Окна для домов системы «passivhaus»

Энергетическая концепция пассивного дома позволяет снизить расход энергии в новостройках в 8–10 раз. В то время как обычное здание в Германии потребляет от 150 до 250 кВт·ч/м² в год (в Украине этот показатель составляет 240–350 кВт·ч/м² в год), пассивному дому достаточно всего 10–15 кВт·ч/м² в год.

Пассивным домом можно называть лишь то строительное сооружение, которое отвечает всем критериям, установленным Институтом Пассивного Дома Дармштадт (PHI Darmstadt). Дома, отвечающие не полностью этим критериям, следует называть энергосберегающими или энергоэффективными домами.

Главными критериями пассивного дома являются:

   затраты энергии на отопление должны составлять не более 15 кВт·час/м²·год;

Для сравнения: здания, возведенные в Украине до 1988 года, используют на обогрев 240–350 кВт·час/м²·год. Дома, возведенные в 2003–2007 годах, используют 120–160 кВт·час/м²·год. Даже дома, которые признаются энергосберегающими, используют в 5 раз больше энергии, чем пассивные дома.

   суммарное потребление первичной энергии (например, на подогрев воды, электрический ток и проч.) должно быть не более 120 кВт·час/м²·год;

   герметичность сооружения должна быть на уровне n 50 = 0,6 V_общ/час.

Обеспечение герметичности здания

Этот уровень герметичности обеспечивается, когда весь воздух в помещении при давлении в 50 Па заменяется в течение одного часа, а утечка через неконтролируемые щели в «оболочке» здания не превышает 60% от общего объема помещения. Наличие щелей в оболочке здания дает возможность теплому воздуху, проникая через неплотности наружу, охлаждаться, что при достижении им температуры точки росы приводит к внутреннему увлажнению стен. Влага, проникающая через щели снаружи во время дождя, особенно при сильном ветре, приводит к ухудшению термо- и звукоизоляции ограждающей конструкции, увеличивает риск возникновения плесени и способствует появлению строительных повреждений. Недостаточная герметичность оболочки влечет за собой прохождение потока воздуха внутрь здания: летом это приводит к обременительным, слишком высоким температурам в помещениях, а зимой — к дополнительным потерям тепла и высушиванию воздуха.

Кроме главных критериев, имеется ряд обязательных стандартов пассивного дома, таких как:

   компактность здания;

Показателем компактности здания является коэффициент компактности, равный отношению площади ограждающей поверхности к суммарному объему помещений. Геометрически компактные формы здания имеют самый низкий показатель тепловых потерь. Поэтому любые выступающие архитектурные конструкции, например, балконы, террасы, навесы, мансарды и т.п., необходимо, по возможности, не применять, так как они увеличивают ограждающую поверхность здания, при этом, почти не увеличивая внутреннего объема дома. Благодаря более низкому коэффициенту компактности, дома рядовой застройки, а также многоквартирные дома имеют преимущества перед обособленно стоящими частными домами на одну семью.

   повышенная теплоизоляция ограждающих конструкций, отсутствие мостиков холода;

В доме должна быть замкнутая термическая оболочка, охватывающая все помещения, в которых температура в зимний период превышает 15°С. Термическая оболочка призвана создавать высокую тепловую изоляцию в каждом месте дома, в том числе и в местах соединения отдельных конструктивных элементов, например, в местах соединения стен с окнами и дверями; минимальная толщина утепления в каждом месте оболочки должна составлять не менее 2,5 см при коэффициенте теплопроводности λ = 0,04 Вт/м·К.

Кроме правильной изоляции стен и крыши большое внимание нужно уделить узлам соединения разных конструктивных элементов. Возникновение мостиков холода в этих местах может привести к образованию конденсата и появлению плесени. Например, для помещения с температурой 20°С и 50%-ной влажностью воздуха образование конденсата на внутренних поверхностях ограждающих конструкций дома происходит уже при температуре поверхности ниже 9,3°С, а возникновение плесени при 12,6°С.

   эффективная ориентация светопрозрачных конструкций главного фасада;

Южное направление главного фасада пассивного дома (отклонение от оси на 30% в западном или восточном направлении допустимо) обеспечивает наиболее оптимальное для наших широт активное и пассивное использование солнечной энергии. Основная проблема заключается в сезонном несоответствии между количеством необходимой и поступающей солнечной энергии.

Эффективное расположение светопрозрачных конструкций:
ориентация на юг и отсутствие тени

С большими оконными поверхностями, направленными на юг, не следует опасаться излишнего накопления солнечной энергии в летнее время, поскольку в наших широтах солнце обходит южный фасад здания стороной и только изредка касается его на протяжении всего дня.

Таким образом, избыточное накопление энергии исключено, и климат в помещении остается умеренным. Зимой же окна, выходящие на южную сторону, обеспечивают существенный приток энергии за счет повышенного солнечного воздействия.

   контролируемая вентиляция с рекуперацией тепла;

Расход тепла любого здания состоит из тепла, теряемого через недостаточно теплоизолированные стены, а также в результате проветривания. В теплоизолированном по максимуму пассивном доме потери тепла через стены, крышу и окна эффективно сокращены.

Таким образом, дополнительное энергосбережение возможно за счет сокращения потерь энергии в результате вентиляции, которые при традиционном способе проветривания через открытые форточки достигают до 50% всей тепловой энергии, получаемой нами от отопления. Для снижения затрат энергии, происходящих в процессе вентиляции, следует использовать оборудование с рекуперативной функцией (степень рекуперации не ниже 75%).

