Опыт с первыми пассивными домами

Дом на четыре семьи в г. Дармштадте, р-н Кранихштайн

Идея первых пассивых домов была совместно развита в 1988 г. проф. Ею Адамсо-«ом (Университет в г. Лунд, Швеция) и докт. Вольфгангом Файстом [Feist 1988]. Проектирование, подготовительные работы и строительство домов поддерживало Министерство экономики федеральной земли Гессен.

Рис. 23. Первый пассивный дом (южный фасад)

Проект архитекторов проф. Бота-Риддера и Вестермауера лег в основу строительства многосемейного дома (4 таунхауса) с односкатной крышей (рис. 23). На рис. 24 показан вид на одну из жилых комнат. Здание с четырьмя квартирами заселили в 1991 г. С этого момента здесь проводится обширная программа измерений, которая сначала финансировалась фондом Вюстенрота, а впоследствии Министерством по защите окружающей среды федеральной земли Гессен [Feust/Werner 1993].

Измеренные величины потребления энергии в среднем для четырех квартир площадью по 156 м каждая показаны на рис. 25. Действительно, в построенном пассивном доме удалось сократить удельное энергопотребление на отопление до значения ниже 12 кВт-ч/(м год). Для отопления был использован природный газ, расход которого измерялся по домашнему счетчику с последующим пересчетом в кВт-ч. Это крайне низкое потребление тепловой энергии на отопление, примерно в 20 раз ниже по сравнению со средним значением для обычных квартир в старом жилом фонде. Общее энергопотребление природного газа и электрической энергии для всех потребителей (отопление, горячая вода, вентиляция, газовая плита и электроэнергия для бытовых нужд) составило за последние восемь лет измерений в среднем менее чем 33 кВтч/(м год). Тем самым требуемое значение 30 кВтч/(м2год) было немного превы- шено. Таким образом, при эксплуатации пассивного дома в г. Дармштадте, р-н Кра-нихштайн, было доказано на практике, что пассивные дома сегодня могут быть реали-зованы, что совсем низкое расчетное потребление энергии возможно и что жители высоко оценивают комфорт в зданиях, выполненных в стандарте пассивного дома.

С 1991 по 1993 г. во всех четырех квартирах пассивного дома для надежности системы отопления были установлены небольшие отопительные приборы. Эта система Отопления могла обеспечить дополнительно среднее потребление тепловой энергии на отопление до 10 кВтч/(м2год).

Рис. 24. Вид на жилую квартиру в одной из четырех квартир в пассивном доме в г. Дармштадте, р-н Кранихштайн. Через большие окна южной ориентации полностью открывается вид на наружный пейзаж. Поступления пассивной солнечной энергии с декабря по январь превышают теплопотери через эти окна

Рис. 25. Измеренное удельное потребление энергии в пассивном доме в г. Дармштадте, р-н Кранихштайн. Во время первого цикла измерений не были закончены все мероприятия по теплоизоляции. В следующие периоды измерений потребление природного газа на отопление во всех четырех квартирах достигло значения менее 12 кВт-ч/(м2год). Оставшееся потребление энергии на бытовые нужды соответственно мало, так что запланированные значения были практически достигнуты. Благодаря новым раздвижным теплоизолированным ставням можно было отключить полностью отопление в одной из квартир в четвертом и пятом периодах измерений. Тем самым был достигнут стандарт здания с нулевым энергопотреблением на отопление

В одной из четырех квартир благодаря особым мероприятиям стало возможным в период с октября 1994 г. по сентябрь 1996 г. полностью отключить систему отопления. Настоящий научный проект был профинансирован Министерством окружающей среды федеральной земли Гессен [Feist 1995с].

Дом с нулевыми затратами энергии на отопление (пассивный дом без всякого действующего отопления) стал возможен после того как теплопотери дома были еще раз существенно уменьшены. Летом 1994 г. поверх всей площади остекления четвертой квартиры пассивного дома были установлены раздвижные теплоизолированные ставни. Раздвижные теплоизолированные ставни состоят из полиуретановых плит с наклеенным с двух сторон алюминиевым покрытием. Вечером они автоматически опускаются снаружи большой поверхности остекления и уменьшают трансмиссионные теплопотери через остекления, оконные рамы и откосы оконных проемов более чем в два раза. Так как остальные части здания и так уже максимально качественно теплоизолированы, то благодаря этому мероприятию теплопотери в ночное время сильно уменьшаются.

Выполненный ранее расчет модели пассивного дома подтвердил, что с помощью раздвижных теплоизолированных ставней возможен полный отказ от системы отопления. И поэтому в сентябре 1994 г. система отопления в четвертой квартире данного дома была полностью отключена.

Так как в этом случае потребление тепловой энергии от системы отопления равно нулю, то к анализу привлекаются только измеренные значения температур в помещениях. На рис. 26 показан график среднесуточной температуры воздуха в течение отопительного периода 1994/95 г. в жилой комнате этой квартиры. Заметно, что температура в помещении такой неотапливаемой квартиры колеблется под влиянием климатических условий в пределах неких границ: благодаря большим солнечным теплопоступ-лениям температура в начале и в конце рассматриваемого отопительного периода относительно высока. Она снижается постепенно до конца декабря, причем иногда в солнечные дни повышается. Минимальная температура в помещении, которая была замерена 9 января, составляла 18,6 С. В этом случае необходимо учитывать следующее.

• Значение этой минимальной температуры было зафиксировано тогда, когда жители дома находились в отпуске в зимнее время. Это снижение температуры становится заметным из-за уменьшения внутренних тепловыделений и с учетом того, что каждый житель выделяет около 70... 100 Вт тепла.

