Проект энергомодернизации renZero

Энергомодернизация индивидуального жилого дома

Проект энергомодернизации дома семьи Салопельто, построенного 65 лет назад, начался в 2013 году и был успешно завершен весной 2014-го. Этот экспериментальный и знаковый проект, поскольку специалистам предстояло модернизировать деревянный каркасный дом до здания класса энергопотребления A. Дом представляет собой традиционный финский особняк, спроектированный после Второй мировой войны (так называемый ветеранский дом). Как правило, такие здания самостоятельно возводились солдатами, вернувшимися с фронта. За вентиляцию в доме отвечает установка Enervent Pandion MD-CHG, а тепло распределяется по системе воздуховодов.

Количество таких домов в Финляндии — порядка одного миллиона. Эксперты считают, что модернизировать необходимо по крайней мере те дома, которые были построены до 1980-х годов

Итак, ветеранский полутораэтажный дом был построен в 1948 году в местечке Луумяки, которое находится на юго-востоке Финляндии, неподалеку от Лаппеэнранта. И к 2013 году, то есть к началу модернизации, он сохранился практически в первозданном виде. Перемены были незначительными — в доме сохранились даже полы. Некоторые окна были заменены, на другие — были установлены дополнительные рамы. Дом каркасный, облицованный деревом. Крыша металлическая. Для теплоизоляции в рубашку здания были засыпаны опилки.

Старый дом

Как и во всех ветеранских домах, на первом этаже строения располагались кухня, гостиная и еще одна комната. Неутепленное крыльцо служит дополнительным пространством для приятного отдыха в теплые летние дни. На верхнем этаже находятся две спальни, сауна и ванная комната. Жильцы были довольны как достаточно функциональной планировкой, так и актуальной в любые времена архитектурой дома.

В этом доме родился Сеппо Салопельто (Seppo Salopelto), инженер-строитель, преподаватель профессионально-технического училища. Он прожил в этом доме почти всю свою жизнь и вырастил вместе с женой троих детей, которые уже покинули родное гнездо.

Целью модернизации жильцы видели не только экономию энергии, но и капитальный ремонт дома, который сделает их жилище комфортнее. Руководил проектом хозяин дома, профессиональный строитель. Более того, он использовал проект как основу для кандидатской диссертации.

Энергоэффективность на уровне нового здания

Дом семьи Салопельто был выбран в качестве объекта для экспериментального проекта renZero. Разработчиком проекта — финский фонд содействия технологиям и инновациям (Tekes). Главная цель проекта — разработка концепции энергоэффективной модернизации индивидуальных жилых домов. Проект, запущенный в 2011 году, призван найти функциональное решение для повышения показателей энергоэффективности индивидуальных жилых домов в Финляндии и Швеции, построенных в 1940–1970-х годах прошлого века.

Для этого экспериментального проекта была задана высокая планка: старый дом с плохой изоляцией предстояло превратить в здание класса энергопотребления A, где интенсивность утечки воздуха должна была быть меньше, чем даже в новом здании. То есть энергоэффективность ветеранского дома должна была быть близка к аналогичному показателю экодома. Сложность состояла также в том, что во время реализации проекта в доме оставались жильцы.

Основательная энергомодернизация

Наружные стены дома были полностью реконструированы. Кровля, окна и двери были полностью заменены, рубашка здания была заполнена современным вентилируемым теплоизоляционным материалом, разработанным специально для этого проекта компанией Paroc.

Очевидно, что одной лишь герметичной и хорошо теплоизолированной рубашки недостаточно для достижения показателей экодома. Помимо снижения потребляемой энергии, требовалось увеличение доли возобновляемой энергии. В доме Салопельто этого добились за счет использования источников геотермальной и солнечной энергии.

