Екологично жилище

До неотдавна за потенциалните купувачи и строители екологичните характеристики на жилищата се състояха от две основни характеристики: безопасността на строителните материали и екологичното месторазположение на дома. Днес тази представа значително се разшири: вече говорим за green building (зелено строителство), т.е. строителство с използването на иновационни технологии, обезпечаващи принципно ново ниво на икономия на ресурси. Съкращаването на разходите и минималното въздействие на заобикалящата среда при изграждането и експлоатацията на дома, станаха важни изисквания към екологичното жилище.

В рамките на концепцията зелено строителство широко приложение намери терминът екологичен дом – това е индивидуално или обособено здание с участък от земя, което представлява:

Радикално ресурсоспестяващ и с малки загуби. Това, преди всичко, е енергоспестяващ дом, където голяма част от топлината и другите видове енергия постъпва от възобновяеми източници, в т.ч. от максимално използване на слънчевата топлина. Загубите на топлина в такъв строеж са минимални, има вторична утилизация на топлината. Чрез специални технически мерки до минимум е сведено и потреблението на вода, а отпадъците, като правило, се преработват на място.

Безопасни и комфортни условия за живот. Безопасността, както и тясно свързаният с нея комфорт, днес се разглеждат не само във връзка с отделните строителни материали, които не трябва да отделят вредни вещества, но и като ниво на жилището като цяло. Това включва обезпечаващото необходимо качество на въздуха, ниво на въздухообмен, нормална слънчева светлина, а също така факторът местоположение: липса на замърсявания на околната среда – както химически, така и шумови, електромагнитни и много други.

При зеленото строителство съществуват свои стандарти. Най-разпространени са създаденият през 1990 г. британски метод BREEAM (Building Reseach Establishment`s Environmental Assessment Method) и разработеният през 1998 г. американски стандарт LEED (Leadership in Energy and Environmental Design – лидерство в енергоспестяващото и екологично проектиране). Въз основа на техните критерии експертите оценяват екологичните характеристики на обекта, неговото въздействие върху околната среда и издават сертификат за един от петте степени. Никой не задължава собствениците на сградата да получават сертификат, но наличието им позволява значително да се повиши цената на сградата.

Практиката за създаването на зелени домове показа и още една важна закономерност: такива качества трябва да притежава не само отделно взет екологичен дом, но и цялата жилищна среда на селището и обслужващата инфраструктура. Рационалното планиране на селището, наличието на зелени зони, създаването на колективни инженерни системи за обезпечаване на живота (които също трябва да отговарят на изброените изисквания), налагат необходимостта от създаване на екологичното селище именно като цялостна система.

Особености на зеленото строителство
Първите стъпки, при започването на проект за зелена сграда, са изборът на месторазположение, правилното планиране, прилагане на екологични строителни материали и технически решения, позволяващи рационалното използване на ресурсите, изразходване на по-малко енергия и съхраняване на здравия микроклимат в дома.

Обемно-планировъчните решения на сградите оказват съществено влияние на енергопотреблението. Като критерий за качеството на обемно-планировъчните решения могат да служат разчетите за компактността на сградата. Например, известно е, че строежи с широк корпус използват 15-18% по-малко енергия, отколкото по-тесните. Затова трябва да се разработват обемно-планировъчни решения с най-малка площ на външните конструкции за сгради с еднакъв обем.

Максимално използване на естествената слънчева енергия. Съвременните технологии са дали възможност да се реши вечната дилема: необходимостта да се увеличи площта на прозорците за проникване в къщата на слънчевите лъчи и да се намали при това загубата на топлина (загубата на топлина през прозорците е била около 30-40% от цялата загуба на топлина в дома). Изготвянето на рамки от материали с ниска топлопроводност, двойно или тройно остъкляване, херметични стъклопакети, наличие на не по-малко от два уплътнителя между рамката и крилата на прозореца, въздушни камери в профилите, от които се сглобява прозореца, са отдавна известни способи за намаляване загубата на топлина. А днес, както споменахме, съществуват и други възможности: запълване на стъклопакета с инертни газове, използване на топлоотразяващ слой.

