Почти треть производства первичной энергии в Германии идет на отопление частных домашних хозяйств. Средний старый жилой дом потребляет более 20 литров мазута на квадратный метр ежегодно. Поэтому немецкие ученые задумались над созданием умного теплосберегающего дома еще в 90-х годах. Проект реализовывался при поддержке немецкого Минфина, местных властей, научных учреждений и бизнеса. Тогда стало понятно, что именно здания поглощают 40 % мировой тепловой энергии и отвечают за треть выбросов углекислого газа (CO2) планеты. И ученые совместно с бизнесом стали разрабатывать новые городские ландшафты, где солнечная энергия производится на каждом фасаде, умная конструкция обеспечивает экономически эффективное сокращение выбросов парниковых газов, которые вызывают изменение климата, а система изоляции и теплосбережения регулирует внутреннюю среду дома.

Не секрет, что в Германии, как и в Украине, множество домов, построенных несколько десятилетий назад. Поэтому немцы и приняли решение для начала отремонтировать имеющийся жилой фонд в одном из кварталов Людвигсхафена – Бранке. 500 жилых многоквартирных домов постройки 1950-х годов решили использовать в качестве пилотного проекта. 

Первоначальной целью строителей было создание такого жилья, которое бы минимизировало выбросы в атмосферу, а также было максимально экономичным в части потребления тепла. И ученым удалось снизить уровне потребления топлива на 80 % от первоначального значения. Исходя из среднего потребления тепловой энергии 21 литр мазута на квадратный метр (210 кВт/ч на квадратный метр в год), ремонт сократил потребление энергии до 7 литров (70 кВт/ч на метр квадратный в год). Затем появились пятилитровые (50 кВт/ч на метр квадратный в год). А в 2001 году – и 3-литровые дома. (30 кВт/ч на метр квадратный в год). По большей части здания были модернизированы в соответствии с стандартом дома с низким энергопотреблением.

Максимальное потребление трехлитрового дома – только 3 литра топливного мазута на квадратный метр в год. Это около десятой части энергопотребления немодернизированных домов. Для квартиры площадью 100 квадратных метров расходы на отопление снизились с 1400 евро до 200 евро в год.

Схема секции 3-литрового дома

Графитовый секрет

На достигнутом конструкторы не остановились и решили сократить годовое потребление топлива до 1 литра на метр квадратный. Так возникли однолитровые дома, для строительства которых используются теплоизоляционные панели толщиной не менее 60 сантиметров (в 3-литровых – 20 см). Панели изготовлены из специального состава, напоминающего пенопласт. Однако каждый полистироловый шарик содержит крошечные частицы графита, которые отражают тепловое излучение и придают материалу серебристо-серый оттенок. По данным разработчиков, добавление графита повышает производительность изоляции до 20 %. 

Также конструкторы смогли предупредить утечку тепла, заменив металические крепления балконов конструкцией, которая не крепится напрямую к зданию.

Как рассказывает специалист по коммуникациям жилищной компании BASF Housing+Construction Симона Хоффман, есть свой секрет и в вентиляции помещений. Свежий воздух для всех комнат в здании подается контролируемой системой вентиляции, которая отсасывает использованный воздух из кухни и ванной и проводит его через теплообменник. Теплообменник отводит до 85 % тепла из использованного воздуха на свежий воздух, который подается сквозь фильтры в жилые помещения при комфортной тепмпературе. 

При этом в доме нет ни одного радиатора. А тепловая энергия вырабатывается благодаря размещенным на крыше дома солнечным батареям.

Читайте:

На Сумщине построили самое энергоэффективное админздание Украины

Окна как один из элементов утечки тепла в таких домах тоже улучшены. Используются тройные стеклопакеты с рамами их полиуретанового изоляционного материада. А инертный газ между стеклами обеспечивает дополнительную защиту от холода (теплопотери с одностворчасным окном в семь раз выше, чем при тройных стеклопакетах). 

Цена вопроса

Дома такого типа – удовольствие недешевое. В украинских магазинах цены на теплоизоляционные материалы типа стиродур и неопор, которые используют немецкие специалисты, достигают 2,5 тыс. грн за куб. м. По подсчетам опрошенных специалистов, стоимость монтажа 1 кв. м неопора по технологии 3-литрового дома составит около 700 грн. 

Немецкий опыт конструирования однолитровых домов показал, что окупаются вложения в них в течение 8-17 лет в зависимости от сложности реконструкции, типа здания и количества используемого материала. Окупаемость 5-литрового дома происходила за 5-7 лет, но экономия меньше. 

Экономическая эффективность и сроки окупаемости 3-литровых домов

Источник: LIGA.net