บ้านแบบพาสซีฟเป็นมาตรฐานสำหรับประสิทธิภาพการใช้พลังงานในการก่อสร้าง ซึ่งช่วยให้คุณประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ก่อให้เกิดอันตรายน้อยที่สุดต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อรักษาความสะดวกสบายในการอยู่อาศัย การใช้พลังงานความร้อนนั้นน้อยมากจนไม่จำเป็นต้องติดตั้งระบบทำความร้อนแยกต่างหาก หรือกำลังและขนาดมีขนาดเล็ก
มาตรฐานประสิทธิภาพพลังงาน
การใช้พลังงานสำหรับความต้องการในการทำความร้อนบ้านดังกล่าวสำหรับปีไม่เกิน 15 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่ การใช้พลังงานเพื่อให้ความร้อน การจ่ายน้ำร้อน และการจ่ายไฟฟ้าของบ้านประหยัดพลังงานไม่เกิน 120 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่
หากเราเปรียบเทียบการใช้พลังงานเพื่อให้ความร้อนในเยอรมนี ซึ่งควบคุมโดยระเบียบว่าด้วยการป้องกันความร้อนและการประหยัดพลังงานปี 2002 (WSchVO และ EnEV 2002) มีแนวโน้มโดยตรงต่อความต้องการความร้อนที่ลดลง อาคาร พระราชกฤษฎีกา EnEV ล่าสุดที่ควบคุมการป้องกันความร้อนในเยอรมนีกำหนดบรรทัดฐานสำหรับการใช้พลังงานประจำปีเพื่อให้ความร้อนบ้านใหม่และฟื้นฟูตั้งแต่ 30 ถึง 70 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่
สำหรับการเปรียบเทียบ ในสหพันธรัฐรัสเซีย อัตราการใช้พลังงานประจำปีเพื่อให้ความร้อนในมอสโกอยู่ที่ 95 ถึง 195 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่ การบริโภคจริงเกินบรรทัดฐานเหล่านี้หลายครั้ง
ประโยชน์ของบ้านประหยัดพลังงาน
Ecohouse มีประโยชน์ดังต่อไปนี้:
- สบาย. จัดทำโดยระบบวิศวกรรมพิเศษที่รักษาสภาพอากาศที่สะอาดและความสดใหม่ของอากาศอย่างต่อเนื่อง บ้านแบบพาสซีฟจึงได้มาซึ่งความสมดุลของอุณหภูมิห้อง
- ประหยัดพลังงาน. หากเราเปรียบเทียบอาคารธรรมดากับบ้านแบบพาสซีฟ สิ่งหลังจะโดดเด่นด้วยการลดการใช้ความร้อนสำหรับความต้องการด้านความร้อนมากกว่าสิบเท่า
- ประโยชน์ต่อสุขภาพ. เมื่อบ้านเป็นแบบพาสซีฟ ตลอดทั้งปี พื้นที่ใช้สอยทั้งหมดจะได้รับอากาศบริสุทธิ์อย่างต่อเนื่อง ไม่มีลมพัด ความชื้นสูง และไม่มีเชื้อรา
- เศรษฐกิจ. หากบ้านเป็นแบบพาสซีฟ ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการจัดหาพลังงานยังคงต่ำแม้ว่าต้นทุนพลังงานจะเพิ่มขึ้น
- ใส่ใจสิ่งแวดล้อม เมื่อบ้านเป็นแบบพาสซีฟ การใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงานจะเพิ่มระดับการปกป้องสิ่งแวดล้อม
สมดุลพลังงาน
ลักษณะหนึ่งของบ้านที่ประหยัดพลังงานคือความสมดุลของพลังงานระหว่างการระบายอากาศหรือการสูญเสียความร้อนจากการส่งผ่านและการเข้ามาของบ้านด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แหล่งความร้อนภายในและความร้อน เพื่อความสมดุล ส่วนประกอบต่างๆ เช่น ฉนวนกันความร้อนที่เหมาะสมที่สุดของปริมาตรความร้อน ความกะทัดรัดของอาคาร การใช้ความร้อนจากการแผ่รังสีแสงอาทิตย์โดยการวางแนวหน้าต่างส่วนใหญ่ (ไม่เกิน 2/5 ของพื้นที่ด้านหน้าอาคาร) ไปทางทิศใต้โดยมีค่าความคลาดเคลื่อน 30 °และเนื่องจากการไม่มีเงามีความสำคัญอย่างยิ่ง นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์ในการใช้เครื่องใช้ในครัวเรือนที่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานในระดับสูง มันยังควรจะทำน้ำร้อนโดยใช้ปั๊มความร้อนหรือตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ การให้ความร้อนด้วยอากาศแบบพาสซีฟด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจากพื้นดิน อันที่จริง บ้านแบบพาสซีฟในอุดมคติคือบ้านกระติกน้ำร้อนที่ไม่มีเครื่องทำความร้อน
เทคโนโลยีบ้านแบบพาสซีฟ
ผลลัพธ์นี้ได้มาอย่างไร? มาตรฐานบ้านแบบพาสซีฟเกี่ยวข้องกับการทำงานในห้าด้าน:
- ฉนวนกันความร้อน ฉนวนบริเวณภายนอก โดยเฉพาะมุม ก้น ทางโค้ง และทางแยก ควรมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนน้อยกว่า 0.15 W/m2 K.
