Етичне споживання залишається актуальним трендом в усьому світі протягом понад 30 років, але сьогодні в Україні воно набуває особливого значення через важливий контекст. Зима в Україні обіцяє бути надзвичайно важкою через війну, яка впливає на всі сфери життя наших співгромадян.
Цей контекст підсилює необхідність ретельного використання ресурсів, зокрема, електроенергії. Перші спроби будувати енергоефективні будівлі та заощаджувати енергоресурси датуються ще 1970-ми роками, і зараз такі будинки активно споруджуються у Європі та США.
Давайте розглянемо, що таке енергозберігаючий будинок і як можна покращити енергоефективність вже існуючих будівель. Але важливо пам’ятати, що в умовах війни та складного енергетичного контексту в Україні, енергозбереження стає ще більшою необхідністю для забезпечення комфорту та безпеки громадян.
Що таке енергоефективний будинок
Енергозберігаючі, енергоефективні, пасивні або “зелені” будинки – цими словами найчастіше ми називаємо споруди, які спроектовані та побудовані так, щоб вони надійно утримували тепло всередині, при цьому витрачаючи невелику кількість енергії. До енергозберігаючих будинків відносяться ті, чиї втрати тепла з одного квадратного метра не перевищують 50 кВтгод/м2. У пасивних будівлях цей показник не повинен перевищувати 15 кВтгод/м2. Досягти таких результатів можливо завдяки комплексному підходу до будівництва. Детальніше ми розглянемо технології нижче.
Першим енергоефективним будинком вважається будівля, побудована у 1972 році в Манчестері. Її кубічна форма забезпечувала мінімальну площу зовнішніх стін, і вікна займали лише 10% від загальної площі. Це дозволило значно скоротити втрати тепла. Крім того, дах будинку був плоским і світлим, що в спекотні дні не дозволяло йому перегріватися, зменшуючи потребу у вентиляції.
Концепція пасивних будинків почала розроблятися в Німеччині наприкінці 1980-х років. Внаслідок цього, у 1996 році у Дармштадті було створено “Інститут пасивного будинку”, який займається енергозберігаючими технологіями.
Рівні енергоефективності будинків
Щоб визначити, наскільки ефективно будівля споживає ресурси, такі як електроенергія та тепло, використовують коефіцієнт енергоефективності. Клас енергоефективності житлового будинку зазвичай позначається латинськими літерами від A до E, при цьому будинки класу C вважаються стандартними.
- Будинки класу A++ споживають на 60% менше енергії, ніж будинки класу C. Будинки класу A+ заощаджують від 50% до 60% ресурсів. Будинки класу A є на 40-50% більш енергоефективними. Власники будинків цих класів можуть отримувати податкові пільги на протязі трьох років.
- Будівлі класу B+ споживають на 30-40% менше енергії, а класу B – на 15-30%.
- Клас C+ зменшує споживання ресурсів на 5-15%, тоді як будівлі класу C витрачають на 5-15% більше електроенергії та тепла.
- Нові будинки класів D (+15-50%) та E (+50% і більше) не будуються. Зазвичай їх вимагається реконструювати або розбирати.
Слід зазначити, що офіційні класи енергоефективності не застосовуються до садових будиночків і об’єктів індивідуального житлового будівництва.
Переваги енергозберігаючих будинків
Будівництво енергоефективного будинку передбачає більші фінансові витрати, які можуть зрости на 10-20%. Але важливо відзначити, що ці витрати окупляться протягом першого десятиліття експлуатації такого будинку.
Обираючи енергоефективний будинок, ви отримуєте:
- Повну або часткову незалежність від центральних мереж (газового, електричного постачання, водопостачання).
- Зменшення витрат на енергоресурси.
- Комфортний мікроклімат у приміщеннях.
- Забезпечення безпеки для здоров’я мешканців.
- Мінімальне забруднення навколишнього середовища.