• Температура воздуха в помещении 18,6 С не ощущается как некомфортная. Так как все внутренние поверхности помещений имеют примерно одинаковую температуру, то воспринимаемая (ощущаемая) температура, которая является результатом излучения и конвекции, остается на том же уровне. В обычных, плохо изолированных зданиях при температуре воздуха внутри помещения 20 С температура на внутренней поверхности часто составляет менее 16 Си воспринимается как более низкая, ощущаемая как некомфортная температура по сравнению с вышеописанным случаем.

Рис.26. График среднесуточной температуры воздуха в жилой комнате пассивного дома без отопления (период измерения зима 1994/95). Кроме короткого периода времени в начале января (отсутствие жильцов) температуры, воздуха были всегда выше 19 ˚С (по: [Feist 1995с])

Результаты периода измерений 1994/95 г. в четвертой жилой секции пассивного Дома показывают: в среднеевропейском климате сегодня технически реализуемы Дома с нулевыми затратами энергии на отопление. Полный отказ от отопления возможен благодаря очень хорошей теплоизоляции, включая хорошо теплоизолированные окна, пригодные для пассивных зданий, с дополнительными раздвижными теплоизолированными ставнями. Также при достигнутых очень низких Ч*плопотерях тепловые характеристики дома идеально совпадают с теоретическими значениями расчетной теплотехнической модели.

Первый поселок из пассивных зданий в Висбадене

В 1997 г. в Висбадене возник первый поселок с 22 таунхаусами в стандарте пас-сивного дома с потреблением тепловой энергии на отопление 15 кВт-ч/(м2год), построенных строительным подрядчиком Rasch&Pertner.

Все таунхаусы конструктивно абсолютно идентичны, однако были разработаны три различных типовых проекта для семей с различными потребностями. Самый ма-ленький таунхаус имеет жилую площадь (см. прил. 1) примерно 70 м2 и три комнаты, кухню, ванную. Он подходит для одиноких людей, бездетной семьи и малых семей. Второй типовой проект имеет площадь 95 м2 и четыре комнаты, кухню, ванную. Самый большой типовой проект имеет площадь 110 м2 и четыре-пять комнат, кухню, ванную и задуман для семей, имеющих до трех детей.

Эти 22 таунхауса не имеют подвала, но имеют внутри и снаружи подсобные помещения.

У всех таунхаусов массивная теплоизоляция фасада, пола первого этажа и кровли. В каждом таунхаусе были установлены высокотеплоизолированные окна [U около 0,8 Вт/(м2К)] и высокоэффективная вентустановка с рекуперацией тепла. Все таунхаусы снабжаются энергией одинаковым способом: для отопления (которое незначительно) и для получения горячей воды используется тепло из системы централизованного теплоснабжения.

Внутрь каркасных конструкций стен между таунхаусами и на монолитные бетонные фундаментные плиты была уложена по всей площади теплоизоляция из полистирола толщиной 300 мм. В теплоизоляционном слое, проходящем поверх фундаментов, находятся также все горизонтальные сети, установка которых вследствие этого стоила недорого. На теплоизоляции лежит воздухонепроницаемая пленка, которая связана по краям с общей воздухонепроницаемой оболочкой фасадов.

На коробку здания крепились облегченные двутавровые строительные балки для устройства теплоизоляции фасадов и крыши. Толщина теплоизоляции для крыши составляет 400 мм, для стен 300 мм.

Техническое оборудование для пассивных домов размещалось в подсобных помещениях на первом этаже.

После строительства продолжительностью всего 20 недель в Висбадене к заселению были готовы 46 таунхаусов, из них 22 в стандарте пассивного дома и 24 с низким энергопотреблением.

Как живется в этих пассивных домах? Наиболее внушительно представлено мнение жителей пассивных домов в статье из газеты IG Bau: «Мы ни разу не чувствовали холод». Жители довольны условиями проживания на 100%. Все хвалят хорошее качество воздуха как в доме с низким потреблением энергии, так и в пассивном доме. Все жители довольны, что дом не надо дополнительно отапливать, кроме (в случае необходимости) ванной комнаты. Пассивные дома в Висбадене продавались без земельного участка и без подвода внешних коммуникаций по цене 265 000...290 000 немецких марок (DM). По сравнению с домами с низким энергопотреблением пассивные дома имели дополнительные затраты в размере примерно 17 000 DМ. В эти дополнительные затраты входили: установка рекуперации тепла, специальные окна для пассивного дома и в торцевых секциях грунтовый теплообменник с байпасом, встроенным в систему управления.

Рис. 27. Первый поселок из пассивных домов в Висбадене; строительный подрядчик Rasch&Partner

Первые результаты измерений, проведенные по совместной программе Институтом жилья и окружающей среды и Институтом пассивного дома, показывают, что баланс тепловой энергии на отопление в этом первом поселке пассивных домов соответствует расчетному. Уже в первый год измеренное потребление тепловой энергии на отопление в пассивных домах в поселке г. Висбадена (ряд С, состоящий из 15 таунхау-сов) со значением 15,4 кВтч/(м2год) лишь незначительно превышало проектное значение 13,4 кВтч/(м2год). На второй год величины потребления довольно точно совпадали с теоретическим значением (рис. 28).

Рис.28. Измеренное потребление тепловой энергии на отопление 22 пассивных домов (таунхаусов) в первом поселке пассивных домов в г. Висбадене (Источник: [Loga 2000])

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 354; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!