Потребление энергии на отопление составляет 63 кВт•ч на м² в год, что на 60 % меньше нормативного (в соответствии с действующими строительными нормами потребление энергии на отопление такого дома составляет 160 кВт•ч на м² в год).

Схема энергоэффективных технологий, использованных при строительстве дома Green Balance

Проект энергоэффективного здания

Дом Green Balance спроектирован таким образом, чтобы электричество и отопление использовались минимально. Архитектурные решения также обеспечивают энергоэффективность дома – за счет компактной формы и того, что цокольный этаж заглублен, но используется как полноценный жилой этаж. Отношение площади ограждающих конструкций к полезной площади дома меньше, чем в традиционных домах, таким образом достигнуто уменьшение площади поверхности ограждающих конструкций, с которых уходит тепло.

Архитектурные решения обеспечивают отсутствие энергозатрат на охлаждение в летний период и использование энергии солнца на отопление в зимний период. Таким образом, природные ресурсы служат для эксплуатации здания круглый год.

Окна обеспечивают максимальное поступление дневного света в помещения в любое время года, что позволяет получить экономию на искусственном освещении.

Теплоизоляция

Качественная теплоизоляция дома – основа строительства дома с низким энергопотреблением.
Все конструкции дома Green Balance хорошо утеплены, очень большое внимание уделялось ликвидации «мостиков холода», как должно быть в зданиях с высокой теплозащитой.

Фундамент  Пол 1-го этажа заглублен на 1,5 м, устроен по подготовленному грунту, утеплен плитами Флор Баттс толщиной 120 мм с устройством армирующей стяжки. Сопротивление теплопередаче R = 3,0 м²•ºС/Вт. Стены 1-го этажа, соприкасающиеся с грунтом, выполнены из кирпича, с внутренним утеплением плитами Венти Баттс 120 мм + Ламелла Мат 25 мм с покрытием фольгой.

Стены  Почти все наружные стены выполнены из деревянного каркаса с двойной обрешеткой, с заполнением каркаса теплоизоляционными плитами Лайт Баттс 150 мм. Сопротивление теплопередаче R = 7,2 м²•ºС/Вт. Для ликвидации теплопроводных включений, которыми являются деревянные стойки каркаса, стены дополнительно утеплены снаружи фасадной теплоизоляционной системой Rockfacade с плитами Фасад Ламелла 150 мм.

Кровля Крыша выполнена в виде перекрестной диагональной системы из несущих линейных элементов (деревянный брус), общая толщина 400 мм, совместно с двойной обрешеткой. Материал кровельного покрытия – рулонный битумный материал на основе стеклохолста по ОСБ-плите. Утепление – заполнение каркаса плитами Лайт Баттс 150 + 200 мм. Сопротивление теплопередаче R = 8,5 м²•ºС/Вт.

Теплоаккумулирующая стена

Восточная или западная боковые стены – хорошее место для теплоаккумулирующей массы. Для них должны использоваться материалы с высокой плотностью и теплопроводностью: бетон, кирпич, камень, которые из-за эффекта тепловой инерции (способность поглощать энергию и отдавать ее через какое-то время) могут запасать тепловую энергию для постоянного медленного ее излучения, снижая температурные колебания в здании и вероятность перегрева внутреннего воздуха. Общая стратегия состоит в том, чтобы использовать от 100 до 150 мм каменной стены в качестве аккумулятора. Увеличенная масса стабилизирует внутренние температуры, делая помещение более комфортным для нахождения людей и роста растений.
Предпочтительно располагать теплоаккумулирующую массу на пути лучей прямого солнечного света (радиационный нагрев), так ее работа в 4 раза эффективнее. В доме Green Balance приняты дополнительные меры для создания комфортных условий повышенного уровня. Одна из стен является конструкционной, выполнена из кирпича, одновременно служит пассивным кондиционером и регулятором влажности.