Власники активних будинків, які виробляють більше енергії, ніж вони споживають, можуть навіть продавати надлишкову енергію.
Особливості будівництва
Під час будівництва пасивного будинку, де важливо досягти максимальної енергоефективності, існують кілька ключових аспектів, на яких варто сфокусуватися.
Починаючи з вибору місця для будівництва, найкраще обирати плоску земельну ділянку без значних перепадів висот. Якщо обрана територія має горби, то це може бути використано в перевагу під час планування системи водовідведення.
Вибір будівельного матеріалу – ще один ключовий етап. Тут можна використовувати природні матеріали, такі як дерево, або застосовувати продукти, виготовлені з переробленого сміття, як це практикується в Німеччині для створення бетону, металу та скла, придатних для будівництва енергоефективних будинків.
Пасивний будинок повинен мати компактну форму зі стінами без додаткових ніш та еркерів, щоб уникнути зайвого проникнення холоду та тепловтрат. Також важливо, щоб дах був плоским та світлим, щоб уникнути перегріву будинку влітку і зменшити потребу в кондиціонуванні.
Сонячні панелі найкраще розміщувати на південній стороні будинку для економії електроенергії для освітлення. Спальні прекрасно розташовувати в східній частині будинку, щоб отримувати енергію сонця вранці, але не заважати відпочивати ввечері. Додатково можна використовувати сонячні труби з дзеркальними внутрішніми поверхнями, які пропускають денне світло з даху в кімнати та розподіляють його за допомогою дифузорів. З іншого боку, в північній частині будівлі вікна мають бути невеликими або взагалі відсутніми. Господарські будівлі, які не потребують інтенсивного освітлення та опалення, краще розміщувати на північній стороні.
Важливою рисою пасивного будинку є його герметичність – споруда повинна бути утеплена з усіх сторін, від даху до фундаменту, щоб не випускати тепло наружу. Забезпечення потреби в свіжому повітрі зазвичай відбувається за допомогою спеціальних систем вентиляції.
Тепер давайте розглянемо докладніше технології, які використовуються під час будівництва пасивних будинків.
Енергозберігаючі технології
Утеплення всюди
Як я вже зазначив раніше, енергоефективний будинок повинен утримувати тепло всередині і не випускати його назовні. Для цього важливо мати добре утеплені стіни. Зазвичай для цього використовують матеріали, такі як кам’яна вата або пінополістирол.
Важливо проводити утеплення із зовнішнього боку фасадів та фундаменту, щоб точка роси не формувалася на внутрішніх стінах. Зовнішнє утеплення забезпечує сухість усередині стін і запобігає розвитку плісняви, грибка та бактерій.
Утеплюючий “пиріг” також повинен включати гідроізоляційні та пароізоляційні шари, щоб запобігти вологоутворенню в стінах.
Важливо правильно визначити товщину утеплювача, враховуючи кліматичні умови регіону. Фахівці рекомендують використовувати товсті шари теплоізоляційних матеріалів, які мають товщину не менше 20 сантиметрів, для будівництва енергоефективних будинків.
Сучасні вікна
До 40% втрат тепла в будинку становлять вікна. Щоб уникнути цього, встановлюють спеціальні склопакети, які заповнені інертним газом. Цей газ має нижчий коефіцієнт теплопровідності, ніж кисень, і тому запобігає охолодженню приміщення. Також використовують селективні скла, які пропускають короткохвильове випромінювання, але не випускають тепло.
Для забезпечення однакових втрат тепла через вікна і інші конструкції (стіни, фундамент, дах), важливо уважно обирати інші елементи будівлі та системи вентиляції.
Вентиляція з рекуператором
У енергозберігаючих будинках застосовують систему припливно-витяжної вентиляції з рекуператором. Як це працює? Гаряче повітря зсередини будинку виходить назовні, але його тепло залишається в рекуператорі. Холодне повітря з вулиці нагрівається цим теплом, перш ніж потрапити в будинок. Таким чином, ви отримуєте свіже повітря без втрати тепла. Рекуператор також може використовувати тепло для нагріву води та опалення.
