Концепция «активного дома» предусматривает создание здорового и комфортного микроклимата для жильцов без ущерба для окружающей среды. В отличии от «пассивного дома», который, образно говоря, всего лишь экономит энергию,«активный дом» сам вырабатывает ее для собственных нужд! Подмосковный «активный дом» расположен в Пригороде «Западная Долина», в 20 км от МКАД по Киевскому или Боровскому шоссе, вблизи деревень Власово и Крекшино.
Организаторы
«Активный дом» является международным проектом, реализуемым совместными усилиями крупнейших европейских и российских компаний: «Загородный Проект», «НЛК Домостроение» (Россия), VELUX, «Данфосс» (Дания), «Сен- Гобен Изовер» (Франция). Проектирование и строительство ведутся при поддержке Посольства Дании в России, Союза архитекторов России, Института строительной Физики РАН, Ассоциации деревянного Домостроения, Института Пассивного дома и компании DORKEN. Этот проект станет первым сертифицированным проектом по разрабатываемому российскому «Зеленому стандарту» строительства.
Архитектура
«Активный дом» – индивидуальный жилой дом общей площадью 230 м2. Он имеет простую геометрическую форму с двускатной крышей, типичной для российской малоэтажной застройки. Южный скат расположен под углом 40°, северный – 50°; оба значения расположены в оптимальном диапазоне углов наклона кровли, обеспечивающем разумный баланс между эффективным удалением осадков, удобством использования подкровельного пространства и приемом солнечной радиации коллекторами и помещениями. Вдоль южного и западного фасадов дома имеются две террасы. Высота первого этажа – 3,3 м, второго – колеблется в зависимости от уклона кровли от 0,8 до 6 м. Здание выполнено из деревянного каркаса с заполнением теплоизоляционным материалом марки ISOVER.
Объемно-планировочные показатели:
Внешний строительный объем здания – 1515,61 м3 (без террас);
Внутренний отапливаемый объем здания – 1020,82 м3;
Общая площадь пола квартир – 228,7 м2;
Площадь жилых комнат – 131,5 м2;
Расчетное количество жителей – 4 человека;
Площадь наружных ограждающих конструкций по наружной поверхности – 856,27 м2;
Площадь наружных ограждающих конструкций по внутренней поверхности – 662,72 м2;
Площадь оконных проемов – 91,3 м2;
Площадь кровли – 249,24 м2.
Альтернативные источники энергии
В проекте предусмотрено использование солнечных батарей и коллекторов. Площадь батарей составляет всего 7 м2, их использование ограничено отсутствием возможности сброса вырабатываемой энергии в сеть с последующим зачетом в темное время суток. Ведь солнечная энергия вырабатывается в основном днем, когда хозяева на работе или на учебе. Еще одна причина – это снег, поэтому солнечная батарея интегрирована в архитектуру не кровли, а фасада, в вертикальном положении. Совсем другое дело – солнечные коллекторы. В «активном доме» установлено 13 коллекторов VELUX (модель CLI 5000), каждый размером 114х118 см, общей площадью около 15,6 м2. Коллекторы обеспечивают около 60% всей энергии, необходимой для получения горячей воды в течение всего года, а также часть энергии для обогрева пола. Все эти элементы установлены с южной стороны фасада, что позволяет им получать максимальное количество солнечной энергии. Коллекторы, в отличие от солнечных батарей, имеют возможность реверса, эта функция позволяет очистить кровлю от намерзшего льда и снега, не сумевшего сойти естественным путем. Так что коллекторы могут работать не только летом, но и зимой, что очень эффективно, учитывая, что в морозные дни небо обычно ясное.