Защита от шума, звуковой комфорт

В доме Green Balance приняты дополнительные меры для создания звукового комфорта. Ограждающие конструкции, изолированные материалами из каменной ваты, поглощают шум с улицы. Межэтажные перекрытия и межкомнатные перегородки звукоизолированы плитами Акустик Баттс 2 х 50 мм. В жилых помещениях в доме устроены подвесные потолки с акустическими потолочными панелями Rockfon.

Окна, остекление (улавливание солнечного света, энергия солнца)

В доме Green Balance площадь остекления составляет 40 % от общей площади, что является достаточно высоким отношением как для обычных зданий, так и для строений с низким энергопотреблением. В стандартном здании площадь остекления, как правило, составляет около 18-20 %.

Таким образом, это еще раз подтверждает, что дизайнерские решения легко сочетаются с использованием энергоэффективных технологий. Энергоэффективность – это красиво.

Пятикамерный профиль окна имеет высокое сопротивление теплопередаче. Двойные стеклопакеты с заполнением инертным газом, внутреннее стекло имеет низкоэмиссионное покрытие с внутренней стороны межстекольного пространства, снижающего теплообмен.
Полностью стеклопакет в раме обеспечивает сопротивление теплопередаче R = 0,81 м²•ºС/Вт

Свет – энергия, и свет – тепло. В теплые летние месяцы поступающее тепло должно, конечно, быть сведено к минимуму, а количество дневного света максимально. Остекление дома Green Balance, было специально разработано, чтобы удовлетворить эти требования.

На южной стороне дома – большие площади остекления для максимального использования солнечного тепла. Дом расположен в северном полушарии, поэтому значительная часть окон ориентирована на юг. Солнечная энергия проникает через ориентированное на солнце остекление дома – прямой солнечный обогрев, и поглощается поверхностями, находящимися внутри теплоизолированной оболочки дома. Эти нагретые поверхности вторично излучают энергию в интерьер дома, температура воздуха в нем повышается, таким образом, результатом является уловленная солнечная энергия. В то время, когда часть теплоты используется немедленно, стены, полы, потолки и мебель запасают избыточную теплоту, излучающуюся в пространство и ночью.

Наклонное остекление улавливает большее количество теплоты. Однако применение наклонного остекления может также привести к перегреву в летнее время. Остекление южной стены под тупым углом к горизонту намного более соответствует требованиям отопительной нагрузки. Оно эффективно зимой, когда солнце находится низко над горизонтом, и позволяет уменьшить поступление солнечного тепла, когда солнце находится вблизи зенита в летнее время.

Естественное освещение

В помещениях с оптимальным микроклиматом в течение дня должен преобладать естественный дневной свет, что также позволяет минимизировать потребление электричества в дневное время.

Большая площадь остекления, расположение окон по всем четырем сторонам и световое окно на крыше обеспечивают проникновение достаточного количества дневного света во все помещения.

Входные двери

Входные двери 1-го и 2-го этажей дома Green Balance имеют тамбуры, что также обеспечивает минимизацию теплопотерь в моменты их открывания.

Сами двери имеют повешенное сопротивление теплопередаче – пятикамерный оконный профиль, двухкамерный стеклопакет с заполнением инертным газом и низкоэмиссионным покрытием, нанесенным на внутреннюю поверхность.

Отопление

Отопление и горячее водоснабжение дома Green Balance обеспечивается индивидуальной котельной, котел комбинированный – твердотопливный с возможностью установки газовой или дизельной горелки с высоким КПД. В качестве топлива используются брикеты.

Водяная система отопления представлена традиционными радиаторами. Помещение первого этажа дополнительно отапливается за счет водяного теплого пола. Частично для отопления используется тепловое излучение, получаемое встроенным подогревом поверхности стен.

Охлаждение, естественная вентиляция

С целью минимизации расхода электроэнергии в доме не предусмотрено системы активного (искусственного) охлаждения воздуха. Внутренняя температура в летний период еще больше (чем расход тепловой энергии на отопление) зависит от размеров окон, ориентации здания, внутренних источников тепла и, конечно, от климата. Хорошая теплоизоляция здания также облегчает охлаждение здания летом.

