Энергоэффективный дом как построить

В связи с неуклонным ростом цен на энергоносители и дороговизну подключения газа, всё большее количество застройщиков задумывается о строительстве энергоэффективного дома.

Мы уже рассказывали читателям нашего сайта о том, что такое энергоэффективный дом, и какие технологии используются при его строительстве.

Настало время понять, как рассчитать экономическую целесообразность строительства такого дома.

А помогут нам в этом пользователи FORUMHOUSE.

Из нашего материал вы узнаете:

• Какой дом энергоэффективный, а какой – нет.
• Можно ли отопить энергоэффективный дом только электричеством.
• Как рассчитать необходимую толщину утеплителя.
• Окупится ли возведение энергоэффективного дома.

Что такое энергоэффективность

Энергоэффективные дома строят в европейских странах уже давно, но для нашей страны подобное жилище всё ещё является экзотикой.

Многие застройщики с недоверием относятся к строительству таких зданий, считая это неоправданной тратой средств.

Разбираемся, так ли это и выгодно ли строить энергоэффективный дом применительно к климатическим условиям большинства зон России, в том числе Москве.

Энергоэффективный (энергопассивный) дом – это строение, в котором затраты, связанные с потреблением энергии, в среднем на 30% меньше, чем в обычном доме. Энергоэффективность недавнего времени можно было определить по коэффициенту сезонного использования тепловой энергии – Е.

• Е <= 110 кВт*ч /м2/год – это обычный дом;
• Е <= 70 кВт*ч /м2/год – энергоэффективный;
• Е <= 15 кВт*ч /м2/год – пассивный.

При подсчёте коэффициента Е учитывается: отношение площади всех наружных поверхностей ко всей кубатуре дома, толщина слоя теплоизоляции в стенах, кровле и перекрытиях, площадь остекления и количество людей, проживающих в здании.

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, т.е. стандартный. Современная классификация домов, принятая в европейских странах, выглядит так:

• ЕР <= 0,25 – класс А, пассивный дом;
• 0.26 < ЕР <= 0,50 – класс В, экономичный;
• 0,51 < ЕР <= 0,75 – класс С, энергосберегающий дом;
• 0,75 < ЕР <= 1 – класс D, стандартный;
• 1,01< ЕР <= 1.25 – класс Е;
• 1,26 < EP <= 1,50 – класс F;
• ЕР >1,51 – класс G, самый энергозатратный                    .

В обычном, недостаточно утеплённом жилье с большими теплопотерями через ограждающие конструкции, большая часть энергии (до 70%) уходит на отопление.

Можно сказать, что владельцы такого жилища отапливают улицу.

Поэтому в европейских странах уже никого не удивить толщиной утеплителя в стенах в 300-400 мм, а сам контур здания делается герметичным.

Необходимый уровень воздухообмена в доме поддерживается при помощи системы вентиляции, а не мифического «дыхания» стен.

Но прежде чем покупать кубометры утеплителя, необходимо понять, когда дополнительное утепление и весь комплекс мер, связанных со строительством энергоэффективного дома экономически оправданы.

Энергоэффективность в цифрах

В нашей стране отопительный период в среднем длится 7-8 месяцев, а климат более суровый, чем в Европе. Из-за этого возникает масса споров о том, выгодно ли строить у нас энергосберегающие дома. Одним из самых частых утверждений противников энергоэффективного строительства является довод о том, что в нашей стране строительство такого здания обходится очень дорого, а затраты на его возведение не окупятся никогда. 
Но вот комментарий участника нашего портала.

Следует заострить внимание на технических характеристиках этого дома:

• толщина утеплителя в полу – 420 мм;
• толщина утеплителя в стенах – 365 мм;
• толщина утеплителя в кровле – 500 мм.

Коттедж построен по каркасной технологии. Система отопления дома – электрические низкотемпературные конвекторы общей мощностью 3.5 кВт. Также в доме смонтирована система приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором и грунтовым теплообменником подогрева уличного воздуха. Для снабжения горячей водой дополнительно установлены вакуумные солнечные коллекторы.