Насочените към слънчевата страна големи прозорци, в съчетание с надеждна бариера по пътя на потока на топлината в обратна посока, са задължителен признак на зеленото жилище. А слънчевите колектори, превръщащи енергията от слънчевото излъчване в непосредствена топлина, и слънчевите батерии, изработващи електричество, допълват този списък.

Регулиран въздухообмен. Задължително условие за енергоспестяването е отсъствието на загуба на топлина чрез изтичането на въздух, а значи максимална херметичност на зданието. Съответно, тук е абсолютно необходима принудителната вентилация, а преминаването към регулиран въздухообмен обезпечава утилизацията на вторичната топлина. Климатичните устройства с рекуператори позволяват да се върне до 90% от топлината на преминалия въздух. Това се постига посредством монтиране на топлообменник, където става нагряването на постъпващия свеж въздух от топлината на излизащия.

Най-голямата част от икономията на енергията се получава от топлоизолацията на конструкциите и мрежите.

Икономия на топлина и енергия
Еднослойните конструкции от тухли или дърво не могат да обезпечат изпълнението на съвременните норми за топлоизолация даже на обикновените сгради, да не говорим за зеления дом. Например, в условията на климата на средния пояс, тухлената стена би трябвало да има дебелина от два и половина метра, за да съответства на съвременните стандарти. Затова топлоизолацията в енергоефективната сграда, и по-специално построеното на принципа на зеленото строителство, означава прилагането на ефективни отоплители: за обезпечаване на същите нормативи е достатъчно да се положи 100-200mm (в зависимост от региона и конструкцията), например, каменна вата.

При подбора на отоплително тяло се взема предвид целия комплекс от неговите характеристики. Това са топлоизолационни свойства, пожарна безопасност, технологичност на монтажа, срок на годност. В частност, изборът за домовете на много екологични селища на топлоизолация на основата на каменната вата се обяснява именно с успешното съчетаване в нея на тези качества. Разчетният коефициент на топлопроводимост на плочите от каменна вата се намира в диапазона 0,040-0,045Вт/м*К. При това материалът съхранява високите топлоизолационни свойства в продължение на целия срок на годност на конструкцията. Важна за строителя е и многофункционалността на материала: каменната вата се използва също за звукоизолация и огнезащита (влакната й издържат температура до 1000°С). На пазара има специализирани изделия от този материал за различни цели. Например, за плоски покриви – плочи с двойна плътност, за стръмни, сглобени от мертеци – леки плочи с пружиниращ (гъвкав) край, за вентилируеми измазани фасади – плочи с висока издръжливост на атмосферни въздействия или висока издръжливост „на откъсване“, съответно. Съществуват и изделия, предназначени за изолация на топломрежата: специални цилиндри с различен диаметър, значително ускоряващи монтажа.

Безопасни строителни материали
Екологичната безопасност на материала в съвременното разбиране включва не само неговата безопасност за човека. Материалът може да се нарече екологичен, ако: не отделя токсични и дразнещи вещества; произвежда се по технологии, които оказват минимална вреда на обкръжаващата среда и на персонала на предприятието; преработва се и се използва повторно; при вторичната обработка не става опасен за здравето и обкръжаващата среда.

За оценка на всички тези показатели са разработени национални и международни нормативи, които с течение на времето стават все по-строги. Ще отбележим, че покрай държавните стандарти за безопасност на материалите, съществуват и по-строги системи за доброволна сертификация и по-специално – ЕсоMaterial 1.0/2009. Знакът ЕсоMaterial, който получава продукцията, съответстваща на този стандарт, потвърждава безопасността на материала за човека и обкръжаващата среда.

