Пассивный дом

Материал из kovcheg
Перейти к: навигация, поиск

Пассивный дом – экскурс в историю

Когда был построен первый Пассивный дом? Кому пришла эта идея? Может «Пассивный дом» - это лишь новое название для создания конструкции с повышенной изоляцией? Предлагаем найти ответы на эти вопросы, погрузившись глубже в историю возникновения Пассивного дома.

Традиционные пассивные дома. Так выглядит традиционный дом в Южном Китае. В этом климате важнее сохранить прохладу в помещении, нежели обогреть его. Во многих климатических регионах мира, если здание «разумно» сконструировано, то оно не нуждается в активном обогреве или охлаждении (например, в некоторых районах Ирана, на побережье Португалии, в некоторых частях Китая). То, что теперь мы называем Пассивным домом, для тех мест давно уже было обычной практикой. Бо Адамсон (1990) первым классифицировал эти дома как пассивные. Вопрос состоял лишь в том, насколько возможно перенести данный принцип строительства в Европу. Это стало отправной точкой для создания технологии Пассивного дома.

Традиционные пассивные дома в Исландии. В средние века в период дефицита дерева в Исландии люди начали строить дерновые дома. Они очень напоминали пассивные дома, хотя у них не было достаточного количества окон или хорошей вентиляции. В XVII и XVIII веках в Европе случился кризис лесоматериалов, который был вызван обширной вырубкой леса. Решение этой проблемы было найдено при добыче угля. Однако в Исландии это оказалось невозможным. Как мы знаем, необходимость - это мать изобретения: исландцы быстро обнаружили, что хорошо изолированные дома остаются теплыми сами по себе.

Исследовательский корабль «Фрам» был пассивным домом (1893) Первый полностью функционирующий Пассивный Дом был фактически полярным кораблем, а не домом. Он назывался “Фрам” Фритьофа Нансена (1893), что в переводе с норвежского - “Вперед”. Он пишет: «... корабль был облицован прописанным смолой войлоком, затем шел слой пробки, далее панели из елового дерева, затем толстый слой войлока, а завершающим были два слоя - линолеум и, наконец, внутренняя обшивка. Толщина палубы составляла 38 см ... Иллюминатор, который больше всего подвергался воздействию холода, был защищен благодаря трехслойному стеклу.. Внутри было тепло и уютно. Независимо от того, будет ли внешняя температура минус или плюс 22 градуса, нам не нужно растапливать печь. Вентиляция отличная, тем более что мы оснастили судно специальным воздуховодом, через который холодный зимний воздух поступает внутрь; и даже несмотря на это, нам здесь комфортно, только лампа горит. Я думаю, что от печки вообще можно отказаться; она только зря место занимает («Крайний Север», Брокхаус, 1897)

Систематические исследования: Вагн Корсгаард и дом с нулевым потреблением энергии DTH (датская техническая высшая школа)

Дом с нулевым потреблением энергии DTH профессора Вагна Корсгаарда (1973) был пассивным домом.

Систематически датская техническая высшая школа проводила имитации и создавала чертежи, чтобы построить подобный дом. Этот объект сейчас, как и раньше является гостевым домом при университете и в нем функционируют все пассивные системы. Однако активная солнечная техника после выявления дефектов не обновлялась.С самого начала опыт этого проекта оказывал влияние на исследования, связанные с разработкой пассивного дома.

Систематические работы в Германии: Херстер и Штайнмюллер и экспериментальным домом Филипса

Дом без отопления. Одновременно с развитием в Скандинавских странах и Америке по заказу федерального министерства научных исследований Германии было проведено систематическое исследование создания энергоэффективных домов, в котором принимали участие Херстер (руководитель рабочей группы), Штайнмюллер и другие ученые. Проведение имитаций позволило определить правильные параметры для энергосберегающий домов в Германии, что и доказали полевые испытания. В результате суперизолированный дом на одну семью с активной солнечной техникой, который служил для проведения эксперимента, так и не стал жилым.Опыт этого проекта оказывал влияние на изучение проблемы пассивных домов с самого начала.

