Дома с близким к нулевому потреблением энергии

Что такое дом с близким к нулевому потреблением энергии?

Поскольку с 2020 года общепринятые правила позволят строить только отвечающие требованиям близких к нулевым энергозатрат здания, представителям Bauroc будут все чаще задавать вопрос, можно ли по-прежнему возводить фасадные стены домов с установленным потреблением энергии из блоков bauroc ECOTERM без дополнительного утепления? Ответ: да, можно. Однако регламент энергоэффективности оставил исключение для частных домов. Требование для здания с близким к нулевым потреблением энергии не распространяется на небольшой дом с площадью до 220 квадратных метров. Такие частные дома должны соответствовать техническим условиям здания с низким энергопотреблением.

В чем различие дома с почти нулевым потреблением энергии и с низким энергопотреблением?

Определение очень простое. Расчетное годовое энергопотребление здания должно оставаться ниже установленного предела. Оно измеряется энергопотреблением (ЭП-показатель), которое характеризует годовое энергопотребление здания на квадратный метр обогреваемой площади в киловатт-часах. В Эстонии знак равенства можно поставить между зданием с околонулевым энергопотреблением и классом энергии A, здание же с низким энергопотреблением соответсвует классу B.

С 1.1.2019 приняты Минимальные требования энергоэффективности к зданию № 63, которые устанавливают для малого жилья следующие требования.

*) Минимальное требование для типа здания

*) Минимальное требование для типа здания

Мы рекомендуем строить дома, которые отвечают всем энергетическим требованиям и близким к нулевому энергопотреблению из наших самых термостойких блоков наружных стен bauroc ECOTERM +. Здания с низким энергопотреблением могут быть спроектированы с наружными стенами ECOTERM + 375 и ECOTERM + 500 без необходимости дополнительного потребления электричества от солнечных батарей. Как правило, околонулевое потребление может быть достигнуто при использовании любого стенового материала лишь с дополнительной энергоподпиткой для собственных нужд от солнечных панелей. В то же время можно проектировать дом с нулевым энергопотреблением без солнечных батарей с подходящими тепловыми насосами.

Ни одному зданию, в том числе к частному дому с обогреваемой поверхностью более 220 м², не будут предъявляться требования, как к близким к нулевому потреблению энергии, если установка солнечной системы батарей экономически нецелесообразна или технически не осуществима. В этом случае показатель энергетической эффективности нового строящегося здания должен соответствовать требованию здания с низким энергопотреблением.

Пример дома с близким к нулевому энергопотреблением

ПРОЕКТ: JÄMERÄ NOPPA

• Отапливаемая площадь 136 м²
•  крыша, U=0,10 Вт/(м²·a)
•  пол, U=0,14 Вт/(м²·a)
• окна-двери, U=0,9 Вт/(м²·a)
• q50 = 1,5 м³/чꞏм² @50Па

Энергорасчёты выполнены предприятием Energiaarvutused OÜ, energiaarvutused@gmail.com
Данные солнечных панелей: Naps Solar Estonia OÜ, www.napssolar.ee

В приведенной выше таблице показаны расчеты энергии для одного конкретного проекта дома – JÄMERÄ NOPPA – с тремя различными системами отопления для наружных стен ECOTERM + 500 и ECOTERM + 375. Отапливаемая площадь здания 136 м² является минимальным требованием класса B. Класс А является необязательным для нового жилья такого размера. Как видно из таблицы, выбор высокоэффективной системы отопления оказывает значительно большее влияние на энергетический класс здания, чем U-образная конструкция кладки наружной стены. Здания с фасадными стенами из ECOTERM + 375 и ECOTERM + 500 относятся к одному классу, и разница между показателями ЭП невелика.

При выборе системы газового отопления солнечные панели должны быть установлены на крыше NOPPA для достижения минимального требования – энергетического класса B. Требуемое количество панелей вполне умеещается на крыше NOPPA.

При выборе теплового насоса типа «воздух-вода» JÄMERÄ NOPPA уже отвечает текущим минимальным требованиям, то есть – класса B. При желанию достичь соответствия дома требованиям к зданиям с энергией, близкой к нулю – класса А, на крыше NOPPA должны быть дополнительно установлены 1-4 солнечные панели.

Выбор геотермального насоса для JÄMERÄ NOPPA безусловно выполняет условия высокой энергоэффективности,  то есть класса А.