Зеленият дом – изгодна инвестиция и комфортен живот
Сградите, построени в съответствие с принципите на зеленото строителство, са най-търсени и купувани от гледна точка на възвръщането на инвестициите, тъй като за собствениците и арендаторите на помещения въпросът за икономията е преди всичко въпрос на икономия на топлина, електричество, вода и други ресурси. Собствениците на зелени жилища изразходват за тяхната поддръжка 3-4 пъти по-малко средства, отколкото собствениците на обикновените жилища. Цената на такова жилище не е много по-висока.

Важното е, че не винаги екологичността и безопасността означават големи загуби. Напротив, прилагането на съвременните материали позволява да се икономисва още на етапа на строителството. И увеличаването на цената на зеления дом е обусловено не толкова от голямата му себестойност, колкото именно от изгодата от неговото ползване Така, 1 куб.м изделие от каменна вата в конструкцията на стената е равностоен по топлоизолационни свойства на 1100 глинени тухли. За организацията на производството на тази тухла ще са необходими 7 пъти повече относителни капиталовложения, отколкото за отоплителя, а обемът на готовата подукция ще бъде 20 пъти по-голяма. Доста повече ще бъде и използваното гориво за производството на тухлите, съответно и огромната разлика в цената на тези материали и в обема на работата по монтажа. Т.е. това качество, което е важно за обезпечаване на безопасността на материала за обкръжаващата среда като цяло – по-малко количество от добиваните природни ресурси, е изгодно за технологията на материала и съкращава загубите в строителството. И това е още един важен аргумент за предприемача, за да избере зелените технологии. А комфортната температура в жилището, винаги свежият въздух, възможността да се регулират всички параметри на климата в помещението, означават принципно ново равнище на качеството на живот.

Екологично селище Южен Стенлес, Дания
През 2004 г. властите на комуната Егедал отделили за строителство на това зелено селище 76 хектара земя. Пред проектантите е била поставена задача: за сметка на енергоспестяващите технологии и използването на слънчеви батерии разходът на топлина в дома не трябва да превишава 34кВТч на 1кв. м за година, което, съгласно нормите в Дания, съответства на втори клас енергоефективност. А още по-добре – 25кВтч (първи клас). В резултат, домовете в Южен Стенлес по разход на енергия са 70-80% по-ефективни, отколкото повечето от построените сгради в Дания. При строителството се ограничава прилагането на някои пластмаси, дава се предпочитание на изделията от натурални материали. Например, ефективната топлоизолация се осигурява от каменната вата, приготвяна от планински породи.

Прозорците са с тройно остъкляване. Пространството между стъклата е запълнено с инертен газ (аргоном или криптон), който е лош топлопроводник. Освен това, върху стъклата има нанесено покритие от метален окис. То пропуска много слънчева енергия навътре, но отразява по-голямата част от топлината, идваща отвътре, намалявайки до минимум загубата на топлина. За осигуряване на въздухообмена се използват вентилационни системи с рекуператори на топлина, позволяващи да се върне част от нея за повторно използване. И още една технология: топлинни помпи, които произвеждат от 1кВт електроенергия 3-4кВт топлинна, вземайки недостигащата топлина от обкръжаващата среда. На изхода се образува топла вода, която, чрез топлите подове топли жилището. А за икономия всеки дом е бил включен към индивидуален или колективен (за няколко съседи) резервоар, събиращ дъждовната вода за битови нужди. Върху всяка сграда от селището има слънчеви панели, което е още един елемент от икономията на енергия.

Резултатът е комфортна температура през цялата година и, разбира се, икономия: разходите за отопление и охлаждане на въздуха в тези домове е само 20-30% от обикновените. Построените в селището 750 сгради икономисват ежегодно около 3,6 млн.кВтч. Срокът на живот на жилищата до капиталния ремонт е 30 години, така че това означава икономия от 100 млн.кВтч. Тук ще прибавим и ежегодната икономия на 22 хил.т вода, благодарение на използването на топена снежна и дъждовна вода в бита.