Солнцезащита
Солнце частично обеспечивает дом энергией, но может быть и очень неприятным и назойливым, поэтому в проекте предусматривается использование активной внешней солнцезащиты на всех окнах, как мансардных, так и вертикальных. Оборудованные электроприводами маркизеты, получающие данные с метеостанции и пиранометра, автоматически реагируют на погодные условия. Внешняя солнцезащита обеспечивает максимальную защиту от перегрева, значительно сокращая, тем самым, затраты на охлаждение. Стекло современных окон имеет теплоотражающее покрытие, так что если тепло проникло внутрь дома, шторы от перегрева уже не помогут, они обеспечат лишь контроль естественного освещения.
Натуральные материалы
В строительстве «активного дома» широко используется древесина. Деревянные конструкции спроектированы и изготовлены ОАО «Сокольский ДОК», входящим в группу «Инвестлеспром»; торговая марка – «НЛК Домостроение». Компания признана лидером по производству и продвижению продукции глубокой деревообработки на российском рынке. В 2009 г. «Сокольский ДОК» получил сертификат Лесного попечительского совета (FSC) цепочки поставок «от заготовителя – к потребителю». Знак FSC означает, что продукция сделана из древесины, заготовка которой не нанесла вреда окружающей среде, животным и птицам, обитающим в лесу, а также людям, проживающим и работающим в прилегающей к лесам местности.
Cтропильная система
Стропила «активного дома» имеют толщину 66 и 90 мм и изготовлены из клееной ели, привезенной из Вологодской и Архангельской областей и обработанной отечественным огнебиозащитным покрытием.
Леонова Вера, руководитель проекта, ОАО «Загородный проект»
Основной принцип архитектуры дома – компактность и целостность восприятия, поэтому мы приняли решение об использовании одного отделочного материала и для кровли, и для фасада. Этим материалом стала термированная древесина – ясень и кедр. Термообработка меняет структуру дерева, оно перестает впитывать влагу и деформироваться, величина разбухания-усушки у обработанной таким образом древесины в несколько раз меньше, чем у обычной. Для сохранения эстетических свойств термодревесина покрывается специальным маслом, которое придает блеск поверхности. Покрытие выполняется в производственных условиях изготовителем элементов, на стройплощадке обрабатывают лишь торцевые поверхности у деталей, прирезанных по длине. Со временем термодревесина будет светлеть, даже в каком-то смысле «седеть», но повторная обработка маслом легко возвращает панелям исходный внешний вид. Детали декоративной конструкции крыши и стен не образуют сплошного настила, между ними существует воздушный зазор для естественного свободного проветривания всех поверхностей и конструкций фасада. Для соединения деревянных деталей применялись универсальные металлические соединители, специальные металлические соединители, современные шурупы различных исполнений по длине и диаметру со сверлящими наконечниками и антикоррозионным покрытием.
Инновационные технологии
Оптимальное использование дневного света обеспечивает комфортную и здоровую атмосферу для обитателей, а также позволяет минимизировать потребление электричества в дневное время. Увеличенная площадь остекления – до 40% по сравнению с привычными 20–25% и расположение окон во всех четырех фасадах и в крше обеспечивают проникновение естественного света во все помещения. В российских нормах минимальное значение коэффициента естественной освещенности (КЕО) – 0,5, что недостаточно даже для комфортного ориентирования человека в помещении без искусственного освещения. В «активном доме» значение КЕО – 5 (т.е. в 10 раз больше!), средний показатель КЕО в жилых комнатах и кухне – 6,8. При расположении окон на разных уровнях предельно эффективно используется естественная вентиляция. Задействованы все окна – и вертикальные, и мансардные, вентиляция осуществляется за счет подпора воздуха и перепада высот. Система управления дома отслеживает такие параметры, как влажность, уровень CO2, яркость солнца, скорость и направление ветра, внутреннюю и наружную температуру, и в зависимости от этого регулирует уровень естественной или искусственной вентиляции. Концентрация CO2 в воздухе, например, позволяет системе понять, сколько человек находится в помещении, и в зависимости от этого регулировать кратность воздухообмена.
