В Европе еще в прошлом веке поняли, что строить по-старому смерти подобно – едва ли не в буквальном смысле. Климат на планете все хуже, а в Старом Свете на долю зданий приходится 40% общего энергопотребления и 36% всех выбросов губительных парниковых газов. В то время как резервов сокращения затрат энергии на строительство и эксплуатацию зданий – хоть пруд пруди. Неслучайно в Евросоюзе нынче действует переработанная директива по энергетическим характеристикам зданий – Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 May 2010 on the energy performance of buildings (recast).
Директивный подход
Хочется верить, что этот документ станет искрой, из которой возгорится пламя всемирного стремления человечества к установлению на Земле новой эры потребления. Эры, когда каждый человек будет с полной ответственностью соотносить свои энергетические и материально-вещественные запросы с возможностями родного небесного тела.
Согласно директиве 2010/31/EU, страны ЕС обязаны решить две невероятной сложности задачи:
– после 31 декабря 2018 года занимаемые органами государственной власти и принадлежащие им новые здания будут с нулевым энергетическим балансом;
– с 31 декабря 2020 года такими будут ВСЕ новые здания.
Название нового типа архитектурного объекта – nearlyzero-energy building (nZEB). В переводе с английского это значит здание с близким к нулевому энергетическим балансом. Рискнем ввести такое сокращение, как «энзеб».
Не на пустом месте
Разберемся, что же это такое, «энзеб»: в целом и в основных частностях (имея в виду преимущественно односемейный дом). При этом отдадим должное долголетним усилиям многих и многих специалистов из европейских и других – прежде всего США – стран мира. Среди них можно выделить немца Вольфганга Файста (Wolfgang Feist). Но о деле его жизни чуть позже.
Итак, концепция «энзеба» возникла не на пустом месте. Данный тип постройки– результат развития зданий с низким энергопотреблением. Интересно, что в разных странах свои определения (официальные и неофициальные) таких объектов и требования к ним. На просторах ЕС в ходу пару десятков названий энергоэффективных объектов, в той или иной степени приближающихся к идеалу – «энзебу». Тут и «энергосберегающее здание», и «экодом», и «активный дом», и «дом с нулевым энергопотреблением», и «здание с нулевой эмиссией» и даже «трехлитровый дом». У последнего – отсюда и название – расход первичной энергии на отопление не превышает трех литров нефти на квадратный метр отапливаемой площади дома в год.
Приведем, здесь и далее, некоторые важные цифры, без которых понять суть зданий будущего решительно невозможно. Для начала: 1 литр нефти на квадратный метр отапливаемой площади дома в год соответствует примерно 10 киловатт-часам тепловой энергии на отопление квадратного метра дома в год.
«Нулевки» – не «хрущевки»
В директиве 2010/31/EU записано, что «энзеб» является зданием с очень высокими энергетическими характеристиками, а близкое к нулю или очень малое количество требуемой ему энергии должно в значительной степени покрываться из возобновляемых источников, включая энергию из возобновляемых источников, производимую прямо в доме, на нем или поблизости от него. При этом каждая страна ЕС разрабатывает национальный план строительства своих «энзебов», грамотно учитывая местные условия. Ведь нельзя же приравнивать отопление здания, скажем, в Испании и Финляндии.
Общее же для всех «энзебов» сводится к следующему:
- «энзеб» имеет минимально возможное энергопотребление для обслуживания нужд его обитателей;
- «энзеб» вместе с оборудованием, расположенным на его, условно говоря, придомовой территории, производит значительную долю необходимой для него энергии за счет ее возобновляемых источников. Доля такой энергии у «энзебов» будет неуклонно возрастать с 2021 до 2050 года, пока не составит 90-100%;
- «энзеб» расходует минимально возможное количество первичной энергии и является источником малого количества выбросов в окружающую среду парниковых газов – менее 3 кг в эквиваленте СО2 с каждого своего отапливаемого (и охлаждаемого) квадратного метра в год.
Идя от пассивного
С некоторым приближением «энзебом» позволительно считать современный пассивный дом, оснащенный генераторами экологически чистой энергии в разном количестве и сочетании. Единичный генератор – это солнечный коллектор, фотоэлектрическая панель, тепловой насос, ветроэнергетическая установка (в том числе монтируемая над зданием) и др.
Пассивный дом – детище шведа Бо Адамсона (Bo Adamson) и Вольфганга Файста (о нем мы упоминали выше), основателя и руководителя Института пассивного дома в Дармштадте. Вместе с коллегами он добился широкого признания системы сертификации зданий по стандарту указанного дома. Именно на базе этого документа лучше всего идти к государственным стандартам «энзеба», поскольку собственные версии пассивного дома есть в большинстве европейских стран.
