Нужно ли строить энергосберегающий дом?

Тема энергосберегающего строительства сегодня интересует многих, однако насколько оправдывает себя строительство энергосберегающего дома?

Строить теплое и экономное жилище – это, безусловно, целесообразно. Наибольшая часть эксплуатационных расходов дома приходится на отопление. Поэтому, для того, чтобы сократить расходы на энергоносители необходимо позаботиться об эффективном утеплении внешних ограждающих конструкций (стен, перекрытий, окон, крыши). Потери тепла становятся меньше при увеличении коэффициента сопротивления теплопередаче R (м²•К)/Вт. Дополнительное и совершенно бесплатное тепло может дать солнечное излучение. Экономии можно добиться и за счет компактного проекта с правильной ориентацией дома по сторонам света. При этом южный фасад делается большой площади и с обширным остеклением, а северный – низкий и с малым количеством окон. Уже только этими способами можно добиться значительной экономии энергоносителей.

Окупаемость энергосберегающих решений

В качестве рассматриваемого объекта возьмем односемейный дом площадью 144 м². Исходные данные следующие:

•  наружные стены имеют коэффициент сопротивления теплопередаче R=4(м²•К)/Вт; 
•  окна и двери – R=0,56(м²•К)/Вт; 
•  перекрытия – R=5,0(м²•К)/Вт; 
•  полы – R=2,5(м²•К)/Вт; 
•  расчетная температура в помещениях +20°С, а наружная – 20°С; 
•  объем интенсивно вентилируемых помещений 150 м³;
•  высота помещений 2,7м; 
•  количество проживающих – 4 человека. 

В таком доме при замене существующих ПВХ окон на окна с 5-камерным профилем и R=0,83(м²•К)/Вт, необходимо будет потратиться на треть больше, но дополнительные затраты окупятся минимум в течение 6 лет, если отапливаться электричеством. При отоплении газом срок окупаемости превысит срок эксплуатации окон.

Подсчитано, что при увеличении слоя утеплителя перекрытий в 2 раза, необходимо затратить около 18 тыс. рублей. Сопротивление теплопередаче при этом увеличится с 5 до 10(м²•К)/Вт. Окупаемость решения при отоплении газом и фиксированной цене топлива составит более 40 лет, однако если дом отапливается электричеством, то окупаемость сократится до 4 лет. Примерно такие же цифры получаются и при расчете двукратного увеличения R пола, уложенного на грунте с использованием пенополистирольной теплоизоляции.

Очевидно, что рентабельность термомодернизации проекта во многом зависит от используемого для отопления вида топлива. Однако нельзя забывать и о перспективе роста энергоносителей.

Окна. Каким бы современным и дорогим не было окно, его коэффициент сопротивления теплопередаче всегда будет ниже, чем аналогичный параметр утепленной стены. Это означает, что теплопотери через остекление выше, чем через стены. Однако жить в доме без окон невозможно, поэтому необходим компромисс. В жилых помещениях не стоит урезать площадь остекления, поскольку от количества проникающего света во многом зависит комфорт проживания. Кроме того, через стекла в помещения проникает тепло вместе с солнечным светом. При этом количество получаемого тепла может превысить потери через недостаточную теплоизоляцию окон. Но для этого окна должны выходить на южную сторону и не затеняться соседними постройками. С восточной и западной стороны тоже попадает определенное количество солнечного тепла, но угол падения и время экспозиции не столь благоприятные. С северной стороны остекление никогда не является энергоэффективным, поэтому там следует располагать небольшие окна для того, чтобы обеспечить минимальное естественное освещение. Сегодня энергосберегающие проекты нередко совсем не имеют окон и дверей на северных фасадах.

Очень важно, чтобы большие южные окна не были затенены деревьями, постройками или иными препятствиями. Не стоит забывать и о том, что летом от чрезмерной инсоляции необходимо защищаться. Наиболее эффективным способом солнцезащиты являются внешние перфорированные жалюзи. Находясь с наружной стороны, они не передают тепло помещению и хорошо охлаждаются ветром. В качестве естественного затенения используют лиственные деревья. Их кроны зимой практически не затеняют окна, но летом создают сплошную зеленую завесу.

Летом при обширном южном остеклении не стоит надеяться на кондиционеры. Если не использовать естественное и искусственное затенение, климатическая техника будет расходовать слишком много электроэнергии.