После модернизации тепло в доме свободно распространяется через вентиляционную систему. Таким образом удалось избежать трудоемкой установки радиаторов и водяной системы подогреваемых полов. Чтобы обеспечить энергоэффективность, требовалась механическая вентиляционная система подачи и вытяжки воздуха, которая также позволила повысить качество воздуха в помещении. Именно поэтому выбор пал на вентиляционную установку Enervent Pandion MD-CHG, которая не только успешно справляется с задачами вентиляции и рекуперации тепла из вытяжного воздуха, но и обеспечивает охлаждение воздуха в помещении в жаркие летние дни. При охлаждении приточного воздуха избыточное тепло, удаленное из атмосферного воздуха, также преобразуется в энергию.

Для подогрева приточного воздуха и воды для бытовых нужд используется энергия от геотермального источника и солнечных батарей. В наружных воздуховодах системы вентиляции установлены водяные нагревательные теплообменники — отдельно для первого и второго этажей. Циркуляция воды в теплообменниках регулируется приводными клапанами, управление которыми в зависимости от потребности в отоплении осуществляется с учетом температуры в помещении. Теплоноситель теплового насоса циркулирует в теплообменнике CHG, который установлен в наружном воздуховоде вентиляционной системы Enervent Pandion MD-CHG. В зимнее время теплообменник используется для предварительного нагрева воздуха, а летом — для предварительного охлаждения.

Максимальная герметичность

Согласно расчетам, проект уже сейчас можно признать успешным, однако показать, каким энергоэффективным и комфортным будет дом семьи Салопельто, может лишь время. В любом случае он больше не протекает и не продувается. По данным за февраль 2014 года разница между старыми и новыми показателями существенная, даже несмотря на наличие небольших утечек тепла, обнаруженных в подвале и перекрытиях. Однако эти участки дома не учитывались при разработке проекта по модернизации. Кроме того, утечки, устранить которые невозможно без повреждения конструкций, были выявлены в нескольких местах соединения крыши со старыми стенами.

До модернизации интенсивность утечки воздуха (n50) составляла порядка 9 л/ч, а теперь этот показатель снизился до 3,1 л/ч (норматив для новых зданий — 4,0 л/ч). Воздухонепроницаемость дома была улучшена на 65 %. В соответствии с требованиями раздела D5 индивидуальный жилой дом признается обладающим хорошими показателями воздухонепроницаемости, если интенсивность утечки воздуха в нем ниже 3 л/ч; в среднем же этот показатель должен составлять от 3 до 5 л/ч. Для старого дома модернизация оказалась более чем удачной, даже несмотря на то, что специалистам так и не удалось добиться показателей экодома.

Детальный мониторинг

Рядом со старым распределительным щитом был установлен новый, позволяющий детально отслеживать показатели потребления и производства энергии. В подсобном помещении были установлены четыре контрольно-измерительных прибора, помогающих отслеживать характеристики горячей воды для бытовых нужд и энергии, которая производится тепловым насосом, использующим теплоту земли, и солнечными батареями (в соответствии с требованиями Центра технических исследований Финляндии VTT). Все приборы подключены последовательно и обеспечивают возможность снятия показаний удаленно по сети 3G.

Специалисты компании Ensto Enervent удаленно контролируют работу системы вентиляции и уровень содержания углекислого газа в спальне и гостиной. В период с марта по июнь температура внутри помещения оставалась близкой к установленному значению. Лишь иногда, в жаркие весенние дни, комнатная температура была ниже +25 °C, а теплообменник CHG охлаждал приточный воздух до 12 °C.

Проект renZero координировался специалистами компании Paroc и финансировался компанией Tekes. Помимо Ensto Enervent, в реализации проекта приняли участие компании Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas, Metsäwood, Oilon, Puuinfo, Skaala и VTT. Другой дом, выбранный в качестве объекта для реализации экспериментального проекта, тоже был построен в 40-годах XX века, но в Швеции, недалеко от центра Стокгольма.

Итоговый отчет о проекте будет опубликован в конце 2014 года.