В пассивном доме комфортная температура круглый год достигается при минимальном энергопотреблении. Еще несколько важных цифр (они для климатических условий, сходных с германскими): потребность пассивного дома в тепловой энергии (и энергии на охлаждение) – не более 15 киловатт-часов на квадратный метр в год, полная потребность в первичной энергии – не более 120 тех же единиц. Последний показатель относится ко всем бытовым энергетическим нагрузкам (отопление, горячее водоснабжение, освещение, приготовление пищи, работа бытовых приборов и т.д.). Для сравнения – в Беларуси согласно новым нормам с 1 июня 2013 года расход тепловой энергии для систем отопления не должен превышать 30–40 (многоэтажные объекты) и 90 (малоэтажные объекты) киловатт-часов на квадратный метр в год. И это только расходы на отопление!
Между прочим, концепция первичной энергии – не подвергнутого искусственному преобразованию природного источника энергии – служит в Германии основным критерием энергоэффективности. С точки зрения этой концепции наихудшее отопление – прямое электрическое. Куда эффективнее, например, древесное топливо (в 15 раз) и фотогальваническое электричество (в 4 с лишним раза).
Глазами обитателей
Теперь посмотрим на «энзеб» снаружи и изнутри глазами его гипотетических обитателей. Представим их ощущения. В компании Saint Gobain назвали свой прото-«энзеб» мультикомфортным домом ISOVER. И попали в точку. Ибо комфорт в его различных проявлениях – вот что такое «энзеб» Но это комфорт, понятный скорее не приверженцам устаревающих традиций, а обладателям нового мировоззрения эпохи устойчивого развития. Очевидно, «энзеб» и русская печка с лежанкой, «энзеб» и избыточная площадь комнат, «энзеб» и прочие милые вещи времен расточительного отношения к окружающей среде – немыслимые сочетания. А вот тонкий минимализм в его стилевых, материально-вещественных, экологических и иных сочетаниях – то, что надо.
Концепция «энзеба» требует новых подходов к экстерьеру и интерьеру. Тут так: меняется сознание человека – меняется его взгляд на привычные вещи, и наоборот. А в итоге приближается светлое гуманистическое будущее человечества.
«Энзеб» отличается энергетической компактностью формы. Хороши объемы в виде куба и близких к нему форм. Максимальная площадь светопрозрачных конструкций – на южном фасаде, минимальная – на северном. С южной стороны полезны кровля с широким свесом и лоджии, ведь то и другое отлично функционирует летом как солнцезащитные устройства. Светонепрозрачная часть ограждающей оболочки содержит эффективную теплоизоляцию большой толщины (до полуметра и более), при этом вся оболочка достаточно герметична и с минимумом мостиков холода. Солидная толщина наружных стен заставляет скашивать внутренние боковые откосы световых проемов для улучшения естественной освещенности помещений. Вот такая интерьерная изюминка!
Глазами обитателей – 2
В «энзебе» нет громоздкой системы отопления, а значит, как правило, отсутствуют портящие интерьер отопительные приборы типа радиаторов. Его климатическое «нутро» – это система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией теплоты отработанного воздуха плюс, если надо, локальные теплые полы. Прото-«энзеб», а, точнее, пассивный дом Гранбека под Стокгольмом оснащен, например, объединенным с тепловым насосом вентиляционным агрегатом. Тепловой насос за счет энергии вытяжного воздуха нагревает воду (для горячего водоснабжения и отопления), а также поступающий в здание свежий воздух. Микропроцессор, отслеживающий атмосферные параметры, контролирует работу вентиляционно-отопительной системы – и в доме автоматически поддерживается комфортная температура. Не забудем еще про солнечные коллекторы, фотоэлектрические панели, ветряки и другую «зеленую» технику.
Интерьер «энзеба» свободен от лишних предметов и деталей. Ведь в доме будущего ценен правильный воздухообмен и чистый воздух, не оскверненный вредными выделениями из мещанских «пылесборников» вроде ковров и всякой нехорошей пластмассы. Роль каждого компонента гармоничной предметно-пространственной среды точно определена. Простота форм, лаконичность экстерьерного и интерьерного образа, четкие и плавные линии, природные мотивы и экологически чистые материалы и изделия способствуют биопозитивному воздействию «энзеба» на жильцов и их домашних питомцев. Внутренние стены могут иметь миролюбивое криволинейное очертание. Композиционным центром односемейного «энзеба» неплохо сделать гостиную, при наличии мобильных перегородок объединенную в единое пространство с библиотекой, столовой и кухней. В принципе, такой объект вместе, допустим, с ласковой кошкой или добрым сенбернаром – наилучшее психотерапевтическое средство для человека XXI века.
Что почем?
Строительство прото-«энзеба» под Стокгольмом обошлось только на 2-4% дороже тождественного ему по архитектуре и комфорту обычного шведского дома. Полноценный «энзеб» в наиболее развитой части ЕС процентов на десять дороже обычного дома. Но в эксплуатации первый гораздо дешевле второго. Стало быть, в долговременном плане экономичность «энзеба» неоспорима.