Пионеры в Северной Америке: Вильям Шурклиф и Вэйн Шик

Потребление энергии в пассивных домах. Целый ряд североамериканских разработок в конце 70-ых годов и в начале 80-х («суперизолированные дома») был очень схож с пассивным домом. Вильям Шурклиф опубликовал в этой связи множество работ.Эти работы послужили серьезным фундаментом для создания домов с низким потреблением энергии и пассивных домов в Европе.

Пассивный дом на высоте 2164 метра: институт «Роки маунтинс» Эмори и Хантера Ловинс

Институт «Роки маунтинс» Эмори и Хантера Ловинс

Пассивный дом на горе Эмори Ловинс, известный во всем мире благодаря своим публикациям об альтернативных энергетических решениях, не оставил их в теории. На высоте 2164 метра в Старом Сноумассе, Колорадо, он построил хорошо изолированный и при этом пассивный и работающий на солнечной энергии дом. В зимнем саду росли тропические растения, а печь использовалась крайне редко.Эти опыты дали исследованиям создания пассивных домов надежность и уверенность, что подобные физические процессы функционируют и на практике. В 1995 году Ловинс посетил пассивный дом в Дармштадте. Благодаря ему, пассивный дом стал рассматриваться не как исследовательский проект, а как энергетический стандарт будущего.

«Нулевка» в Дорпе

Дом с нулевым потреблением энергии в Дерпе около Гановера

Дому с нулевым потреблением энергии Эрхарда Вирс-Кайзера и общины «экологическая мастерская будущего, дома с минимальным и нулевым потреблением энергии» по расчетам необходим такой минимальный объем энергии, как для пассивного дома, но на деле расход, к сожалению, оказался выше. Проблема крылась в воздухонепроницаемости (строительная бумага без усиления), а также в изоляционном слое и солнечной накопительной технике. Десять квадратных метров солнечного накопителя были удалены, чтобы построить дополнительное крыло здания. Но дом используется, как и раньше, как «почти пассивный дом». Роберт Борщ Лаакс оказал решающий вклад в развитие деталей.В этом проекте принимали участие многие исследовательские группы, занимающиеся разработкой пассивных домов.

Серьезные проблемы первых домов заключались в следующем:

· Отсутствие знаний о необходимости качественной изоляции. Сведения об этой проблеме были собраны в первую очередь в Швеции. Профессор Арне Эльмрот является одним из пионеров в этом вопросе.

· Отсутствие хорошего решения проблемы энергоэффективных окон. (Ловинс: «нам необходимо использовать лучшие термические качества оконных рам»). Поэтому раньше окна были либо маленькими, либо покрывались слоем изоляции. Вот две причины, по которым этот вопрос не получил широкой огласки.

· Отсутствие надежной энергоэффективности используемой техники. Во многих проектах возник эффект «технической рождественской ели»: техника была настолько сложной, что либо не работала совсем, либо работала совсем недолго.Далее следует назвать развитие и опыт, которого добились ученые из Швеции (например, Конрад Бруннер, Рюди Кризи и Йозеф Йенни) и в Австрии (Хельмут Крапмайер, Ричард Кальдонацци, Штуре Ларсен).

Супердома с низким потреблением энергии Ханса Еека

Ингольштадт-Хальмштадт: дома с низким потреблением энергии (потребнеость в отоплении 30 киловатт час на метр квадратный в год) и два участка архитектора Ханса Еека(1985).

энергосберегающий домВ Швеции путь создания домов с низким потреблением энергии давно пройден. Опыты со сложной и ненадежной техникой уже давно научили делать все, действительно, правильно: герметичность, очень хорошая теплоизоляция, хорошие окна, надежное механическое проветривание. Пионером в Швеции был Ханс Еек. Его биография отражает опыт строительных исследований: от «технического рождественского дерева», через супердом с низким потреблением энергии к пассивному дому. Здесь изображен дом рядовой застройки совместного немецко-шведского проекта Ингольштадт-Хальмштадт. Эти дома еще нельзя назвать пассивными, но осталось сделать лишь маленький шаг. Ханс Еек являлся и является одним из партнеров по сотрудничеству во всех фазах развития пассивного дома.