Принципы вентиляции помещений:
в обычном доме — вентиляция через форточку;
в пассивном доме — приточно-вытяжная
вентиляция с рекуперацией

При этом оптимальное энергосбережение достигается при помощи двух эффектов. С одной стороны при помощи регулируемой системы, так называемой «комфортной» вентиляции, обеспечивается постоянный приток оптимального количества свежего воздуха и отток отработанного. Это исключает возникновение неприятных холодных потоков воздуха в помещении, появляющихся обычно во время традиционного проветривания. С другой стороны, поступающий свежий воздух нагревается в теплообменнике за счет тепловой энергии уходящего отработанного воздуха. Таким образом, накопленное тепло не выветривается, а возвращается в помещение.

Принципиальная схема приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией

Дополнительным элементом системы вентиляции пассивного дома может быть земляной теплообменник воздуха, который состоит из системы каналов, установленных в почве. Зимой температура почвы более высока, чем температура воздуха, следовательно, земляной теплообменник служит для обогрева воздуха. Летом, наоборот, температура почвы ниже температуры наружного воздуха, и земляной теплообменник служит для охлаждения воздуха помещений, действуя подобно простому кондиционеру.

   применение высокоэффективных энергосберегающих оконных конструкций;

Окна в пассивном доме работают как солнечные аккумуляторы — они «собирают» солнечную энергию, которая дальше обогревает пространство, находящееся за окнами внутри помещений.

Пассивно полученная солнечная энергия имеет значительный вес в компенсации тепловых потерь. Однако конечной целью не является получение наибольшего количества солнечной энергии любой ценой, значительно более важной целью является сохранение тепловой энергии.

В пассивном доме средний тепловой поток для стен равен 0,1 Вт/м²K, тогда как для самого теплого окна достигает 0,6 Вт/м²K, т.е. окно имеет в 6 раз худшие теплоизолирующие характеристики, чем стена. Поэтому простое увеличение поверхности окон для пассивного накопления солнечной энергии ведет к увеличению потерь тепла.

В этом случае нужно обратить внимание на то, что положительный эффект от пассивного накопления солнечной энергии через окна происходит только при использовании энергоэффективных оконных конструкций высокого качества, состоящих из двухкамерных стеклопакетов, заполненных аргоном или криптоном, со стеклами с низкоэмиссионным покрытием и профильных систем с коэффициентом теплопроводности не выше 0,8 Вт/м²K.

Концерн profine предлагает для применения в окнах для пасссивных домов профильные системы семейства 88 мм в варианте «passivhaus». Профильные системы серии 88 мм производятся под брендами KBE, Trocal и Kömmerling и предоставляют наиболее оптимальные возможности для энергосбережения. Это новые шестикамерные системы с тремя контурами уплотнения и дополнительным специальным контуром уплотнения под стеклопакетом. Они обладают высокими показателями по звукоизоляции (до 46 дБ), функциональности, долговечности и эстетическим характеристикам. Share Профильные системы семейства 88 мм — это поколение эксклюзивных профилей для пластиковых окон, позволяющее реализовывать новые пропорции оконных конструкций. Увеличенная монтажная ширина, равная 88 мм, открывает новые горизонты для современного и перспективного строительства. Архитекторы получают более широкие возможности для реализации новаторских дизайнерских решений и осуществления честолюбивых ожиданий застройщиков, чувствующих дизайн и ищущих нестандартные решения. Коэффициент теплопроводности этих профильных систем (Uf) колеблется в зависимости от конструктивного решения от 1,1 Вт/м²K до 0,78 Вт/м²K. Значение Uf = 0,81–0,78 Вт/м²K достигается за счет дополнительной установки во внутренних камерах профилей утеплительных вставок из вспененного полиуретана. Благодаря тому, что при изготовлении окон ПВХ-профиль и утеплительные вставки монтируются отдельно, окна могут подвергаться полной переработке. Share Применяемая в концерне profine технология «greenline» обеспечивает высокую экологическую надежность окон благодаря высокой энергоэффективности оконных систем, использованию в сырьевоых смесях бессвинцовых стабилизаторов и действующей разумной концепции вторичного использования профиля. Профильные системы семейства 88 мм прошли проверку в Институте Пассивного Дома г. Дармштадт (PHI Darmstadt) и для вариантов систем «KBE 88 mm passivhaus», «Kömmerlling 88 plus passivhaus», «TROCAL 88+ passivhaus» получены сертификаты, подтверждающие их соответствие критериям окон для пассивных домов. Преимущества профильных систем profine серии 88 мм Современный дизайн, гармоничные пропорции. Небольшая высота узла «рама-створка» делает возможным высокое светопропускание оконного блока. Оптимальная монтажная ширина 88 мм и строение внутренних камер максимально учитывают направление тепловых потоков в оконном блоке и обеспечивают высокие теплофизические и статические характристики системы. Дизайнерская свобода в выборе цвета ламинированного профиля или комбинации «алюминий-пластик». Отсутствие необходимости в особом уходе, износостойкость и прочность. Значительное снижение расхода энергии благодаря улучшенной теплоизоляции. Рекомендовано к использованию в оконных конструкциях для пассивного дома. Возможность полной переработки и вторичного использования. Стабилизация профиля без использования свинца (технология «greenline»).