Здание без потерь

Проект дома, специальное покрытие крыши которого позволяет сохранять низкую температуру в жаркие дни.
Фото предоставлено пресс-службой BASF

В условиях непрерывно растущих затрат на обогрев жилья вопросы энергосбережения год от года становятся все более актуальными при строительстве жилых домов. Немецкий концерн BASF, лидер мировой химической отрасли, провозгласил энергоэффективность одним из пяти кластеров своего роста.

Домовладельцы могут сэкономить энергию и свои затраты, а также сократить объемы выбросов углекислого газа путем правильного выбора термоизоляции и использования инновационных строительных материалов. Такой вывод был сделан на основании исследования, проведенного находящимся в немецком городе Дармштадт Институтом жилища и окружающей среды (Passive House Institute). Используя методы моделирования, специалисты института изучили влияние продуктов BASF (термоизоляционных материалов Neopor, Styrodur C и Elastopor H, а также материала с фазовым переходом Micronal PCM) на энергетический баланс зданий, расположенных в различных климатических зонах. Независимо от климата во всех случаях исследователи пришли к одному и тому же выводу: улучшение термоизоляции способно уменьшить вредное воздействие на атмосферу, при одновременной экономии энергетических затрат. Совершенствование изоляции – от минимальных показателей, характерных для зданий старой постройки, до современного энергосберегающего уровня – позволит уменьшить ежегодное энергопотребление и объемы выбросов СО2 в условиях Германии (и аналогичных по климату стран) на 70–75%. «При нынешних ценах на энергоносители те домовладельцы в Париже, Лондоне или Франкфурте, которые используют надлежащую термоизоляцию, могут в течение 50 лет сэкономить от 15 до 17 тыс. евро; а в Варшаве, по данным нашего исследования, такая экономия может составить до 22 тыс. евро. Все эти цифры приведены с учетом расходов на выплату процентов» – так поясняет результаты исследования сотрудник Института жилища и окружающей среды физик Юрген Шнидерс. Срок окупаемости затрат на установку дополнительной термоизоляции составляет от четырех до восьми лет. Воздействие эффективной термоизоляции наиболее значительно проявляется в условиях североевропейского климата. «Но даже на юге Европы в зимние периоды можно добиться экономии энергии», – добавляет г-н Шнидерс.

Д-р Даниэла Оригги, отвечающая в концерне BASF за маркетинговую поддержку в сфере строительства, отмечает следующее: «Примеры новых домов, а также тех зданий, которые подверглись реконструкции с учетом энергосберегающего подхода, уже подтверждают, что продукция BASF независимо от климатической зоны и типа здания является пригодной для повышения эффективности использования энергии». В число упомянутых примеров входят и так называемые «3-литровые» здания. Для отопления одного квадратного метра жилой площади этих зданий в течение года достаточно всего трех литров коммунально-бытового топлива. Данный пример служит демонстрацией того, какое значение могут иметь инновационные строительные материалы в процессе реконструкции зданий старой постройки. В сегменте нового строительства налицо более высокий эталон: компания LUWOGE (жилищно-строительная компания в составе концерна BASF) уже построила сорок шесть «1-литровых» зданий в одном из районов города Людвигсхафена.

Полученный опыт начинает применяться и в других европейских странах. После проведения полной реконструкции одной из вилл в парижском пригороде Фонтене-су-Буа на ее отопление стало расходоваться намного меньше топлива – 5 литров на 1 кв. метр в год вместо прежних 40 литров. В Риме BASF выступает в качестве консультанта заказчиков, которые занимаются возведением «3-литровых» многоквартирных домов. В Словакии BASF содействует правительству страны в реализации трех проектов – повышении энергосбережения в школах, исторических зданиях и строительстве новых домов, экономичных с точки зрения использования энергии и рассчитанных на проживание нескольких семей. Во всех указанных случаях концерн принимает участие в планировании и проектных работах, а также осуществляет поставки необходимых материалов. BASF имеет опыт возведения энергоэкономичных зданий в различных странах мира – например, в Южной Корее и США.

В Европе компания LUWOGE consult занимается вопросами энергосбережения в новых и реконструируемых зданиях и предлагает свои технические консультации и рекомендации по проживанию. Дочерняя компания LUWOGE была создана в прошлом году. Сейчас она принимает участие в возведении домов строчной застройки в Бельгии; в проекте используется продукция концерна BASF. Вместе с тем демонстрационным проектом компании является здание с «нулевым» энергопотреблением – многоквартирный дом в городе Людвигсхафен, первоначальное строительство которого датируется 1970 годами. Осуществление сложного плана реконструкции этого дома на практике означает, что в перспективе его жильцы не будут нести никаких расходов на отопление здания. Кроме того, уже в течение многих лет работающие в концерне BASF специалисты по вопросам изоляции предлагают свое участие в реализации обширных обучающих и консультационных программ Немецкого энергетического агентства (Dena).

