В связи с постепенным освоением территорий пригородов, вблизи городов под малоэтажное строительство, в настоящее время динамично развивается и открывает возможности для новых исследований и технологий. Интерес людей к малоэтажному домостроению возрос в первую очередь из-за малой стоимости возведения малоэтажных зданий по сравнению возведением многоэтажных жилых домов. Государство, поддерживая и продвигая программы доступного жилья для граждан страны, стремится к снижению рыночной стоимости нового жилья, чего возможно достичь снижением себестоимости строительства, включая материалы и оборудование. Актуальным на сегодняшний день является рост объемов вводимого в эксплуатацию малоэтажного жилищного строительства. Увеличение тарифов на коммунальные услуги побуждают создавать пути уменьшения затрат на обслуживание дома: отопление, электроснабжение, водоснабжение, газификация. Основной задачей в строительстве малоэтажных домов является создание условий для повышения энергоэффективности и экономии энергетических и материальных ресурсов. Зарубежные технологии строительства малоэтажных зданий показали возможность возведения домов с минимальным энергопотреблением. Строятся дома, у которых отсутствует необходимость в отоплении. Такие здания называются пассивный дом или энергоэффективный дом. Такие здания отвечают всем нормам экологии и качества, создают необходимые условия для комфортного проживания.
Согласно статистике, отмечается рост объемов вводимого в эксплуатацию малоэтажного жилищного жилья. Общий объем вводимого малоэтажного жилья в 2022 году будет составлять 142 млн кв. м, что примерно составляет 80 %, для сравнения, в зарубежных странах строительство малоэтажных зданий будет составлять от 77 % до 90 %: страны Евросоюза — 80 %, Канада — 79 % [1].
Рис. 1. Динамика вводимой площади жилищного малоэтажного строительства 2011–2020 гг.
Малоэтажное строительство — это строительство индивидуальных одноквартирных или двухквартирных домов, получивших название таунхаус, и возведение малоэтажных многоквартирных домов на несколько семей [2]. Малоэтажное домостроение обладает такими достоинствами как: применение разных технологий строительства, допустимость использования различных конструкций, а также применения децентрализованных систем жизнеобеспечения и возможность строительства энергоэффективного дома.
Увеличение тарифов на коммунальные услуги побуждает создавать пути уменьшения затрат на обслуживание дома: на отопление, электроснабжение, водоснабжение, газификацию. Помимо этого, в современном строительстве малоэтажных домов главной целью является создание условий для увеличения энергоэффективности и экономии ресурсов. Зарубежные технологии строительства показали возможность возведения зданий с минимальным энергопотреблением. Строительство здания, у которого отсутствует необходимость в отоплении. Такие здания называются — пассивный дом или энергоэффективный дом [3, 4].
Жилищный фонд по величине потребления энергии занимает следующее место после обрабатывающей промышленности. Энергопотребление в России на 1 квадратный метр жилья в год составляет около 400 кВт∙ч /(м 2 ∙год), в многоквартирных домах и 600 кВт∙ч /(м 2 ∙год) , в частном секторе, в сопоставлении в странах Евросоюза с аналогичными климатическими условиями (Финляндия, Швеция), в обычных домах 130 кВт∙ч/(м 2 ∙год) и энергоэффективных зданиях до 50 кВт∙ч /(м 2 ∙год) [5, 6].
Рис. 2. Структура потребления энергии в жилищном секторе
На сегодняшний день одним из основных направлений энергоэффективности является достижение уровня целесообразного потребления энергетических ресурсов в зданиях жилищного фонда. Для того, чтобы достигнуть соответствия в данном вопросе со странами Евросоюза в России необходимо выполнить целый ряд мероприятий.
«Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 г» от 8 января 2009 г. В этом документе была поставлена цель довести долю альтернативных источников энергии в общем топливно-энергетическом балансе страны к 2020 г. до 4,5 %. Понятие «энергоэффективность», прежде всего, подразумевает достижение экономически оправданного рационального использования энергетических ресурсов, на основе последних достижений техники и технологий. Получение максимальной энергоэффективности дома достигается в первую очередь за счёт снижения теплопотерь, более рационального использования тепловой энергии во всех энергетических процессах без ухудшения конечного результата. Передовые технологии энергоэффективности известны из зарубежной практики. Первыми проектами энергоэффективных домов занялись в США. В настоящее время наиболее успешно ведется работа по строительству энергоэффективных зданий в Европе. Опыт европейских стран говорит о том, что даже в жилых зданиях, построенных по старым нормам, можно уменьшить потери энергии.
В Европе существует классификация зданий по энергопотреблении:
«Старое здание» (до 1970-х годов) потребляет 300 кВт∙ч/м2 в год.
«Новое здание» (с 1970-х до 2000 года) потребляет не более 150 кВт∙ч/м2 в год.
«Дом низкого потребления энергии» потребляет не более 60 кВт∙ч/м2 в год.
«Пассивный дом» потребляет не более 15 кВт∙ч/м2 в год.
«Дом нулевой энергии» потребляет 0 кВт∙ч/м2 в год.
«Дом плюс энергии» или «активный дом» вырабатывает энергии больше, чем потребляет, в результате использования возобновляемых источников энергии [4]. В России на правительственном уровне существует принципиальное решение (Распоряжение Правительства РФ от января 2009 г.) об увеличении к 2015 и 2020 гг. доли ВИЭ в общем уровне российского энергобаланса до 2,5 % и 4,5 %, что составляет около 80 млрд кВт/ч выработки электроэнергии с использованием ВИЭ в 2020 году при 8,5 млрд кВт/час в настоящее время [5]. Проектная практика энергоэффективного строительства позволяет выделить глобальный и локальный уровни проектирования объекта.