- ไม่มีสะพานความร้อน. ขอแนะนำให้หลีกเลี่ยงการเจือปนที่นำความร้อน โปรแกรมพิเศษสำหรับการคำนวณฟิลด์อุณหภูมิจะช่วยให้คุณสามารถระบุและวิเคราะห์พื้นที่เสียเปรียบของโครงสร้างรั้วอาคารได้อย่างถูกต้องด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพที่ตามมา
- หน้าต่างรับรองบ้านเชิงนิเวศอย่างมีประสิทธิภาพ หน้าต่างกระจกสองชั้นที่เต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อยเหมาะสำหรับบ้านดังกล่าว การติดตั้งโครงสร้างหน้าต่างที่ผ่านการรับรอง
- เครื่องช่วยหายใจด้วยการนำความร้อนกลับคืนมา (ไม่น้อยกว่า 75%) และเปลือกชั้นในที่ปิดสนิท การตรวจจับและการกำจัดการรั่วไหลทำได้โดยการทดสอบอัตโนมัติเกี่ยวกับการซึมผ่านของอากาศของอาคาร การระบายอากาศที่สะดวกสบายควบคุมโดยผู้ใช้ การติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดิน
กลายเป็นในรัสเซีย
ในยุโรป มาตรฐานการสร้างบ้านแบบพาสซีฟใช้กันอย่างแพร่หลาย และในสหพันธรัฐรัสเซีย การออกแบบและการก่อสร้างอาคารประหยัดพลังงานนั้นอยู่ในขั้นตอนของการก่อตัวเท่านั้น
ยังไม่มีบ้านที่ตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐานประสิทธิภาพการใช้พลังงาน แต่มีอาคารที่ใกล้เคียงกับมาตรฐานนี้อยู่แล้ว พวกเขารวบรวมหลักการ องค์ประกอบ วิธีการคำนวณบ้านประหยัดพลังงาน
นอกจากนี้ ในความสัมพันธ์กับสหพันธรัฐรัสเซีย มีการสร้างการจำแนกประเภทอาคารตามประสิทธิภาพการใช้พลังงาน:
- บ้านแบบพาสซีฟ - ความร้อนกินไฟน้อยกว่า 15, การใช้พลังงานทั้งหมดต่อปี - ไม่เกิน 120 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่;
- บ้านที่บริโภคต่ำเป็นพิเศษ - การใช้พลังงานความร้อนต่อปีคือ 16-35 และการใช้พลังงานรวมต่อปีน้อยกว่า 180 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่
- บ้านพลังงานต่ำ - อาคารที่มีการใช้พลังงานทำความร้อนต่อปี 36-50 และใช้พลังงานรวมต่อปีน้อยกว่า 260 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่
ประวัติการพัฒนา
กลางยุค 90 ของศตวรรษที่ 20 ถูกกำหนดโดยมูลนิธิในเมืองดาร์มสตัดท์ ประเทศเยอรมนี แห่งหุ้นส่วน "บ้านแบบพาสซีฟ" สถาปนิก Westtermauer และ Bott-ไรเดอร์ภายใต้การดูแลของโวล์ฟกัง ไฟสต์ ได้ออกแบบอาคารอพาร์ตเมนต์สี่ห้อง ซึ่งต้นแบบของบ้านเหล่านี้คือบ้านประหยัดพลังงานทั้งหมด บ้านแบบพาสซีฟนี้สร้างขึ้นในปี 1991 โดยมีส่วนร่วมของรัฐบาลเฮสส์ ปริมาณการใช้ความร้อนต่อปีของอาคารน้อยกว่า 1 ลิตรต่อหน่วยพื้นที่
คุณสมบัติการออกแบบ
การออกแบบบ้านแบบพาสซีฟเสร็จสมบูรณ์ด้วยโซลูชันการออกแบบต่อไปนี้
ผนังด้านนอกทำด้วยอิฐซิลิเกตหนา 175 มม. หุ้มฉนวนด้วยโฟมโพลีสไตรีนหนา 275 มม. ด้านในฉาบปูนยิปซั่มหนา 15 มม. และวอลเปเปอร์ 3 ชั้น จากนั้นทาสี
หลังคามุงด้วยฮิวมัส ชั้นกรอง แผ่นไม้อัดหนา 50 มม. เสริมด้วยคานไม้ หุ้มฉนวนด้วยฟิล์มโพลีเอทิลีน หุ้มฉนวนด้วยขนแร่หนา 445 มม. ปิดผิวด้วยยิปซั่มบอร์ด และวอลเปเปอร์ 3 ชั้น ตามด้วย ภาพวาด
เพดานห้องใต้ดิน คอนกรีตเสริมเหล็ก 160 มม. หุ้มฉนวนด้วยแผ่นโพลีสไตรีน 250 มม. ฉนวนกันเสียง 40 มม. ปาดปูนซีเมนต์ 50 มม. และปาร์เก้สูงสุด 15 มม.