Еще одним способом понизить температуру в интенсивно инсолируемых помещениях является использование вентиляции с грунтовым теплообменником (канадский колодец). Это сооружение представляет собой достаточно длинную трубу, проложенную на глубине 1,5 м. Поскольку летом на такой глубине температура грунта значительно ниже, чем температура воздуха, в помещение поступает прохладный воздух. Такая вентиляция окажется полезной и зимой, когда разница между температурой грунта и наружного воздуха может составлять более 30°С.

Описанные решения не требуют значительных затрат, являются эффективными и окупаются за сравнительно короткий период. Кроме того, они практически не требуют эксплуатационных расходов.

Отсутствие окон с северной стороны дает существенную экономию на отоплении. Если перенести дверь с северного фасада на восточный или западный, можно сэкономить еще 3,5% теплоэнергии. Разница в несколько процентов кажется не такой уж и существенной, но если учесть, что ненужно тратиться на сами окна, а южное остекление дает дополнительное тепло, то экономия становится ощутимой. Для того чтобы правильно расположить окна не требуются затраты, а эффективность вырастает в разы.

Форма дома. Выбирая проект, многие «покупаются» на внешность, забывая, что чем сложнее архитектура, тем она менее энергоэффективна и обходится дороже в строительстве. Лучшей формой для дома считается параллелепипед. Дом с небольшой площадью наружных стен обходится дешевле как в строительстве, так и в эксплуатации. Каждый угол здания – это мостик холода, поэтому четыре угла всегда лучше, чем шесть и более углов. К примеру, Г-образный дом будет менее энергосберегающим, чем прямоугольный.

Этажность здания. Наверняка каждый застройщик задумывается над количеством этажей будущего дома. Если исходить сугубо из соображений энергосбережения, то одноэтажный дом – не лучшее решение, поскольку в сравнении с двухэтажным домом или домом с мансардой, он имеет наибольшую относительную площадь ограждающих конструкций. К примеру, в двухэтажном доме тепло с первого этажа не будет теряться через перекрытие, а станет подогревать пол второго этажа.

Строительные материалы. Желая построить теплый дом логично выбирать материалы с наиболее высоким коэффициентом сопротивления теплопередаче. Однако важно знать, что с определенного момента увеличение теплоизоляционной способности наружных стен становится невыгодным, поскольку их стоимость вырастает настолько, что не может окупиться даже на протяжении всего срока эксплуатации здания. Чтобы утепление не потеряло рентабельность, необходимо при выборе строительных материалов руководствоваться, прежде всего, экономическими расчетами.

Коэффициент сопротивления теплопередаче R наружной ограждающей конструкции может быть увеличен как за счет самого стенового материала, так и за счет утеплителя. Последний, как правило, дешевле, поэтому сегодня однослойные стены практически вытеснены слоеными. Рентабельность слоя утеплителя напрямую связана с расценками на энергоносители. К примеру, в Европе, где стоимость природного газа высока, экономически выгодно использовать 50-сантиметровый слой утеплителя и даже более. Пока у нас стоимость «голубого топлива» самая низкая в Европе, слой утеплителя может быть 10-20 мм, однако для более точных расчетов понадобится динамика роста цен. Если принять во внимание динамику роста стоимости газа за прошлое десятилетие, то сроки окупаемости утепления в обозримом будущем способны сократиться в разы.

Нужно ли строить энергосберегающий дом? На этот вопрос интуитивно хочется ответить – да! Но, когда дело доходит до цифр, то многие застройщики задумываются, насчет того, стоит ли вкладывать в энергосбережение ради не столь уж значительных сэкономленных сумм? И хотя в действительности каждое отдельное решение не может дать ощутимой выгоды, при комплексном подходе экономический эффект будет ярко выраженным. А в свете постоянного роста как энергоносителей, так и строительных материалов, разумные инвестиции в энергосбережение явно не станут убыточными.

В заключении хочется отметить, что экономия от энергоэффективных решений может быть значительно выше, если они применяются в домах со сложной архитектурой. На сегодняшний день и в ближайшей перспективе наиболее рентабельно при любом виде топлива использовать такую архитектуру, которая будет учитывать инсоляцию и ориентацию здания по сторонам света. Это дома с высокими остекленными южными фасадами, северные фасады которых имеют маленькую площадь и практически лишены окон. Такие решения касаются только формы дома и мало влияют на его стоимость, за исключением тех случаев, когда площадь остекления очень велика. А вот дополнительное утепление требует значительных вложений, тогда как окупается только при использовании наиболее дорогих энергоносителей.