Свечи вместо батарей

   В основе концепции пассивного дома очень простой эффект — автономное пространство, откуда не выходит тепло, можно отопить всего одной свечой. По аналогии: для дома-термоса, не имеющего тепловых потерь, даже в морозы будет достаточно тепла человека (в сутки человеческое тело выделяет 100 кВт тепловой энергии), солнечной энергии и энергии, выделяемой электроприборами.

   В середине 1980−х годов германский инженер-физик Вольфанг Файст сделал математические расчеты дома-термоса, который не надо было бы обогревать. Главный результат расчетов в том, что такой пассивный дом оказался не математическим феноменом, а вполне реальной вещью. В частности, для эффективного утепления здания не нужны толстые кирпичные стены — достаточно слоя утеплителя менее полуметра.

   Для проверки расчетов Файста в 1991 году в Дармштадте был построен первый пассивный дом. Детальное изучение подтвердило: здание действительно практически не потребляет тепла. Экспериментальный дом оказался всего на 25% дороже обычного здания (это превышение было профинансировано грантом от правительства), что вполне приемлемо для первого образца. Интересно, что в середине 1980−х независимо от Файста подобные расчеты сделал и российский физик Юрий Лапин. Однако отечественное градостроительное начальство посчитало, что такого не может быть в принципе, и идею даже проверять не стали.

   Уже в первом пассивном здании доктора Файста были сформулированы пять основных принципов пассивного дома:

    Принцип первый — хорошая теплоизоляция всех частей здания. Для утепления стен, кровли и фундамента в климате центральной части Германии достаточно высокоэффективных утеплителей толщиной 30–40 сантиметров, что по тепловым свойствам эквивалентно кирпичной кладке толщиной шесть-восемь метров.

   Второй — использование трехкамерных стеклопакетов с низким показателем теплопередачи.

   Третий — особое внимание уделяется тонкой работе с так называемыми мостиками холода (стыки элементов, металлические части, углы здания), через которые тепло активно уходит. Например, металлические детали заменяются пластиковыми.

    Четвертый — проводится герметизация здания, и оно действительно становится термосом, не выпускающим воздух. Правда, тут возникает проблема: люди дышат, а значит, необходима постоянная подача свежего воздуха. В советской практике предполагалось, что вентиляция помещений происходит естественно — через форточки и щели в окнах-дверях. Понятно, что для герметичного пассивного дома такой подход неприемлем, так как зимой здание будет терять тепло.

   Выход был найден в системе искусственной вентиляции с рекуператорами-теплообменниками. Это и есть пятый принцип возведения пассивного дома. Свежий воздух подается в постройку по трубе, проходит через теплообменник, где забирает часть тепла у выходящего воздуха, имеющего комнатную температуру. В пассивных домах уровень рекуперации достигает 75%, а значит, выходящий воздух передает значительную часть энергии входящему. Зимой входящий воздух, если это необходимо, дополнительно подогревается. То есть система отопления в зданиях все-таки есть, но она воздушная и потребляющая мало энергии.

   Результат: необходимость в отоплении пространства резко снижается. Критерием пассивного дома является потребление тепловой энергии — 15 кВт на один квадратный метр в год. Это в десять раз меньше, чем у рядовых германских зданий 1950–1980−х годов постройки и в 10–15 раз меньше, чем у советских домов, возведенных в 1970−х. Наконец, пассивные европейские дома потребляют в пять-семь раз меньше тепловой энергии, чем современные российские здания. Можно посчитать и по-другому: для отопления 30−метровой комнаты пассивного дома достаточно энергии 30 свечей.

Дом как компас.

   «Это рабы своих домов. В шесть утра встают, чтобы открыть ставни и передвинуть какие-то задвижки. Раз в несколько часов они что-то закрывают-открывают, чтобы поймать солнечный свет и тепло. Живут в холоде. Берегут каждый джоуль энергии. За неплотно закрытую дверь готовы убить» — такие ужасы мне рассказывали в Москве про жизнь экстремалов от экостроительства. Я был готов увидеть нечто подобное и в пассивных домах, но, честно говоря, ни в одном из осмотренных мной домов ничего подобного не заметил.