หน้าต่างบานเกล็ดสามบาน เคลือบอีต่ำสองด้าน ห้องบรรจุคริปทอน โครงไม้หุ้มฉนวนโพลียูรีเทนโฟม
การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่โดยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบทวนกระแสในชั้นใต้ดินของบ้าน ใช้มอเตอร์กระแสตรงแบบสวิตช์แบบอิเล็กทรอนิกส์เป็นครั้งแรก
เครื่องทำน้ำร้อนให้บริการโดยเครื่องดูดสูญญากาศแบบแบน พื้นที่ 5.3 ตารางเมตร เมตรต่ออพาร์ตเมนต์ (ให้ความต้องการน้ำร้อน 66%) และกะทัดรัดหม้อต้มก๊าซธรรมชาติแบบติดผนัง ท่อของระบบ DHW วางในชั้นฉนวนความร้อนและหุ้มฉนวนอย่างดี
ตรวจสอบขนาด
หลังจากเสร็จสิ้นการก่อสร้างและทดสอบการใช้งานอาคารแล้ว ได้มีการควบคุมการวัดการไหลของอากาศ การทดสอบแรงดัน การวัดอุณหภูมิและการใช้พลังงานตลอด 24 ชั่วโมง พวกเขายืนยันความสำเร็จของเป้าหมายที่ตั้งไว้
การใช้พลังงานความร้อนต่อปีสำหรับความต้องการใช้ความร้อนในปี 2534-2535 อยู่ที่ 19.8 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่ ซึ่งคิดเป็น 8% ของการบริโภคอพาร์ทเมนท์แบบบ้านทั่วไป ในปี 2535-2536 ปริมาณการใช้ต่อปีลดลงเหลือ 11.8 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่ (5.5% ของการบริโภคแฟลตที่นำมาเปรียบเทียบ) ต่อมาการบริโภคลดลงเหลือน้อยกว่า 10 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่ต่อปี
ตัวชี้วัดนั้นเล็กมากจนผู้เชี่ยวชาญตีความผิดมาเป็นเวลานาน ลดต้นทุนด้านพลังงานลงได้อย่างมากถึง 90% จากการใช้เครื่องใช้ในครัวเรือนที่มีประสิทธิภาพสูง
สถาปนิกชาวฟินแลนด์และสถาปนิกชาวฟินแลนด์ยืมประสบการณ์ภาษาเยอรมันจากประเทศอื่นๆ ในยุโรป นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา มีการสร้างบ้านเชิงนิเวศแบบพาสซีฟมากกว่า 40,000 หลังในโลก
บ้านเรื่อยเปื่อย: การก่อสร้างในรัสเซีย
ในสหพันธรัฐรัสเซียในมอสโก เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก นิชนีย์ นอฟโกรอด และเยคาเตรินเบิร์ก วัตถุหลายอย่างกำลังถูกนำไปใช้หรือสร้างขึ้นโดยใช้มาตรฐานพื้นฐานที่สร้างบ้านแบบพาสซีฟ โครงการของพวกเขาบางส่วนจะกล่าวถึงด้านล่าง
โครงการในมอสโกพื้นที่
ในโครงการของอาคารแต่ละหลังที่ใช้พลังงานต่ำ เราสามารถแยก "Active House" ออกจากเขตมอสโกได้ ซึ่งเป็นแหล่งจ่ายความร้อนแบบพาสซีฟเช่นกัน
บ้านแอคทีฟคืออาคารที่มีการประหยัดพลังงานในระดับต่างๆ แต่ด้วยความสะดวกสบายที่มากกว่า ซึ่งทำได้โดยการควบคุมสภาพอากาศของบ้านโดยอัตโนมัติด้วยระบบ "บ้านอัจฉริยะ" การใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