Мансардные окна
Всего в доме установлено 24 мансардных окна VELUX общей площадью 22,3 м2. Количество мансардных окон для каждой комнаты рассчитывалось с помощью программы Daylight VIZ таким образом, чтобы обеспечить оптимальное количество естественного освещения, равномерно осветить все пространство и гарантировать эффективную вентиляцию. Равномерное освещение всего дома в целом позволяет жильцам комфортно передвигаться по дому не только в дневное, но и в вечернее время без дополнительного освещения. Большинство мансардных окон оснащены электроуправлением (модели GGL Integra) и подключены к единой системе автоматики. Все используемые в данном проекте окна деревянные, произведенные из клееной древесины сосны. Все имеют многофункциональный стеклопакет, внутреннее стекло которого представляет собой «триплекс», а на внешнем стекле есть самоочищающееся покрытие. На всех окнах установлены электроуправляемые маркизеты VELUX (модель MML), а на большинстве окон – дополнительно электроуправляемые затемняющие шторы (модель DML, дизайн от Карима Рашида).
Олег Панитков, директор по развитию, ЗАО «ВЕЛЮКС»
Во всех окнах, и мансардных, и вертикальных, использовалось стекло с мягким селективным покрытием, особенно эффективным при расположении в окнах, ориентированных на юг. Именно по этой причине в проекте «активный дом» практически нет окон, ориентированных на север, даже видовое окно за счет эркера архитекторы «отвернули» на северо-запад. Кроме того, продукция VELUX, используемая в проекте, имеет специальное пылеотталкивающее покрытие, облегчающее сход снега зимой. Одна из основных идей «активного дома» – максимально эффективное использование естественной вентиляции для обеспечения свежим воздухом и охлаждения. Для этого автоматические датчики отслеживают погодные условия, направление ветра, температуру и «солнечную сторону» (датчики яркости падающего света). Забирая более холодный воздух с теневой стороны здания, а также ночной воздух, мы обеспечиваем охлаждение здания и можем обойтись без кондиционирования. Датчики позволяют оптимально адаптировать поведение дома в зависимости от пожеланий жителей и погодных условий. В доме предусмотрено дистанционное управление, позволяющее инженерам контролировать работу систем и автоматики, решать вопросы сбоев и обеспечивать идеальное функционирование системы. Жители дома также могут воспользоваться всеми возможностями дистанционного управления.
Водосток и снегозадержание
Особенность конструкции дома – естественная вентиляция поверхностей. Водосток устроен между вентилируемой обшивкой фасада и кровли с возможностью свободного перелива за пределы желоба в сторону от фасада. Дополнительные мероприятия по подогреву водостоков и снегозадержанию не предусмотрены; чтобы не усложнять естественный сход осадков с поверхностей, все узлы решены максимально просто и учитывают упругую деформацию. Практически все мансардные элементы (окна и коллекторы VELUX) объединены в «ремни», что позволяет избежать сложного перехода от проемов к кровле и способствует естественной самоочистке поверхностей. Естественный уклон участка был сохранен, и, так как дом стоит на металлических опорах и приподнят от грунта, вода, не собранная централизованно в водосборник, уходит естественным образом.
О концепции «Образцовый дом 2020»
«Образцовый дом 2020» (Model Home 2020) – собственный концепт-проект VELUX, в рамках которого будут построены шесть «домов будущего» в разных странах Европы. Цель проекта – создать дом, который бережно и эффективно использует свет, тепло и свежий воздух. Шесть экспериментальных домов распахнут свои двери для свободного посещения в течение года после открытия, после чего будут проданы по стоимости ниже рыночной. Даже после заселения жильцов результаты деятельности дома будут отслеживаться, чтобы оценить, как здания «работают» в реальных условиях. На сегодняшний день завершено строительство двух из шести экспериментальных домов.