Опалення за рахунок сонячної енергії
На даху енергоефективних будинків можна встановити сонячні колектори. Вони збирають тепло з сонячного випромінювання і використовують його для нагріву води, яка потім використовується для опалення та водопостачання. Якщо колектор не може нагріти воду до потрібної температури, можна встановити додатковий електронагрівач.
Для опалення також можуть використовуватися теплові насоси, які забирають тепло з ґрунту чи повітря. Деякі енергоефективні будинки також використовують біореактори, які працюють на газі, отриманому з переробки сільськогосподарських відходів. Також можна використовувати системи теплої інфрачервоної статі.
Альтернативні джерела енергії
До альтернативних джерел енергії входять сонячні батареї та вітрогенератори. Також енергозберігаючі будинки можуть використовувати світлодіодні лампи та системи “Розумний дім”, які автоматично вимикають світло, коли нікого немає в кімнаті.
Водопостачання за допомогою свердловини
Щодо водопостачання, ідеальним джерелом води для будинку є свердловина, розташована під самим будинком, яка постачає ґрунтову воду в систему водопостачання.
Як покращити енергоефективність готового будинку
Підвищення енергоефективності готового будинку може бути викликом, але це досяжно завдяки кільком крокам.
- Утеплення будівлі: Почніть з утеплення всіх можливих поверхонь. Перед цим застосуйте тепловізор, щоб визначити місця, де втрачається тепло. Можливі містки холоду включають двері, вікна, ділянки покрівлі, що прилягають до стін, стики фундаменту і стін, серед інших. Якщо в помешканні є пліснява, це також може свідчити про місця, де потрібно утеплювати. Очищайте та утеплюйте ці “слабкі місця” за допомогою відповідних матеріалів.
- Заміна вікон: Розгляньте можливість заміни застарілих вікон на більш сучасні, які були описані раніше. Це допоможе значно зменшити втрати тепла і підвищити ефективність ізоляції.
- Вентиляція: Розгляньте встановлення припливної вентиляційної системи, яка допоможе зменшити витрати енергії на опалення і охолодження. Ця система забезпечує постійний потік свіжого повітря та відведення витратного повітря.
- Проведення робіт: Всі вищезазначені роботи можна провести як у приватному будинку, так і в квартирі. Для покращення енергоефективності будь-якої будівлі важливо почати з аналізу її “слабких місць” та вжити відповідних заходів для утеплення і покращення ізоляції.
Висновки
Ця стаття створена завдяки перекладу, замовленому на сайті агентства “Профпереклад”. У статті докладно розглянуто питання енергоефективності будинків та технологій, які можуть сприяти зменшенню споживання енергії та покращенню комфорту в житлових приміщеннях. Зокрема розглянуті основні принципи будівництва енергоефективних будинків, такі як вибір земельної ділянки, матеріалів, теплоізоляція та вікна. Також описані технології, які можуть бути використані для збереження енергії вже в готових будинках, такі як утеплення, заміна вікон та припливна вентиляція.
Важливими аспектами енергоефективного будівництва є не лише заощадження ресурсів, але і створення комфортних умов для мешканців, а також зменшення негативного впливу на навколишнє середовище. Досягнення енергоефективності може бути викликом, але воно може бути досягнуто за допомогою правильного планування, вибору відповідних технологій та ретельного утримання будівлі.
Усі ці зусилля можуть призвести до значного зменшення енергоспоживання та витрат, що важливо як для індивідуальних власників житла, так і для загального збереження енергії та довкілля в цілому. Будівництво та модернізація будинків з огляду на енергоефективність є важливим кроком у напрямку сталого розвитку та збереження природних ресурсів для майбутніх поколінь.