   Первый увиденный мной пассивный дом оказался похож на ежа. Из каждой квартиры на улицу торчали по две трубы диаметром сантиметров в двадцать пять. По длинной трубе чистый воздух засасывался в дом, по короткой выводился использованный воздух. Трубы первого этажа располагались в двух метрах от земли: чем выше, тем чище воздух.

   Оказывается, по пассивному дому можно безошибочно определять стороны света. На юг выходят большие панорамные окна. Окна на север намного меньше. Впрочем, использовать дом как компас можно только с учетом климата страны. Большие окна на юг отражают положение в Германии, где хочется зацепить побольше солнечной энергии. Энергоэффективные дома в Южной Европе, наоборот, будут ориентироваться окнами на север, чтобы защититься от лишнего тепла.

   Окна — это всегда предмет компромисса. С одной стороны, через них в комнаты попадает свет и солнечная энергия, а с другой — в них велики теплопотери, которые можно радикально снизить, только вставив очень дорогие стеклопакеты. В каждом случае размер окон и их параметры по тепло— и светопередаче рассчитывают архитекторы исходя из бюджета стройки.

   В целом по архитектуре пассивные дома практически не отличаются от обычных, все интересное внутри. Во втором пассивном доме запомнилась большая комната для инженерного оборудования в подвале. Множество труб с воздухом и водой запаковано либо в резиновые кожухи, либо в изоляцию с фольгой — немцы решительно борются с теплопотерями. В углу стоял рекуператор размером чуть больше холодильника. В трубу с входящим воздухом вмонтированы места для нескольких фильтров — как в автомобиле. Фильтры периодически меняются, что гарантирует чистый воздух в доме. Кстати, я знаю людей в России, которые поставили такого рода несложную систему подачи и очистки воздуха на балконе городской квартиры — принимая во внимание качество московского воздуха, следует признать, что подобные системы более чем актуальны.

   Следующая постройка принадлежит уже к новому поколению пассивных домов. Из этого многоквартирного здания в центре Франкфурта-на-Майне уже не торчала масса труб: система воздушного отопления с рекуперацией здесь общая на весь дом. Архитектор Вернер Фюслер из бюро R-M-P architekten долго рассказывает о различных инженерных ухищрениях, о длительности и сложности проектирования пассивных домов, а также о том, что альтернативы такому строительству нет — в районе Франкфурта все новые здания должны строиться как пассивные. Меня архитектор Фюслер удивил фразой: «Можно сказать, что вопрос отопления здания за последние годы был окончательно решен. Есть целый набор проверенных рецептов, и борьба идет, по сути, за проценты экономии. Следующий шаг — оптимизация работы с горячей водой, которая пока просто уносит энергию в канализацию. Думаю, в ближайшие годы появятся эффективные решения и в этой сфере».

   Замечу, что внутри зданий, построенных по технологии «пассивный дом», дышалось очень хорошо. На контрасте — в некоторых даже недешевых подмосковных коттеджах спертость воздуха ощущается уже через пару минут. В каждом пассивном доме на стене висит небольшая коробочка — пульт управления климатом. Чаще всего там два регулятора: первый задает температуру, второй регулирует скорость подачи чистого воздуха. Так что на коробочке несколько положений типа «один дома» (не менее 300 литров воздуха в час), «вдвоем», «вечеринка».

А нам оно надо?

   Изучение германских пассивных домов не может не вызвать вопросов о том, насколько применима эта система в России, насколько легко ее у нас продвигать? Увы, препятствий здесь слишком много. Начнем с самых очевидных. В России по сравнению с Европой дешевая энергия. Соответственно, и окупаемость таких систем при низких тарифах будет намного ниже.

   Есть и психологическая проблема: русские не привыкли экономить. В Советском Союзе в экономическую модель закладывалась почти дармовая энергия, которая считалась неистощимой. При сильной поляризации общества по доходам непонятен и субъект экономии. Для богатых экономить на эксплуатации нет резона, а бедные не могут себе позволить такие технологии.

