выходные и праздничные дни, будни.

Стоимость строительства «пассивного дома» примерно на 10% дороже средних показателей для обычного жилья. Дополнительные затраты на строительство окупаются в течение 7-10 лет.

При всей своей оригинальности идея «пассивного дома» такова, что произошло. Данная технология не ограничена в применении только для создания жилых конструкций. Не менее важный принцип энергосбережения и для других видов зданий: магазинов, заводов, офисов, школ, спортивных и других комплексов.

Одним из неоспоримых плюсов подобного жилья стал тот факт, что на практике энергоэффективные инженерные устройства позволяют привести к «пассивных» норм любое жилое помещение. Возведение нового дома по технологиям нового поколения совсем не обязательно, часто выгоднее модернизировать старое, которое уже используется. Для этого достаточно обеспечить дом рекуператором, устранить потери тепла через стены и оконные щели, по максимуму расширить имеющиеся отверстия, выходящие на южную сторону, разместить на крыше солнечный коллектор и т.д.

В мире построено примерно 6000 «пассивных» домов. Среди них большинство составляют офисные центры, магазины, школы, детские сады. Большая их часть находится в Европе.