В целом, приведенная выше таблица результатов расчетов подтверждает, что блоки ECOTERM + для наружных стен являются очень хорошим выбором как для домов с низким энергопотреблением, так и близких к нулевым затратам зданий.

Влияние наружной стены на класс энергоэффективности здания

На конкретном примере проекта дома JÄMERÄ Noppa видно, что хотя влияние теплопроводности (U) наружных стен на класс энергоэффективности присутствует, но оно относительно незначительное, и гораздо больший эффект на уменьшение энергопотребления здания даёт выбор эффективной системы отопления.

Причина заключается в том, что потери тепла через наружные стены bauroc ECOTERM+ блоки в годовом потреблении энергии зданием настолько незначительные (всего прим. 8%), что дальнейшее улучшение теплонепроницаемости стен не даёт больше сколько-нибудь значимой экономии годового расхода энергии.

Влияние теплонепроницаемости наружных стен современного небольшого жилого дома на всё электропотребление здания поясняют следующие две диаграммы распределения расходов.

Верхняя диаграмма наглядно показывает, что зданию необходима энергия не только для компенсации потерь тепла, т.е. на отопление, но и на освещение, вентиляцию, производство горячей воды, технические системы и для домашней техники. Причём, в современных домах затрачиваемая за год на отопление энергия в совокупности меньше, чем половина суммарного энергопотребления здания.

На нижней диаграмме расходы на отопление разбиты по главным компонентам потерь тепла. По графику видно, что часть потерь тепла через наружные стены в суммарном годовом потреблении энергии здания составляет только 8%. То есть, в случае если улучшить теплоизоляционные качества наружных стен со значения U=0,15 Вт/(м²·a) до значения  U=0,10 Вт/(м²·a), то расчётные потери тепла за год хотя и уменьшатся пропорционально на 1/3, но годовое энергопотребления здания снизится лишь на ~2,7%  (1/3 × 8%), что практически не ощутимо и особо не меняет число ЭП и класс энергоэффективности здания или затраты по счетам за отопление и электричество.

Влияние толщины изоляционного слоя на теплоизоляцию стен

Теплоизоляционная способность стены не пропорциональна толщине слоя изоляционного материала, а обратно пропорциональна. Другими словами, это означает, что эффект от каждых последующих 5 см утеплителя меньше, чем от предыдущих. Красная линия на графике ниже четко показывает взаимосвязь между толщиной слоя изоляционного материала (горизонтальная ось) и общей теплопроводностью U (левая красная вертикальная ось) этого изоляционного слоя.

Однако стоимость изоляционного материала в евро (правая синяя вертикальная ось) увеличивается пропорционально толщине изоляционного слоя, что четко обозначено синей линией на графике.

Графики составлены исходя из предположения, что цена изоляционного материала λ = 0,04 Вт / (м · К) и изоляционного слоя толщиной 5 см составляет 2,98 евро / м².

Как видно, при толщине изоляционного слоя 20-25 см изменение коэффициента теплопередачи при добавлении дополнительной изоляции уже минимально. Однако стоимость изоляционного материала растет такими же темпами, ровно также как и сложность установки изоляционного материала.

На графике показан рекомендуемый до конца 2018 года диапазон U = 0,12… 0,22 Вт / (м² · K), действующий для теплопроницаемости стены, ограниченной двумя серыми линиями , что соответствует оптимальной толщине изоляционного слоя. Новое Постановление о минимальных требованиях к энергоэффективности 2019 больше не устанавливает количественные требования к теплопроницаемости стен. На графике оранжевыми точками показаны коэффициент теплопередачи блочной стены из  bauroc ECOTERM + 375 без дополнительной изоляции 0,20 Вт / (м² · K) и коэффициент теплопередачи  блочной стены без дополнительной изоляции из ECOTERM + 500 0,15 Вт / (м² · K).

Наконец, помимо теплопроводности наружных стен (значение U), массивность здания также положительно влияет на энергопотребление здания. Это означает, что дом с массивными наружными стенами из bauroc ECOTERM + имеет меньшее потребление энергии и лучшее значение ET, чем дом с наружными стенами с каркасом из светлого дерева, построенный по точно такому же дизайну и с таким же коэффициентом теплопередачи.

По сравнению с утепленными каменными стенами, однослойные стены ECOTERM + имеют явные конструктивные технические и физические преимущества. Вы можете узнать о них подробнее в разделе «Решения» на нашем веб-сайте.

Данные по состоянию на 26 марта 2018 г.