   Наконец, не стоит забывать, что немецкая стройка кардинально отличается от российской. В Германии ищут эффективные проектные решения, снижающие себестоимость. Российская же стройка в принципе практически «бессчетна». Архитекторы спроектировали «красоту», девелопер упростил проект, генподрядчик переделал проект, чтобы было удобно ему, а уже на самой стройке мелкие подрядчики использовали самые дешевые материалы. Какой в итоге будет стоимость строительства, непонятно до окончания работ. Добавим сюда «откаты», инфляцию и неквалифицированных рабочих, портящих даже хорошие материалы, и получится, что немецкая «битва за проценты» в России сегодня никому не интересна.

   Другое отличие системы «пассивный дом» как экотехнологии от российской стройки в том, что она принимает во внимание стоимость здания в течение всего срока его эксплуатации. Важно не только дешево построить, но и иметь хорошие экономические показатели по эксплуатации. В российском варианте девелопер-застройщик действует по схеме «построил-продал-забыл» и потому заинтересован в дешевой себестоимости строительства.

  Есть и техническая сложность. В России стоимость системы «пассивный дом» будет выше, чем в Германии, вследствие слаборазвитой стройиндустрии. С аналогичной проблемой сейчас сталкиваются застройщики модельных пассивных домов в Испании. Там двухкамерные окна среднего качества стоят дороже, чем отличные трехкамерные окна в Германии.

   «В России пассивных домов пока нет, — говорит Юрий Матросов, заведующий Лабораторией энергосбережения и теплозащиты зданий НИИ строительной физики. — Основные проблемы, препятствующие их появлению, связаны с психологией людей разного уровня, от госчиновников и профессоров до застройщиков. Технически в нашей стране есть все возможности для создания пассивных домов в центральном и южном регионах. Но нужны пилотные и демонстрационные проекты, нужна государственная поддержка этих проектов».

   Для сравнения: в Германии правительство проводит системную политику в области энергоэффективности. В случае пассивных домов это и гранты инноваторам, и субсидии потребителям, и применение технологий на государственных проектах. В России ничего подобного нет. Несколько лет назад было принято правильное решение о введении паспортов зданий, где указывались бы тепловые свойства объекта. Но это решение так и осталось на бумаге.

   Препятствий на пути энергоэффективных технологий слишком много. Но что может заставить выбрать именно «гонку с препятствиями»? Понимание того, что кладовые природы не бездонны, что, строя холодные дома в самой холодной стране мира, мы разоряем Россию.

(Алексей Щукин специальный корреспондент журнала Эксперт)

Вы спросите: как это возможно?!

пассивный домВ каждом доме тепло исходит не только от батарей, но и производится работой электроприборов (холодильник, стиральная машина, плита и т.п.), а также продуцируется самими жильцами. Эту бесплатную тепловую энергию мы сохраняем внутри пассивного дома благодаря строительным элементам, обладающим высочайшей теплоизоляцией и герметичностью. Снаружи в дом, в свою очередь, поступает бесплатная солнечная энергия, которую мы проводим внутрь при помощи целесообразно распределенных оконных проемов.
И, наконец, в доме устанавливается так называемая «комфортная» вентиляция (каждое помещение автоматическим способом снабжается свежим воздухом). Таким образом, сокращаются те потери тепла, которые обычно возникают при проветривании помещения.
Иначе говоря, Ваш дом не будет нуждаться в дорогом отоплении и, несмотря на это, в нем будет тепло и уютно.

К принципу работы пассивного дома сначала относились с недоверием и в Германии. Однако в настоящий момент по этому методу построено уже более 10.000 домов, школ, административных и других зданий по всей стране. Заказчики очень довольны результатами и, имея лишь на 5% бóльшие затраты на строительство, полностью экономят расходы на отопление. В Германии дополнительные затраты на строительство пассивного дома окупаются полностью приблизительно через 7 лет.