В Италии BASF передает свой опыт в области рационального использования энергии и строительства энергоэкономичных зданий в рамках инициативы E6 sestaenergia. Специалисты BASF обучают и консультируют архитекторов, инженеров, представителей строительных компаний и компаний-инвесторов по вопросам, связанным с новым европейским законодательством и экономичными способами строительства. Программа E6 sestaenergia также предлагает инструменты планирования и рекомендации по строительству энергоэкономичных зданий, соответствующих новым стандартам.

В число продуктов, которые делают возможной упомянутую экономию энергии, входят: Neopor, Styrodur C, Elastopor и Micronal PCM.

Neopor – это гранулированный теплоизолирующий материал на основе вспененного полистирола; он используется концерном BASF при изготовлении изолирующих панелей для стен и крыш зданий. Гранулы Neopor содержат специальный графит, который, подобно зеркалу, отражает тепловое излучение и тем самым предотвращает потери тепла. Эффективность его изолирующих свойств почти на 20% выше, чем у обычных пенополистирольных материалов. Кроме того, изготовителю пеноматериалов требуется для его производства почти вдвое меньше сырья – и это при таком же изолирующем эффекте! Полые кирпичи из материала Neopor, наполняемые бетоном, значительно упрощают строительство домов с эффективной теплоизоляцией.

Styrodur C – это отличающийся повышенной прочностью на сжатие и влагостойкостью экструдированный пенополистирол. Он предназначен для предохранения подземных частей зданий и сооружений от холода, влаги и давления грунта. Styrodur C вспенивается на основе СО2 и не содержит соединений, разрушающих озоновый слой, – ХФУ, ГХФУ и фторированных углеводородов. Конструкция из нескольких слоев пенополистирола марки Styrodur C – это простое и экономичное решение для тех случаев, когда имеют место жесткие требования к уровню теплоизоляции.

Применение инновационного изоляционного материала Neopor на фасаде дома. Фото предоставлено пресс-службой BASF

Elastopor H представляет собой напыляемую композицию, которая применяется для герметизации и изоляции крыш зданий. Этот состав на основе полиуретана изготавливается путем смешивания двух изначально жидких компонентов и обеспечивает надежную и долговечную термоизоляцию крыш.

Basotect, легкий и огнестойкий пеноматериал, нашел свое применение в системе Rolaflex, которая позволяет эффективно, несложно и экономично изолировать встроенные и настенные конструкции рольставней. Использование материала Basotect способствует достижению стандартов, установленных для «пассивных» и энергоэкономичных зданий. Полосы из материала Basotect, окрашенные в серый цвет и имеющие специальное покрытие, характеризуются низким коэффициентом теплопроводности (менее 0,035 Вт/моК), что позволяет предупреждать потери тепла, которые возможны в случае недостаточного уровня изоляции коробов роликовых ставней. Такое решение способствует улучшению климата внутри помещений, исключает сквозняки и повышает звукопоглощение. Кроме того, оно препятствует развитию плесени на стенах, что может иметь место при конденсации влаги в условиях значительных колебаний температуры.

Итак, использование изолирующих строительных материалов гарантирует, что в течение зимнего отопительного периода потери тепла будут сведены к минимуму. Вместе с тем применение Micronal PCM, материала с фазовым переходом, при возведении внутренних стен здания позволяет обеспечить дополнительный температурный контроль. Этот материал содержит микроскопически малые полимерные капсулы, внутри которых находится воск. Если температура в комнате повышается, то воск внутри капсул плавится и поглощает излишки тепла. При понижении температуры воск затвердевает, и капсулы отдают поглощенное тепло обратно. Таким образом, применение Micronal PCM позволяет избежать пиковых перепадов температуры. Соответственно уменьшается потребность в основных энергоносителях, таких как нефть и природный газ; это уменьшение в зависимости от климата может составить от 15 до 32%. При этом снижаются либо полностью исключаются затраты на установку воздухонагревателей и кондиционеров.

В январе 2009 года было завершено строительство одного из первых «пассивных» домов новой конструкции, включающей грузонесущие деревянные элементы и фасадную изоляцию, выполненную из Neopor. Это отдельно стоящее двухквартирное здание, возведенное в городе Вайнхайм (Германия), имеет стены из древесных плит (что видно изнутри), а также демонстрирует эффективные решения по использованию строительного пространства, такие как арочная крыша, соединенная с наклонной стеной. «Лишнее» пространство и улучшенный комфорт стали возможными благодаря наличию композитной системы наружной теплоизоляции (ETICS), имеющей толщину 30 см и включающей пенополистирол марки Neopor. Его применение позволило уменьшить толщину фасадных панелей примерно на 20%.

Конструкция «пассивного» дома может не включать в себя привычных систем отопления и кондиционирования воздуха. Тем не менее летом здесь бывает прохладно, а зимой – тепло. Типичными особенностями такой конструкции являются улучшенная изоляция каркаса здания, усовершенствованная вентиляция, а также наличие системы использования отходящего тепла. При этом потребность в энергоресурсах невелика: для сертифицированных зданий расход первичной энергии на дополнительное отопление, нагрев воды и электричество не превышает 120 кВт-ч на 1 кв. м в год. «Пассивные» дома отличаются не только энергоэкономичностью, но и более приятным климатом по сравнению с обычными зданиями.