Глобальный уровень — оценка природных условий, экологической обстановки по стране или миру в целом. На данном уровне возможно выделить территории, где реализация энергоэффективных проектов может стать альтернативой традиционным методам строительства, или оправдать экономический эффект в использовании природных ресурсов. На глобальном уровне рассматриваются и решаются градостроительные вопросы проектирования энергоэффективных зданий.
Локальный уровень — разработка объекта на всех стадиях проектирования, на конкретной территории. Это разработка генерального плана, объемно-планировочного, конструктивного решения; инженерно-технического обеспечения. Характеристики энергоэффективных зданий выявляются следующие общности:
Объемно-планировочные характеристики: «компактная группировка объемных форм, их оптимизация, ориентация и инсоляция».
.
Рис. 3. Объемно-планировочное решение
Конструктивные: для эффективной регулировки внешних и внутренних воздушных потоков обеспечить трансформируемость конструктивных решений.
Рис. 4. Конструктивные решения
Инженерно-технические: оптимизация технико-эксплуатационных параметров систем инженерно-технического обеспечения путём утилизации вторичных отходов, или внедрения автоматического контроля и регулирования распределения энергии.
Рис. 5. Инженерно-техническое решение
В энергоэффективных зданиях снижение энергопотребления происходит за счёт усовершенствования систем инженерного обеспечения, и конструктивных элементов. Это играет огромную роль в поиске архитектурно-планировочных решений зданий: планировка, фасады, эстетика. Очень часто энергоэффективные здания находят выражение в лаконичных архитектурных формах, в лучшем случае выполненные в качественно подобранных отделочных материалах. Архитектурные решения энергоэффективных зданий уступают поиску и разработкам устройств возобновляемых источников энергии (ВИЭ): солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов. Несмотря на все временные неудобства, реализация проектов по строительству энергоэффективных домов не только благоприятно отражается на экологической ситуации в стране, но и демонстрирует экономическую эффективность, а значит, и привлекательность для частных инвестиций.
Haибoлee пoпyляpнoй paзнoвиднocтью энepгoэффeктивнoгo дoмa является пассивный дом. Наиболее точное определение пассивного дома дал один из его отцов — создателей — немецкий ученый Вольфганг Файст. Он заметил, что зданию достаточно, в качестве источника тепла, нагрева от приточного воздуха, поступающего через систему вентиляции, то оно не нуждается в системе отопления, и поэтому может называться пассивным домом.
Современный пассивный дом в любом городе Германии — это здание, для которого ежегодный расход энергии на отопление и жизнеобеспечение не превышает 10–15 кBт/час на квадратный метр. Для сравнения — для обычного кирпичного дома, нормой считается 200–300 кBт в час на метр квадратный. То есть, энергопотребление пассивного дома в 20 раз меньше нормы. Пассивное жилье поддерживает такие характеристики благодаря тому, что энергоснабжение в доме выполняется на научной основе. Пассивный дом должен представлять собой независимую энергосистему, которая совершенно не требует расходов на поддержание комфортного температурного режима. При этом для отопления жилых помещений используется тепло, выделяемое живущими в доме людьми и работающими бытовыми приборами. Охлаждение планируется обеспечивать за счет особенностей конструкции здания и свойств стройматериалов.
Концепция пассивного дома заключается в следующем:
— выполнена эффективная теплоизоляция;
— дом обладает небольшой (компактной) формой;
— здание оптимизировано по сторонам света (ориентация на географический полюс);
— применение солнечной радиации;
— подогрев приточного воздуха.
На сегодняшний день затраты на возведение пассивного дома будут незначительно выше стоимости возведения обычного дома. Но при этом разница между затратами оправдывается в течение 10 лет, что говорит о том, что строительство пассивного дома экономически эффективно в современном домостроении [13].
Литература:
- Проблемные аспекты развития малоэтажного жилищного строительства России: Монография / В. С. Казейник, С. А. Баронин, А. Г. Черных, А. Н. Анросов. — М: ИНФРА-М, 2011. — 278 с.
- Асаул А. Н. Малоэтажное жилищное строительство. СПб., Изд-во «Гуманистика», 2005.
- Самойлов В. С. Теплый дом. — М.: Аделант, 2006.-352 с.
- Башмаков И. А. Энергоэффективность зданий в России и в зарубежных странах // Энергосбережение.– 2015. — № 3 — с.24.
- О государственной программе «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года»: Распоряжение Правительства РФ № 2446-р от 27.12.2010.
- Башмаков И. А. Потенциал энергосбережения в России // Энергосбережение — 2009. — № 1 — с.28.
- Бродач М. М., Ливчак В. И. Здание с близким к нулевому энергетическим балансом // АВОК.– 2011. — № 5 — с.4.
- Табунщиков Ю. А. Энергосбережение и энергоэффективность — мировая проблема предельной полезности // Энергосбережение.– 2010. — № 6 — с.4.
- СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная версия СНиП 23–02–03 — М.: Госстрой России, 2012.
- Шилкин Н. В. «Пассивные» здания: возможности современного строительства // Энергосбережение.– 2011. — № 4 — с.34.
- Табунщиков Ю. А. Энергоэффективные здания и инновационные инженерные системы // АВОК.– 2014. — № 1 — с.6.
- Табунщиков Ю. А., Ливчак В. И., В. Г. Гагарин, Н. В. Шилкин. Пути повышения энергоэффективности эксплуатируемых зданий // АВОК.– 2009. –№ 5 — с.38.
- Грабовый П. Г., Кулаков Ю. Н., Лукманова И.Г и др. Экономика и управление недвижимостью: Учебник для вузов. Смоленск: Смолин Плюс; М.: АСВ, 1999.