Энергетически независимый солнечный дом во Фрайбурге

Независимый солнечный дом во Фрайбурге. Здание и сейчас используется как пассивный дом.

Энергетически независимый солнечный дом (Фрайбург 1992/93 Вильгельм Шталь) возник практически одновременно с пассивным домом в Дармштадте. Он очень похож на пассивный. Частично дорогостоящая обслуживающая техника с водородным накопителем использовалась только во время проведения испытательного срока. Пассивная техника и рекуперация тепла показали себя с лучшей стороны. Сейчас в этом доме проводятся тесты компактной отопительной техники для пассивного дома и опыты на пригодность.Вильгельм Шталь и ISE, составлявшие группу пассивного дома, обменивались опытом во время строительства, и оказывала друг другу поддержку.

Пассивный дом в Дармштадте Кранихстайн

Дом с хорошей изоляцией. Группа ученых объединилась в 1988/89 годах под руководством Вольфганга Файста в «исследовательский проект подготовки строительства пассивного дома» - международная кооперация в которой принимают участие Бо Адамсон и Герд Хаузер. Систематически при содействии федеральной земли Гессен создавались условия для исследования энергоэффективных домов и прототипы строительных деталей: среди прочего изолированные оконные рамы, сокращение тепловых мостиков и регулирующая содержание углекислого газа система вентиляции.

По плану профессоров Ботта, Риддера, Вестермайера в 1990/91 годах на частном земельном участке был построен дом рядовой застройки. С 1991 года эти дома заселены. Сопроводительная программа замеров позволила получить сведения о строительных элементах с высоким уровнем теплоизоляции, об окнах, о вентиляции с использованием рекуперации тепла, о поведении обитателей, качестве воздуха, о поступлении внутрь источников тепла и о многом другом.

Для создания нормальных жилых условий этот проект подтвердил необходимость беспрепятственного функционирования всех работающих компонентов. Это правило действует и по сей день. Замеры потребления энергии для отопления в течение 15 лет стабильно остаются ниже 10 киловатт в час на метр квадратный в год. Таким образом, экономия в сравнении с традиционными постройками составляет 90%. При этом замеры показывают, что воздух внутри помещения очень хорошего качества, а то, что в доме приятная температура показывают не только замеры, но и опрос жильцов.

Большинство компонентов (например, изолированные рамы) производились до этого проекта кустарным способом. Их безупречная работа послужила решающим поводом запустить серийное производство этих строительных деталей такого качества

ВЫВОД

Пассивный дом – это концепция высокого комфорта, сочетающегося с низким уровнем расхода энергии на отопление. Точное определение звучит следующим образом:«пассивный дом – это здание, в котором термический комфорт (ISO 7730) достигается лишь незначительным подогревом и охлаждением объема свежего воздуха, которого достаточно для достижения качества воздуха DIN 1946, без использования дополнительного потока воздуха».

Это определение чисто функциональное, не содержит никаких цифровых данных и подходит для любого климата. Определение показывает, что в основе лежит не какой-то определенный стандарт, а основополагающая концепция.Иными словами, пассивный дом не изобретен, а скорее открыт.

История знает немало примеров того, как принципы сначала употреблялись на практике, а потом складывались в знание. В этом открытии принимали участие многие институты и ученые. Каждый из них внес решающий вклад в разгадывание этого пазла. Любой список будет неполным, ведь научные работы базировались на результатах, достигнутых ранее, хотя ученые даже не догадывались об этом. Важную роль сыграли и контрагенты: они прояснили позиции, помогали сформулировать мысли и более четко выработать принципы.

«Пассивный дом – это не просто новое название для суперизолированного дома, хотя в северных регионах он и выглядит почти как суперизолированный. Концепция пассивного дома не описывает технику, при помощи которой можно достичь поставленной цели. И пассивные солнечные дома более раннего этапа строительства могут послужить фундаментом для функционирующего пассивного дома. «Пассивный солнечный дом» и «суперизолированный дом» долгое время рассматривались их защитниками как конкурирующие проекты. Роберт Хастингс, пионер американской «пассивной солнечной архитектуры», внес решающий вклад в устранение противоречий.