Учёные подсчитали, что при существующем уровне потребления угля, газа, нефти и других не возобновляемых источников энергии, уже через 50-60 лет их запасы будут исчерпаны.
В связи с этим прогнозом в последние годы на Западе, а теперь и в России большое внимание стало уделяться снижению энергопотребления, в первую очередь в жилищном строительстве, потому что в этой отрасли используется до 40% вырабатываемой энергии. Специалисты подсчитали, что при эксплуатации зданий впустую расходуется большое количество энергоресурсов, в первую очередь, за счёт теплопотерь. И они тем больше, чем ниже наружная температура.
Основным показателем эффективности расхода первичной энергии на отопление принят расход тепла на один квадратный метр в год. Для Европы значение этого показателя не должно превышать 15 кВтч/м2. А общее потребление энергии на эксплуатацию жилого дома установлено в пределах 120 кВтч/м2.
По принятой в Европе классификации энергоэффективности дома с годовым теплопотреблением до 15кВтч/м2 называются пассивными. Дома с теплопотреблением 16-35 кВтч/м2 отнесены к домам с ультранизким теплопотреблением, а при показателе 36-50 кВтч/м2 дом относится к домам с низким теплопотреблением.
Есть ещё термин «активный дом» — это энергоэффективный пассивный дом, который сам управляет микроклиматом по системе «умный дом».
Пассивный дом является ведущим мировым стандартом в энергоэффективном строительстве: сохранение энергии в нём достигает 80% по сравнению с обычными новыми зданиями. В условиях климата центральной Европы такой дом может быть теплым «пассивно», с использованием только имеющихся внутренних источников тепла, солнечной энергии, попадающей через окна и нагрева свежего воздуха.
Что отличает экономный пассивный дом?
При строительстве энергоэффективных домов могут использоваться различные технологии и материалы, но цель будет одна — обеспечить максимальное сохранение тепла при минимальных энергозатратах.
Одна из основных причин теплопотерь — это плохая теплоизоляция. Чем ниже температуры окружающей среды, чем больше наружная площадь здания, чем больше окон и дверей — тем больше утечка тепла из дома.
Поэтому ещё на стадии проектировании здания определяются наиболее оптимальные размеры и конфигурация. Количество окон и дверей должно быть по возможности минимальным, ведь даже двойные оконные стеклопакеты пропускают больше тепла по сравнению со стенами. При строительстве установка окон и дверей должна обеспечивать максимальную герметичность.
Теплообмен здания с окружающей средой зависит и от его цвета. Для пассивных домов используют в основном белый цвет стен и крыши, а ещё лучше использовать зеркальное покрытие.
Для стен и фундамента пассивных домов используют специальные материалы, которые имеют низкий теплообмен с окружающей средой. При необходимости используют и специальные отделочные материалы, которые также помогают снизить потери тепла.
Для обмена воздухом с окружающей средой также используются некоторые технологии, позволяющие снизить лишние потери тепла. В зависимости от времени года и наружной температуры используется либо предварительное нагревание воздуха, либо предварительное его охлаждение. Как правило, это достигается прокладкой специального подземного воздухопровода, который использует температуру земли.
Значительную часть энергии потребляет освещение. Для сокращения расхода электроэнергии применяются светодиодные осветительные приборы (LED), которые в отличие от ламп накаливания не нагреваются во время работы и имеют высокий КПД.
Использование датчиков движения и датчиков объёма позволяет автоматически управлять освещением пассивного дома: включать освещение при нахождении в помещении людей и выключать его в пустом помещении.
В пассивном доме для получения энергии часто применяют альтернативные источники электроэнергии: солнечные батареи или ветрогенератор (ветряк).