Большое влияние на летний микроклимат в помещении оказывает ночное проветривание (ночное охлаждение). В частности, в климатических регионах, в которых летней ночью температура опускается до 20 ºС, лишнее тепло из здания может отводиться благодаря только целенаправленному ночному проветриванию. При этом обычное проветривание через оконный проем является малозатратным и эффективным – воздухообмен осуществляется за счет разности плотностей воздуха, обусловленной разными температурами. Здесь выгодно использовать окна от пола до потолка.

Эффект дымохода и перепады давления являются одними из природных сил, используемых в вентиляции дома Green Balance. Здесь форма здания и расположение играют важную роль. Стрелки указывают, как воздух проходит через здание, когда окна в крыше и на фасаде открыты.

Таким образом, комнаты охлаждаются и освежаются к моменту утреннего повышения температуры.

Достичь достаточного снижения тепловых нагрузок от солнечной радиации днем возможно с помощью хорошей теплозащиты, а также наружного затенения окон.

Значения термического сопротивления ограждающих конструкций при расчете тепловых нагрузок играют не менее важную роль, поскольку хорошая теплоизоляция позволяет максимально сохранить эффект ночного охлаждения помещений, уменьшая теплопоступления снаружи в дневное время.

Вентиляция

Контроль воздухообмена – это один из ключей к созданию энергоэффективных зданий. Критически важным требованием для минимальных затрат на отопление является высокая тепловая защита здания и предотвращение потерь тепла при проветривании. В то же время для хорошего внутреннего климата необходимо обеспечить хороший воздухообмен.

В холодное время года необходимый воздухообмен осуществляется системой вентиляции с минимальным потреблением энергии с рекуператором тепла.

Рекуперативная система вентиляции основана на отборе тепла из отходящих потоков воздуха системы вентиляции. Она организована следующим образом: отводимый из дома воздух проходит через теплообменник (рекуператор) и нагревает поступающий в помещения воздух. В жилые помещения подается только чистый воздух, оборудование обеспечивает необходимый уровень вентиляции в каждом помещении.  Эффективность рекуператора – 85 %. Затраты на работу двигателя в 10-15 раз меньше сберегаемого с его помощью тепла. Такая система обеспечивает поддержание в помещении необходимой влажности и надежное удаление загрязненного воздуха.

Энергопотребление, класс энергоэффективности, экономические показатели

На этапе проектирования были установлены требования к потреблению энергии – не менее 50 % ниже нормативного энергопотребления. По завершении проекта энергопотребление дома Green Balance составляет 63 кВт•ч на м² в год, что на 60 % меньше нормативного. Таким образом, дому можно присвоить класс энергетической эффективности А (очень высокий).

В доме установлены приборы учета энергии, для сбора информации по расходам различного рода энергоносителей с целью проведения мониторинга в течение длительного периода времени.

Отличные показатели энергоэффективности дома Green Balance достигаются за счет снижения потребности в отоплении. Именно в этой области находится значительный потенциал для экономии энергии.

Применение энергоэффективных технологий увеличило стоимость строительства на 14,5 %. Однако они окупятся за 9 лет. За счет уменьшения энергозатрат на отопление годовая экономия составляет 32 850 pублей.

Таким образом, дом Green Balance – реальный проект, обладающий следующими характеристиками:
* Класс энергоэффективности А;
* Комфортный микроклимат;
* Стильный дизайн;
* Хорошая звукоизоляция;
* Снижение энергопотребления на 60 % по сравнению со зданием, построенным в соответствии с существующими нормами;
* Годовая экономия на энергозатраты – 32 850 рублей;
* Незначительное увеличение стоимости строительства;
* Сокращение выбросов CO2 на 6,8 тонн в год. 

Дом Green Balance подтверждает отсутствие преград для развития энергоэффективного строительства в России. Это просто и экономически выгодно.