«Пасивні» будинки

Сучасне життя зробило тему енергозбереження та використання альтернативних джерел енергії надзвичайно актуальною. Видається — суспільство пішло у наступ з тим, щоб позбавити себе такої вразливої енергетичної залежності. Але виявляється, не лише наступальна стратегія, але використання принципу пасивного опору можуть бути придатними у вирішенні енергетичної проблеми.

Якщо уважно придивитись до пропозицій і дій, спрямованих у енергетичну сферу, чи не всі вони передбачають активну дію та впровадження сучасних технологічних рішень? Щоправда, деякі з пропозицій відверто архаїчні — опалення дровами, соломою чи тирсою, але й там в основі лежать доволі складні сучасні технології. А можна підійти до проблеми по-іншому. Якщо врахувати, що значна частина енергії витрачається на обігрів житла та створення комфортних умов у приміщеннях, то можна спробувати дещо неординарний підхід. Він полягає в суттєвому зростанні енергозбереження в житлових будинках та у використанні звичайного і не оціненого нами натурального тепла землі. Причому мова йде не про геотермальні джерела тепла, а доволі відчутну взимку різницю тепла зовнішньої поверхні грунту та на глибині декількох метрів. Основоположник цієї теорії, втіленої в концепцію «пасивних будинків», Вольфганг Фейст запропонував використовувати природну енергію з допомогою простих та надійних пристроїв. Більше того, він стверджував, що за умов ретельного енергозбереження та використання «пасивних» технологій може взагалі відпасти потреба в системі опалення.

Пасивний будинок повинен відповідати таким вимогам: система енергозбереження повинна мінімізувати теплові втрати, а потреба в опаленні має бути настільки незначною, що може забезпечуватись з допомогою системи теплообмінної вентиляції. Якщо в звичайних будинках потреба в теплі для обігріву становить від декількох сотень ватт та навіть до кіловату, то в «пасивних будинках» — лише десятки ват! Загальні енергетичні витрати «пасивного будинку» становлять біля 42 кіловат на квадратний метр, тоді як у традиційних будинках — біля 300 кіловат, в новозбудованих за сучасними стандартами будинках — понад 150 кіловат, а в низькоенергетичних та енергозберігаючих будинках нової генерації — біля 125 кіловат. У випадку поломки системи теплообміну в «пасивному будинку» впродовж місяця внутрішня температура не знижується менш ніж до 13—15° С. А для підтримки комфортної температури в кімнаті площею 15 квадратичних метрів, у випадку тривалої несприятливої погоди (вологі, пасмурні дні) або ж поломки конвектора, достатньо джерела тепла потужністю у 150 ват.

Важливий елемент енергозбереження в «пасивних будинках» — вже звичні для нас енергозберігаючі вікна, але з потрійним, та ще й спеціальним, склом. Звичайно, особливо якісними є самі вікна та їхні рами. Оскільки сонячне тепло є важливе для обігріву «пасивних будинків», то площа вікон зазвичай є значно більшою, ніж в традиційних будинках. Однак на літо передбачена система заслонів, терас або іншого захисту вікон від нагрівання. Щоб ми не говорили, але наші двері та вікна, та не достатньо ізольовані підлога та стеля — основні та, на жаль, потужні напрямки енергетичних втрат. Часто «на підмогу» невмотивованому витрачанню тепла приходять зовнішні стіни та нелогічна система вентиляції. Тому в «пасивних будинках» продумані всі елементи енергозбереження, від підлоги до даху. Тепловий аудитор старанно перевірить щонайменші шпаринки та можливі місця втрати тепла.

В «пасивних будинках» система вентиляції побудована за принципом регенерації та рекуперації тепла. Нескладні теплообмінники дозволять вилучати до 90% тепла з повітря, яке виводиться з приміщення. А повітря, що поступає ззовні — сухе та холодне — попередньо нагрівається у підземних теплоконвекторах за рахунок вже згаданої різниці температур. Інші, але подібні за конструктивним рішенням конвектори-теплообмінники також використовуються для підігріву води. Цікаво, що влітку система теплообміну повітря працює в зворотному режимі, охолоджуючи повітря за рахунок зворотної різниці температур.

Звичайно, органічним доповненням «пасивного будинку» часто бувають теплові насоси, що також використовують підземне тепло та сонячні батареї. Для розміщення останніх використовують як сонячну сторону покрівлі, так і частину зовнішніх стін. Але треба передбачити своєрідні навіси та заслони над вікнами, оскільки влітку може виникати проблема перегріву вікон південної сторони.

Цей доволі простий опис принципової схеми «пасивного будинку» не розкриває усієї складності та якісних вимог до конструювання, будівництва та передексплуатаційної перевірки. Все повинно виконуватися ретельно. Чи не тому «пасивні будинки» набули такого поширення саме в Німеччині та Австрії? В 2004 році в Європі налічувалось біля тисячі «пасивних будинків», а вже на кінець 2008 року їхня кількість перевищила 2500 будов із загальною площею понад два мільйони квадратних метрів. Експерти припускають, що до 2010 року в німецькомовній частині Європи майже 20% будинків відповідатимуть вимогам пасивного енергозбереження. Певні здобутки у впровадженні «пасивних будинків» є у Чехії та Словаччині.

Економічний «бік» таких будинків теж видається доволі прийнятним. З архітектурного чи будівельного погляду, такі будинки не є складними у проектуванні чи будівництві. Технології енергозбереження, що використовуються (утеплення стін, фасадів, теплоізоляція комунікацій, даху тощо), наближені до тих, яких вимагають сучасні норми будівництва. Особливості проектування та старанний нагляд над будівництвом, разом з будівництвом теплообмінників-конвекторів, здорожує будівництво десь на 8—15%, але, якщо врахувати щорічне зростання вартості енергії на 5%, то окупність забезпечується вже через 10—12 років. Важливо відзначити значно нижчі експлуатаційні витрати «пасивних будинків» та їхню відносну автономність, навіть у період непередбачуваних або несприятливих ситуацій. Звичайно, така корисна й перспективна справа, як запровадження пасивних енергозберігаючих технологій, не залишилась без уваги Європейського Союзу. На сьогодні без проблем в усіх європейських країнах можна отримати суттєву субсидію на зведення «пасивного будинку» та оснащення його додатковими, але тільки альтернативними джерелами енергії (сонячні колектори, теплові насоси, енергозберігаючі котли тощо).

В Україні є досвід будівництва й використання настільки енергетично автономних будинків, що можна лише позаздрити людській винахідливості. З’являються все нові технічні рішення в царині альтернативних джерел енергії та енергозбереження. Як то кажуть, «голод не тітка», змушує до пошуку. Але, можливо, варто не лише «накачувати» будинки теплом та іншою енергією, але й спробувати скористатись з концепції «пасивних будинків»...