Общий счет: в месяц на отопление уходит 3.2 тыс. руб. при круглосуточном тарифе 1.7 руб/кВт*ч.

Также интересен опыт форумчанина Александра Федорцова(ник на форуме Скептик), самостоятельно построившего каркасный дом в 186 кв. м на фундаменте «утепленная шведская плита», с самодельным теплоаккумулятором на 1.7 м3 и с врезанными в него электрическими тэнами.

Итог: Зимой, за декабрь, отопление обошлось в 1,5 тыс. рублей. В январе чуть меньше – 2 тыс. рублей.

Как показывает опыт пользователей нашего сайта, строительство энергоэффективного дома по силам любому. Причём, совсем не требуется оснащать его дорогими инженерными системами наподобие рекуператоров воздуха, тепловыми насосами, гелиоколлекторами или солнечными батареями. По мнению форумчанина с ником Toiss, главное – это тёплый замкнутый контур, превосходящий современные СНиПы в три раза, отсутствие мостиков холода, тёплые окна, хорошо утеплённая кровля, фундамент и стены.

Энергоэффективность – базовые принципы

Как и чем утеплять дом – один из главных вопросов, возникающих при строительстве.
И думать об этом нужно ещё на стадии проектирования. По мнению Павла Орлова (ник на форуме Smart2305), перед экономическим расчётом оправданной толщины утеплителя надо определиться со следующими исходными данными, а именно:

1.  Площадь планируемого дома;
2.  Площадь и тип окон;
3.  Площадь фасадов;
4.  Площадь фундамента и поверхностей цокольного этажа;
5.  Высота потолков, или внутренний объем дома;
6.  Тип вентиляции (естественная, принудительная).

Основные теплопотери в доме происходят через:

1. Окна;
2. Ограждающие конструкции (крышу, стены, фундамент);
3. Вентиляцию;

При чоздании проекта экономически сбалансированного дома необходимо стремиться к тому, чтобы теплопотери по всем трём категориям были примерно одинаковы, т.е. по 33,3%. В этом случае достигается баланс между дополнительным утеплением и экономической выгодой от такого утепления.

Максимальные теплопотери происходят через окна. Поэтому при строительстве энергоэффективного дома важно  «привязать» его к правильному месту на участке (большие окна смотрят на южную сторону) для максимальной степени солнечной инсоляции. Это позволит уменьшить теплопотери при большой площади остекления.

Т.к. уменьшить теплопотери через окна сложнее всего, то при проектировании теплоизоляции ограждающих конструкций дома и системы вентиляции, для сбалансированности, нужно стремиться к тем же значениям – 3000 Вт.

Отсюда общие теплопотери дома составят 3000х3 = 9000 Вт.

Если же пытаться уменьшить только теплопотери ограждающих конструкций, без уменьшения теплопотерь окон, то это приведёт к необоснованному перерасходу средств на утеплитель.

Тепловые потери через ограждающие конструкции равняются сумме потерь через фундамент, стены, крышу.

Также необходимо уменьшить теплопотери, связанные с вентилированием помещений. По современным стандартам, необходимо чтобы весь объём воздуха в жилом помещении сменялся 1 раз в час. Дому площадью 170 кв. м с высотой потолков 3 м необходимо 500 м3/час свежего уличного воздуха.

Объём высчитывается умножением площади помещений на высоту потолков.

Если обеспечить приток в дом только холодного воздуха с улицы, то тепловые потери составят 16,7х500=8350 Вт. Это не укладывается в баланс энергоэффективного дома, мы не сможем сказать что такой дом энергосберегающий.

Остаётся два выхода:

1. Уменьшить воздухообмен, но это не отвечает современным нормативам по необходимому воздухообмену;
2. Уменьшить тепловые потери при подаче холодного воздуха в дом.

