Повышение энергоэффективности жилых домов коттеджного типа

Цель работы: исследование вариантов повышения энергоэффективности жилых домов коттеджного типа.
Задачи исследования:
1. Изучить зарубежный и отечественный опыт проектирования энергоэффективных зданий.
2. Исследовать способы повышения энергоэффективности жилых домов коттеджного типа.
3. Определить класс энергоэффективности жилых домов коттеджного типа до и после применения способов повышения энергетической эффективности.
4. Определить срок окупаемости мероприятий по повышению энергоэффективности.
5. Сравнить варианты повышения энергоэффективности домов коттеджного типа.
6. Разработать проект по повышению энергоэффективности жилого дома коттеджного типа.
Объект исследования: жилые здания коттеджного типа.
Предмет исследования: ограждающие конструкции жилого дома.

Отечественный опыт проблемы энергетической эффективности и энергосбережения жилых домов малоэтажного строительства
Первый энергоэффективный жилой дом в России (1998- 2002 гг):
Энергоэффективный дом в Ростовской области (2010г.):
Энергоэффективный дом Green Balance, пос. Назарьево Московская область (2010 г.):
Энергоэффективный дом Natural Balance, республика Татарстан (2012 г.):

Зарубежный опыт решения проблемы энергетической эффективности и энергосбережения жилых домов малоэтажного строительства
Пассивный энергосберегающий дом в Германии:
Дом, построенный по технологии LCCM, Япония:
Дом для производства биотоплива, Германия:
Дом Hanover Olympic, Лос-Анджлес:

Основные принципы проектирования энергоэффективных домов
1. Градостроительные предпоссылки:
- рост потребности освоения новых территорий.
- в существующей застройке недостаточно учитывались как требования инсоляции, так и требования к озеленению;
- в застройке жилых кварталов имеются сквозные ветрообразующие пространства.
2. Архитектурно- планировочные решения:
- строительство жилых зданий с изрезанными объемами, с низким коэффициентом компактности, с узким корпусом, с плоской кровлей.
3.Конструктивные условия:
- теплопотери через ограждающие конструкции.
4. Экологические условия:
- нецелесообразное использование природных ресурсов, и как следствие их исчерпаемость;
- глобальное потепление как угроза для существующих зданий.
5. Экономические условия:
- экономия энергии, природных ресурсов.

Исследование способов повышения энергоэффективности жилых домов
Определение классов энергетической эффективности жилых домов
- 9,7%, класс энергетической эффективности здания C+ нормальный.
Здание №1
УТХЗ дома

Определение классов энергетической эффективности жилых домов
Здание №2
- 13,4 %, класс энергетической эффективности здания C нормальный
УТХЗ дома

Определение классов энергетической эффективности жилых домов
+ 14,1%, класс энергетической эффективности здания Д (пониженный).
Здание №3
УТХЗ дома

Наибольший процент теплопотерь возникает через окна и наружные стены, схематично представим данное утверждение на примере здания №3 с низким классом энергетической эффективности посредством диаграммы:
Процентное соотношение отклонений величин фрагментов теплозащитной оболочки коттеджа с классом энергетической эффективности Д

Предлагаемые способы повышения класса энергетической эффективности здания
1. Повышение класса энергетической эффективности здания с помощью увеличения слоя утеплителя в стеновой панели;
2. Повышение класса энергетической эффективности здания с помощью увеличения слоя утеплителя в конструкции чердачного перекрытия;
3. Повышение класса энергетической эффективности здания с помощью увеличения слоя утеплителя в конструкции перекрытия над подвалом;
4. Повышение класса энергетической эффективности здания путем замены окон.

Повышение класса энергетической эффективности здания увеличением слоя утеплителя в стеновой панели
Выяснили, что приведенный класс энергетической эффективности здания С (нормальный). Приведенное сопротивление является достаточным.
УТХЗ дома после утепления стеновой панели
Графический отчет сопротивления ограждения теплопередаче до дополнительного утепления стеновой панели:
после дополнительного утепления стеновой панели:

Повышение класса энергетической эффективности здания увеличением слоя утеплителя в конструкции чердачного перекрытия
Выяснили, что приведенный класс энергетической эффективности здания А (очень высокий). Приведенное сопротивление является достаточным.
УТХЗ дома после утепления чердачного перекрытия:
Графический отчет сопротивления ограждения теплопередаче до дополнительного утепления чердачного перекрытия:
после дополнительного утепления чердачного перекрытия:

Повышение класса энергетической эффективности здания увеличением слоя утеплителя в конструкции перекрытия над подвалом
Выяснили, что приведенный класс энергетической эффективности здания В+ (высокий). Приведенное сопротивление является достаточным.
УТХЗ дома после утепления перекрытия над подвалом:
Графический отчет сопротивления ограждения теплопередаче до дополнительного перекрытия над подвалом:
после дополнительного утепления перекрытия над подвалом:

Повышение класса энергетической эффективности здания путем замены окон
Величина отклонения значения удельного расхода тепловой энергии от нормируемого 2,5%, класс энергетической эффективности здания С- нормальный. Приведенное сопротивление является достаточным.
УТХЗ дома после замены окон на «премиум-класс»:

Сравнение вариантов повышения энергоэффективности жилых домов коттеджного типа
Наиболее выгодным вариантом является утепление чердачного перекрытия, но несмотря на высокую инвестиционную составляющую, замена окон в здании по сроку окупаемости стоит на первом месте (по результатам конечных диаграмм). Следовательно, мы выбираем именно этот вариант.

Применение приемов энергосбрежения при проектировании жилых домов коттеджного типа
На стадии проектирования были проведены такие энергосберегающие мероприятия, как:
- использование окон «премиум- класса» Rehau Thermo Design
- все наружные стены утеплены материалом минеральная вата толщиной 0,05 м;
- входные двери оснащены доводчиками, обеспечивающими их нахождение в закрытом состоянии;
- главный вход в дом выполнены с тамбуром;
- жилые помещения ориентированы на юго-восток, для оптимальной инсоляции помещений и защите от перегрева;
- запроектирована компактная форма жилого дома;
- предусмотрено регулирование системы отопления;
- для освещения используются светодиодные лампы;
- используются датчики движения и освещения;
- используются датчики открытия дверей и окон.