В Европе здания потребляют около 40 % всей энергии. Объемы строительства растут, увеличиваются и «аппетиты». Справиться с проблемой нехватки ресурсов помогут активные дома.

Активный дом – это здание с положительным энергобалансом, самостоятельно производящее энергию для собственных нужд более чем в достаточном количестве. Он совмещает черты пассивного дома, который не нужно отапливать или который требует мало энергии, и «умного дома», оборудованного высокотехнологичными устройствами.

Специалисты Международного энергетического агентства подсчитали, что внедрение технологии энергоэффективных зданий к 2050 году поможет сократить выбросы углекислого газа на 2 млрд метрических тонн. Европейский Союз выступает за то, чтобы после 2020 года все новостройки производили собственную энергию. Для сравнения: обычный дом потребляет 200-240 кВт⋅ч/м², активный дом – 10-12 кВт⋅ч/м² в год.

«Я вижу большое будущее у активных домов, объединенных в сеть с подобными зданиями. Ширится связь между потреблением и производством электроэнергии из возобновляемых источников, и это открывает путь для взаимодействия, своего рода "солидарности" между соседями. Излишки энергии промышленных предприятий или офисов также могут быть использованы для обогрева домов в одном районе», – говорит Манфред Хеггер, архитектор, профессор проектирования и энергоэффективного строительства Дармштадтского технического университета.

Используемые технологии

Активный дом вырабатывает столько энергии, что может отдавать ее обратно в центральную сеть (до 1 500 кВт⋅ч в год), и, таким образом, является источником дохода, а не затрат. Остаток электроэнергии можно потратить, например, на зарядку электромобилей. Такая эффективность достигается за счет того, что используются особые технологии:

• Природная энергия. Активный дом получает энергию за счет работы солнечных панелей. Например, солнечный коллектор площадью 12 м² производит до 2 000 кВт⋅ч/м² в год. Дома на солнечных панелях успешно работают даже в северных широтах, например, в Германии, Дании и Швеции.
• Теплоизоляция. При строительстве активных домов используются элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла, благодаря чему снижается расход энергии на отопление и кондиционирование.
• Климат-контроль. В обычных домах при стандартных системах вентиляции теряется до 50% тепла. Современные системы климат-контроля, устанавливаемые в активных домах, позволяют удержать до 90% тепла.
• Система контроля отопления. Позволяет использовать отопление только когда оно необходимо. Например, система отключает обогрев комнат, когда никого нет дома.
• Тепловые насосы. Тепловой насос добывает 75% энергии для обогрева из окружающей среды, за счет чего снижаются расходы на отопление.
• Система «умный дом». Это интегрированная интеллектуальная система, обеспечивающая управление инженерными системами дома.

Дания. Первый в мире активный дом построен в 2009 году в Люструпе, пригороде датского города Орхуса. Проект так и назвали – Active House. Электричество генерируют фотоэлементы площадью 50 м², установленные на южной стороне крыши. Температура в комнатах регулируется автоматически. В доме установлены большие окна, поэтому внутри достаточно светло даже в пасмурные дни. Это еще один способ сэкономить на электроэнергии. Эксперты подсчитали, что спустя 30 лет стоимость излишка электричества, произведенного домом, окупит затраты на его строительство (в 2009 году дом стоил около 600 тыс. евро).

Швеция. В 2009 году в Швеции, рядом с городом Мальмё, был возведен дом Villa Åkarp. Жилье практически воздухонепроницаемо: фундамент, стены и крыша изолированы с помощью толстого слоя полистирола. В окнах установлены тройные стеклопакеты, и только три из них выходят на юг, что предотвращает здание от перегрева. Наличие в стеклопакетах криптона также помогает удерживать тепло. Постоянный поток свежего воздуха обеспечивается теплообменным устройством. С помощью солнечных панелей производится 4 200 кВт⋅ч электричества в год. Избыток энергии составляет 600 кВт⋅ч в год. Благодаря энергосбережению владельцы дома ежегодно экономят в среднем 1 650 евро. Стоимость Villa Åkarp не уточняется, однако затраты на строительство и оснащение обошлись примерно на 100 000 евро дороже, чем расходы на обычный дом.

Германия. В Берлине в 2011 году был реализован пилотный проект по строительству активного дома в стиле хай-тек. Своеобразным мозгом дома является сенсорная панель, с помощью которой регулируются освещение, отопление и работа бытовых приборов. Основной источник энергии — солнечные панели на крыше – генерируют 16 500 кВт⋅ч электричества в год. Семья, которая живет в этом доме, ранее потребляла 2 000 кВт⋅ч, то есть избыток энергии в несколько раз превышает норму потребления. Остаток отчасти используется для питания электровелосипедов и электромобилей, а ненужную энергию семья продает обратно в сеть.

Концепция положительного энергобаланса применима не только к строительству жилых домов. В 2010 году в немецком городе Хоэн-Нойендорф (земля Бранденбург) стартовал проект по возведению энергоэффективного здания школы. Оно построено из железобетона, фасад отделан облицовочным кирпичом для лучшего сохранения тепла. Окна выходят на юг, они оборудованы панелями вакуумной изоляции. В здании используется преимущественно естественная вентиляция. Для отопления применяются гранулы из отходов переработки древесины. Электричество вырабатывается солнечной фотоэнергетической установкой. Специалисты подсчитали, что эксплуатационные расходы на эту школу на 70 % ниже, чем затраты на содержание здания аналогичного размера.

Россия. По сообщению РБК, в России первый активный дом был возведен в 2011 году в Подмосковье. Отопление и горячее водоснабжение дома осуществляется с помощью геотермального насоса и солнечных коллекторов, применяется гибридная вентиляция с рекуперацией тепла. Все инженерные системы интегрированы в единую автоматизированную систему управления домом. Благодаря технологиям затраты на обогрев комнат составляют 12 тыс. рублей, в то время как отопление обычного коттеджа такого же размера обойдется в 20-24 тыс. рублей в год. Себестоимость строительства с учетом отделочных работ, ландшафтного дизайна участка, а также покупки мебели составляет около 30 млн рублей.