Для подогрева уличного холодного воздуха, поступающего в дом, применяется установка систем принудительной, приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором. С помощью этого устройства тепло уходящего на улицу воздуха передаётся входящему потоку. Таким образом повышается эффективность вентиляции.

КПД у рекуператоров составляет 70-80%. Читайте нашу статью о том, как самостоятельно построить недорогой и эффективный рекуператор.

Экономическая целесообразность дополнительного утепления

Основной показатель экономической эффективности дополнительного утепления дома – срок окупаемости системы утепления.

Интересен опыт пользователя с ником Андрей А.А, сравнившего затраты на отопление в режиме ПМЖ утеплённого и неутеплённого дома. Для чистоты эксперимента за исходные условия принимаем следующие данные:

• отопление магистральным газом;
• теплопотери через ограждающие конструкции – 300кВт/ч/(кв.м.*год);
• дом имеет срок службы в 33 года.

Теперь подсчитаем, какую сумму можно сэкономить, если как следует утеплить дом.

Чтобы получить 100% экономический эффект от дополнительного утепления, необходимо, чтобы сумма, потраченная на дополнительное утепление, не превысила половину суммы, сэкономленной на стоимости энергии.

Т.е. для данного примера затраты на утепление не должны превысить 200 тыс. рублей.

Через год эксплуатации выяснилось, что после дополнительного утепления теплопотери снизились не в 1.6, а в 2 раза, а вся проделанная работа (т.к. утепление проводилось своими силами, а деньги ушли только на покупку утеплителя) многократно окупилась.

Также интересен подход к расчёту рентабельности от дополнительного утепления форумчанина с ником mfcn:

– Рассмотрим следующие гипотетические условия:

• в доме +20°C, на улице -5°C;
• отопительный период – 180 дней;
• дом – с однослойным каркасом, стоимостью 8000 руб/м3, утеплённый минеральной ватой по 1500 руб/м3;
• стоимость монтажа – 1000 руб/м3 утепления;
• шаг каркаса – 600 мм, толщина – 50 мм.

Исходя из этих данных, кубометр утепления стоит 3000 руб.

После всех расчётов mfcn пришёл к выводу, что оптимальная толщина утеплителя для этого здания должна быть не более 20 см: дальнейшее увеличение толщины утеплителя экономически нерентабельно.

Посмотрим, оправдан ли такой подход.

При выборе толщины утеплителя нормальный срок окупаемости – 10-20 лет. Почитайте об основных видах современных утеплителей.

Учитывая, что стоимость магистрального газа растёт быстрее инфляции, то можно предположить, что в будущем цены на газ сравняются с ценами на другие энергоносители (которые также растут). Поэтому при расчёте срока окупаемости утепления брать сегодняшние цены на газ в перспективе, что в будущем они останутся на прежнем уровне, через 10-20 лет, неправильно.

Ключевая характеристика энергоэффективности – это расходы на отопление!

Подведение итогов

Теперь ясно, стоит ли тратить средства на дополнительное утепление здания. В связи с постоянно растущими ценами на энергоносители вложение средств в возведение энергоэффективного жилья необходимо рассматривать в долгосрочной перспективе.

Также необходимо учитывать развитие строительных технологий и массовое внедрение высокоэффективных видов утеплителей, более продуманных узлов и конструкций коттеджей, альтернативных источников энергии и систем отопления.

Сейчас затраты на строительство энергоэффективного жилья нашей стране на 15-20% больше, чем возведение обычного коттеджа. Но в европейских странах в 90-х годах эта разница доходила до 30-35%, теперь же она составляет менее 8-10%.

Читайте на FORUMHOUSE  о строительстве энергоэффективного жилья и о том, может ли отопление электричеством быть дешёвым. Познакомьтесь с дневником расчёта окупаемости от дополнительно утепления дома и алгоритмом расчёта оптимальной толщины утепления. Узнайте, как рассчитать экономическую целесообразность дополнительного утепления.

В этом видео смотрите, как построить энергоэффективный дом.  Узнайте о том, что такое энергопассивный дом.