БОСТОН — Несмотря на все сложные решения, предлагаемые для снижения энергопотребления зданий, Саймон Хэр реализует проект, призванный продемонстрировать силу простоты в экологичном строительстве.
В начале этого года компания, занимающаяся проектированием и строительством, приступила к реконструкции коттеджа 1850 года постройки в историческом районе Бостона Роксбери-Кроссинг с целью сделать его настолько энергоэффективным, чтобы он не нуждался в механическом отоплении.
Его работа вдохновлена стандартом «Пассивный дом», который основан на комплексе принципов строительства энергоэффективных домов, зародившихся в Германии в конце 1980-х годов. Однако у Хэра есть и другая цель: показать, что дома с нулевым или очень низким энергопотреблением вполне по силам обычным специалистам в сфере строительства.
“Подход ”Пассивный дом“ очень технически сложен, и, на мой взгляд, в этом его ахиллесова пята — он привлекает технических специалистов, но не обычных людей, не строителей-любителей”, — сказал Хэр, стоя в прошлом месяце в недостроенном доме. «Мы можем доказать, что способны справиться с этим без привлечения консультантов и использования программного обеспечения для энергетического моделирования. Мы просто будем опираться на предыдущий опыт и проверенные практические правила».”
Проект «Пратт Хаус» является примером бурно развивающегося движения в строительной отрасли. На фоне растущей озабоченности проблемами окружающей среды и энергетики строители и архитекторы разрабатывают способы радикального сокращения энергопотребления в жилых домах — как при новом строительстве, так и при модернизации существующих зданий. По данным Американского совета по экологическому строительству, на долю всех зданий в США приходится около половины выбросов парниковых газов.
Более высокотехнологичным подходом к созданию сверхэнергоэффективных домов могут стать системы управления, оптимизирующие работу инженерных систем дома, таких как отопление и освещение, или бытовая техника с функцией адаптации к пиковым нагрузкам, позволяющая использовать более низкие тарифы на электроэнергию в непиковые часы.
Фотографии: «Пассивный дом» в процессе строительства
В отличие от этого, многие застройщики, такие как Хэр, начинают с нуля, принимая меры по снижению энергопотребления, необходимого для функционирования дома. На практике это сводится к возведению герметичного здания с обильной теплоизоляцией и энергоэффективной бытовой техникой.
Если в хорошо герметизированном и утепленном доме установить системы распределенного энергоснабжения, такие как солнечные панели для нагрева воды и выработки электроэнергии, владельцы домов смогут значительно сократить расходы на коммунальные услуги и, возможно, достичь нулевого энергопотребления. Например, соблюдение рекомендаций по строительству «пассивных домов» позволяет снизить энергопотребление на 60–70 процентов и сократить нагрузку на систему отопления на 90 процентов.
Это сложнее, чем кажется
Проект Хэра в Роксбери, который, кстати, представляет собой дом его семьи, изначально задумывался как реконструкция. Здание, когда-то служившее мастерской оружейника XIX века, простояло заброшенным 20 лет, прежде чем он его приобрел. После начала строительных работ бригада его компании Placetailor обнаружила серьёзные конструктивные проблемы, в результате чего коттедж был снесен и заново построен с точно такими же размерами.
Поскольку речь идет о новом здании, строители смогли уделить особое внимание герметизации. Каркас дома выполнен из конструкционных теплоизоляционных панелей, представляющих собой 12-дюймовые слои пенопласта, зажатые между двумя листами фанеры.
Слой жесткой пеноизоляции толщиной один дюйм на наружных стенах повышает коэффициент R (показатель теплоизоляции) до 50, что в разы превышает показатели типичного дома. Швы между строительными блоками стен и полом были заклеены лентой или заполнены пеноизоляцией, чтобы сделать здание более герметичным.
Во время двух испытаний на герметичность с помощью вентилятора Хэр одолжил у местного ди-джея генератор тумана, чтобы определить места утечки воздуха из здания, осматривая его как снаружи, так и из подвала. Благодаря множеству доработок удалось добиться высокой герметичности дома: показатель воздухообмена составил 0,6 раза в час, что для здания такого размера соответствует 60 кубическим футам в минуту.
