Строить энергоэффективные здания для села

Специалисты Международной энергетической конференции после известного энергетического кризиса во второй половине прошлого века сформулировали главную идею экономии энергии: энергоресурсы могут быть использованы более эффективно благодаря мерам, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, а также приемлемы с экологической и социальной точек зрения, то есть использованы с минимумом изменений привычного образа жизни.

В западных странах уже пройден этап первоначальных поисковых разработок экспериментального строительства и опытной эксплуатации энергоэффективных зданий. Практически решается задача перехода к массовому строительству таких зданий в качестве стандартных. Для этого уже производятся необходимые материалы и компоненты инженерных систем жизнеобеспечения, а также разработаны методы проектирования. Одновременно ужесточаются требования к энергопотреблению вновь строящихся и реконструируемых зданий.
В Европе сложилась классификация зданий по энергоэффективности: дома низкого энергопотребления, дома ультранизкого энергопотребления и пассивные — не нуждающиеся в отоплении. В таблице приведены количественные критерии отнесения зданий к той или иной категории и соотношение теплоэнергетических малоэтажных зданий различной степени эффективности.
Такой показатель, как ГСОП (градусо-сутки отопительного периода), — объективная характеристика степени суровости климата, пропорциональная энергозатратам на отопление (в Западной Европе составляет в среднем 2000, в средней полосе России — 5000, в обжитых районах Сибири — 6000-8000 градусо-дней. При составлении таблицы были приняты ГСОП для Германии 2200, для России — 4800 (Подмосковье). В последней графе таблицы приведены примерные расходы энергоносителей за отопительный период в пересчете на жидкое топливо.

Индивидуальный жилой дом 140 м 2 общей площади	Годовой расход тепла Квт/ч/м2 год град. сутки	Удельный расход тепла, Втч/м2	Расход солярки л/год
Германия
Старое строение	300	136	4200
Типовой дом 70-х г. г.	200	91	2800
Типовой дом 80-х г. г.	150	68	2100
Дом низкого энергопотребления 90-х г. г.	0-70	14-32	420-980
Дом ультранизкого энергопотребления	30-15	14-7	210-420
Современный пассивный дом	менее 15	менее 7	0
Россия
Дома строй постройки до середины 90-х г.г.	600	125	8400
Постройки в соответствии с новым СНиП по теплотехнике	350	73	4900
Дом низкого энергопотребления	60-150	13-31	840-2100
Дом ультранизкого энергопотребления	15-60	3-13	210-840
Пассивный (теплонулевой) дом	менее 15	менее 3	0

Из данных таблицы видно, что резервы снижения потребления энергии зданиями весьма велики. По мнению экспертов, с технической и экономической точек зрения в настоящее время вполне обоснованным является снижение энергопотребления зданий не на 20-40%, как иногда утверждается в российских публикациях, а многократное — на 80-90%. В России же вопреки общемировой тенденции продолжается массовое строительство энергорасточительных домов, в том числе на селе. Нарушаются СНиП, которые несколько лет назад были заметно ужесточены.
В сельском хозяйстве и коммунальной сфере значительная часть энергии затрачивается на энергоснабжение зданий. Так, только на тепловые процессы расходуется 30% от всей электроэнергии, потребляемой на селе. Переход к строительству на селе энергоэффективных зданий приведет к заметному снижению общего энергопотребления. Уже на начальной стадии эффект такого снижения может быть оценен в 10-15%.
Для современного российского села наибольший практический интерес представляют дешевые дома низкого энергопотребления, имеющие, к тому же, наилучшее соотношение цена-качество. Такие дома чаще всего имеют стоечный деревянный каркас. Утеплитель подбирается из местных дешевых экологичных материалов: костра льняная или конопляная, соломит, камышит и т.д. Внешняя отделка — штукатурка по фиброцементным листам или по сетке. Внутренняя отделка — штукатурка или гипсоволокнистые плиты. Крыша двускатная, развернутая к югу под оптимальным для установки солнечных коллекторов углом. Предусматриваются экономичные (10 долларов за м2) солнечные водяные коллекторы конструкции Е.И. Широкова. Над первым этажом устраивается теплая мансарда. Внутренние инженерные системы (водопровод, отопление, вентиляция, электропроводка) комплектуются изделиями российского производства.

Тепловые солнечные водяные коллекторы конструкции Широкова имеют простейшую конструкцию и не боятся замерзания благодаря использованию в них пластиковых трубок. Из-за невысокого КПД они обеспечивают только горячее водоснабжение в теплый период года. При установке заводских коллекторов возможно частичное замещение отопительной нагрузки в осенне-весенний период. При этом можно обходиться без использования антифриза, применяя коллекторы с автоматическим сливом и заполнением водой.
Слой утеплителя отделяется от внутренней отделки паронепроницаемой мембраной, от внешней — гидроизоляционной. Соответствующие пленочные покрытия производятся отечественной промышленностью. Как показывает опыт, дерево в качестве строительного материал весьма долговечно. То, что условия для длительной службы дерева в конструкциях зданий вполне достижимы и во влажном климате, демонстрирует наличие и в России, и в Европе сотен деревянных зданий, возраст которых исчисляется многими столетиями.
Исследования показывают, что, если дерево не гниет, то его свойства практически не ухудшаются со временем. Так ведут себя и многие другие органические материалы. Например, при исследовании в США соломенных домов столетней давности случайно обнаружилось, что спрессованная солома, вынутая из их стен, съедается коровами.

Такие органические уплотнители, как льняная или конопляная костра, не поддерживают горения, солома средней степени прессования соломит (200-300 кг м3) также не горит. Соломенные блоки от пресс-подборщика сами по себе горят, но, будучи закрыты специальной штукатуркой, проявляют очень высокую степень огнестойкости, превосходящую, по материалам американских испытаний, огнестойкость стальных конструкций. Поскольку штукатурка закрывает и деревянный каркас, описываемые дома оказались в высокой степени пожароустойчивыми.
Для отопления могут применяться газовые котлы с водяным контуром или печи на различных видах топлива. Котлы и система отопления выбираются втрое-вчетверо меньшей мощности, чем для обычных домов. Это один из факторов, удешевляющих строительство.
Строительная себестоимость таких домов — $140-160 за м2, класс энергоэффективности — дома низкого энергопотребления. Расход энергии на отопление ниже в четыре и более раз. Гигиенические условия в таком доме вследствие более равномерного распределения температур лучше, чем в других домах. Цена в 1,5-2 раза ниже, чем у аналогичных по размерам кирпичных домов.
Проводимые неоднократно проверки таких домов, в том числе и после нескольких лет эксплуатации, показали их превосходные строительные и эксплуатационные свойства. По описываемой технологии могут строиться не только жилые и общественные здания, но и помещения для скота или склады сельхозпродуктов.

Подобные дома отличаются от получивших известность в России так называемых канадских:
— более совершенным двойным каркасом;
— отказом от применения не относящихся к дешевым, недолговечных и неэкологичных утеплителей (пенополистирола, минваты);
— отказом от применения неэкологичных и недолговечных материалов (ДСП, фанеры, ОСП);
— устранением теплопроводных мостиков, значительных для одинарного каркаса;
— лучшими теплотехническими показателями.

Энергоэффективные здания по понятным причинам особую ценность представляют для сельских районов. Они могут весьма экономичным образом оснащаться всеми бытовыми удобствами, характерными для городских жилищ.

Подготовил Вячеслав ГИЛЕВИЧ