โครงการสร้างเสร็จในปี 2554 เป็นโครงสร้างที่ออกแบบสำหรับผู้อยู่อาศัยจำนวน 5 คน พื้นที่ 229 ตร.ม. สองชั้น โครงไม้ หุ้มฉนวนด้วยแผ่นใยแร่ ISOVER หน้าต่างหลังคา VELUX ความหนาของโครงสร้างรั้วภายนอก 550–650 มม. กันความร้อน ความต้านทานการถ่ายโอนของหลังคาและผนัง 12 ชั้น 14 (m 2·°C)/อ. อัตราแลกเปลี่ยนอากาศ 0.4 เท่าต่อชั่วโมง ปริมาณการใช้ความร้อนเพียงอย่างเดียวต่อปีคือ 38 และการใช้พลังงานทั้งหมด 110 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่ต่อปี
โครงการใน Nizhny Novgorod
อีกตัวอย่างหนึ่งของโครงการที่ใช้ความร้อนต่ำมากสำหรับความต้องการด้านความร้อนคือบ้านเชิงนิเวศใกล้ Nizhny Novgorod แล้วเสร็จในปี 2012
อาคาร 2 ชั้น พื้นที่ 141 ตร.ม. เมตร ออกแบบมาสำหรับสี่คน เป็นโครงสร้างในรูปแบบของโครงไม้ หุ้มฉนวนด้วยแผ่นพื้นขนแร่ ISOVER มีโปรไฟล์หน้าต่าง REHAU GENEO สามแก้ว ต้านทานการถ่ายเทความร้อนของผนัง 8, 7, หลังคา 12, 8, พื้น 8, 9 m 2·°C/W. ใช้ชุดระบายอากาศ Zehnder อย่างมีประสิทธิภาพการพักฟื้น 84% และอัตราแลกเปลี่ยนอากาศ 0.3 ครั้งต่อชั่วโมง การใช้พลังงานความร้อนต่อปีอยู่ที่ 33 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยพื้นที่
ที่อยู่อาศัยต่ำกว่ามาตรฐานเป็นศัตรูของประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
จากจุดเริ่มต้นความคิดของบ้านเชิงนิเวศแบบพาสซีฟสันนิษฐานว่าราคาของบ้านดังกล่าวจะเท่ากับหรือสูงกว่าราคาบ้านทั่วไปเล็กน้อย ความหมายของแนวคิดคือราคาถูกของการก่อสร้างดังกล่าว อัตราส่วนที่เหมาะสมของคุณภาพราคาและการคืนทุนที่รวดเร็ว
เป้าหมายและปัญหาหลักคือการทำให้ต้นทุนในการสร้างโครงสร้างดังกล่าวในสหพันธรัฐรัสเซียสมดุลและสร้างบ้านธรรมดา การเปลี่ยนบ้านประหยัดพลังงานจากชนชั้นสูงไปสู่ภาคมวลชนจะไม่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว นอกเหนือจากการฝึกอบรมสถาปนิกแล้ว ยังต้องมีระดับทักษะที่จำเป็นของผู้สร้าง การใช้วัสดุก่อสร้างระดับและเทคโนโลยีคุณภาพสูง อุปกรณ์และวัสดุที่มีลักษณะพิเศษ
ภาคการก่อสร้างในรัสเซียต้องการลดต้นทุนของที่อยู่อาศัยโดยใช้วัสดุก่อสร้างคุณภาพต่ำและการแสวงประโยชน์จากแรงงานที่มีทักษะต่ำ ตราบใดที่ความชอบดังกล่าวยังคงอยู่ การเปลี่ยนไปใช้การก่อสร้างที่อยู่อาศัยจำนวนมากที่มีเทคโนโลยีสูงและประหยัดพลังงานก็ดูไม่สมจริง
อนาคตในรัสเซีย
อัตราการสิ้นเปลืองพลังงานที่วางแผนไว้ 40% ภายในปี 2020 มีวัตถุประสงค์เพื่อพลิกกระแสตอบรับเทคโนโลยีประหยัดพลังงาน อัตราความต้านทานการถ่ายเทความร้อนจะเพิ่มขึ้นจาก 0.52 เป็น 0.8 m2·°C/W จากนั้นเป็น 1.0จำเป็นต้องใช้การพักฟื้นในระบบระบายอากาศ ในเวลานี้ สิ่งสำคัญคือต้องปรับตัวและใช้ประสบการณ์จากต่างประเทศ คาดว่าจะสร้างบ้านแบบพาสซีฟหลายสิบหลังภายในปี 2020 เมื่อถึงเวลานั้น เงื่อนไขที่จำเป็นจะถูกสร้างขึ้นแล้ว: ธนาคารจะพัฒนาระบบการให้กู้ยืมพิเศษ นักออกแบบ นักพัฒนา และผู้สร้างจะเชี่ยวชาญเทคโนโลยีใหม่ สิ่งนี้จะสร้างตลาดและความต้องการของผู้บริโภคอย่างยั่งยืน