Что необычно, пол выполнен из бетона, и внутренние стены также будут построены из аналогичного материала. Этот материал выступает в роли “тепловой массы”, способной удерживать тепло зимой или поглощать тепло из воздуха летом для поддержания комфортного микроклимата, пояснил Хэр. По его словам, благодаря установке солнечных панелей дом Пратта может легко стать домом с нулевым энергопотреблением.
Хотя это делается нечасто, строители уже на протяжении десятилетий переоборудуют существующие дома в подобные здания с повышенной теплоизоляцией. Один из способов заключается в укладке пенопластовых плит на наружные стены и крышу дома, а другой — в нанесении изоляционной пены на наружные поверхности и укладке черепицы поверх этого слоя.
Установка этого внешнего слоя теплоизоляции требует значительных первоначальных затрат и на практике сопряжена со сложностями, связанными с окнами, дверями и системой водоотвода. Однако главным препятствием на пути к созданию домов с лучшей герметичностью является просто инерция, поскольку большинство подрядчиков не уделяют внимания тому, как воздух циркулирует в зданиях.
“Принципы просты — хорошая теплоизоляция, герметичное здание и энергоэффективная бытовая техника”, — сказал Хэр. “Но обычная строительная бригада просто быстро возвела бы стену и даже не задумывалась бы о том, чтобы заделать трещины и оставить места, через которые должен проходить воздух”.”
В домах с очень высокой степенью герметичности необходим вентилятор с рекуперацией тепла, который механически подает наружный воздух, одновременно нагревая его при поступлении внутрь.
Расход топлива в милях на галлон для жилых домов
Наряду с тенденцией к повышению энергоэффективности жилых домов все чаще звучат призывы к внедрению контрольных показателей и стандартов эффективности. По словам Пола Элдренкампа из проектно-строительной компании Byggmeister, который является первым консультантом с сертификатом “Пассивный дом” в Новой Англии, в настоящее время застройщики и домовладельцы в значительной степени «действуют вслепую», когда речь заходит о повышении энергоэффективности.
Первоначальное здание — заброшенная мастерская оружейника, построенная в 1850 году.
(Источник: Placetailor)
В компании «Пратт Хаус» придерживаются подхода «сначала строить, а потом анализировать». Хэр выбрал именно этот путь, поскольку опасается, что исчерпывающий предварительный анализ, который может включать использование программного обеспечения для моделирования и сложных таблиц, отпугивает большинство строителей.
“Участники всего этого движения говорят, что стандарты нужны, но они настолько далеки от устоявшейся строительной практики — это просто ещё одно препятствие на пути внедрения этих решений”, — сказал он. “Стандарт ”Пассивный дом“ — очень строгий. Можно не дотянуть до него на долю процента, но при этом построить отличное здание».”
Цель состоит в том, чтобы к октябрю дом Пратта был практически готов — именно тогда начнется серьезное испытание его эксперимента. Зимой задача состоит в том, чтобы поддерживать температуру в доме на уровне от 63 до 65 без дополнительного отопления. Пока что летом в доме было прохладнее, чем на улице, отчасти благодаря бетонному полу, который поглощает тепло и создает ощущение прохлады.
Понятно, что такой дом подходит далеко не всем. Его площадь составляет всего 750 квадратных футов, и жильцам придется более активно регулировать температуру, чем просто настраивать термостат. Например, чтобы нагреть дом зимой, им нужно будет днем открывать жалюзи, выходящие на юг, а ночью — закрывать их, чтобы сохранить тепло. Летом же они открывают окна на ночь, чтобы охладить тепловую массу здания.
С другой стороны, используемые материалы являются недорогими или получены из вторичного сырья. “Не нужны роскошные дорогие окна из Германии”, — сказал Хэр. При этом многие строительные технологии можно применять и в других местах. Компания Placetailor, кстати, участвует в ещё одном местном проекте под названием JP Green House, цель которого — превратить столетний дом в углеродно-нейтральное здание.
“У нас было такое ощущение, что если энергоэффективные дома с тепловой насос с воздушным источником, ”…будут широко распространены, то с этим можно справиться, просто руководствуясь здравым смыслом“, — сказал Хэр. ”В противном случае это будет либо увлечением для компьютерных фанатов, либо чем-то вроде ракетной науки, тогда как большинство людей просто хотят иметь свой дом».”