«Зеленый маяк»
Здание «Зеленого маяка» было спроектировано компанией Christensen and Co Architects A/S при участии инженеров компании COWI. Основной символ, прослеживающийся в архитектуре этого дома, – солнечные часы, это своеобразная «дань уважения» солнцу как объекту науки и одному из наиболее значимых источников энергии. Партнеры альянса поставили своей целью сделать «Зеленый маяк» символом рационального здания в Дании (Копенгаген) и остальных странах Европы.«Дом для жизни»
В этом доме площадью 190 м2 реализовано очень интересное архитектурное решение – трансформируемый фасад из сдвижных сланцевых панелей. Выбор сланца в качестве кровельного и фасадного материала не случаен. Этот материал долговечен и не требователен при эксплуатации, а выброс углекислого газа при его производстве минимален. Цветовая гамма сланца позволяет гармонично интегрировать в облик здания схожие по цвету панели солнечных батарей и мансардные окна. Натуральное деревянное покрытие пола и фасадных панелей создает ощущение природной теплоты, которая, в свою очередь, контрастирует с жестким и холодным сланцем. Активный фасад перестраивается в зависимости от погодных условий и потребностей обитателей дома. Он открывается, увеличивая освещение и обогрев за счет солнечной энергии, или закрывается, защищая от солнца днем и сохраняя тепло ночью.
Теплоизоляция
Для строительства «активного дома» компания «Сен-Гобен Изовер» поставляет теплоизоляционный материал ISOVER Каркас-П32. Эти легкие минераловатные плиты обладают максимальным уровнем теплозащиты – 0,032 Вт/(м•К). Продукты серии ISOVER Каркас применяются в каркасных конструкциях и обеспечивают необходимые теплозащитные и акустические характеристики наружных и внутренних стен, перекрытий и скатной кровли.
ПВХ — мембрана
Для устройства кровли «активного дома» выбрана полимерная ПВХ-мембрана Monarplan FM производства компании ICOPAL®. Материал механически закрепляется к основанию в местах продольных швов с последующим свариванием перехлестов горячим воздухом, что обеспечивает быстрый и качественный монтаж практически круглогодично. Monarplan FM устойчив к воздействиям окружающей среды (УФ- излучению, атмосферным осадкам, низким температурам) и обладает высокими техническими (морозостойкость, прочность, износостойкость, водонепроницаемость, паропроницаемость) и противопожарными характеристиками Г1, РП1, В2. ПВХ- мембраны ICOPAL® обеспечивают экологичность в процессе монтажа и последующей эксплуатации.
Пароизоляционная пленка DELTA®- REFLEX PLUS
При устройстве мансардных крыш и каркасных стеновых конструкций обеспечение ветрозащиты и пароизоляции конструкции крыши является одним из основных факторов, обеспечивающих долговечность здания и сохранение комфортных условий проживания. Расположенная со стороны помещения пароизоляция препятствует конвективному и диффузионному проникновению влаги в утеплитель. Для реализации проекта была выбрана пароизоляционная система DELTA®-REFLEX PLUS производства немецкой компании DORKEN. Пленка имеет теплоотражающий алюминиевый слой, нанесенный методом вакуумного напыления и покрытый прозрачной полиэфирной пленкой. Пленка DELTA®-REFLEX PLUS оснащена встроенной самоклеящейся лентой по краю рулона, что гарантирует качественную герметизацию нахлестов в условиях стройплощадки, когда на поверхность пленки осаждается много пыли. Наличие самоклеящихся лент также снижает трудоемкость работ по изоляции мансарды. Применение системы DELTA®- REFLEX PLUS приводит к повышению на 10% теплозащиты конструкции за счет переотражения лучистого тепла внутрь и, как следствие, к снижению затрат на отопление дома. Пленка полностью устраняет возможность диффузии пара, так как значение эквивалентной толщины сопротивления диффузии Sd > 150 м. Высокая прочность на разрыв (не менее 450 Н/5 см) позволяет укладывать ее целыми полотнами на всю длину помещения, при этом пленка является очень гибкой и удобной в работе.
Полина Барбашова