Calcule el costo aproximado de construir una casa energéticamente eficiente usando una calculadora de construcción.
¿Qué es una casa energéticamente eficiente?
Esta es una casa en la que:
El cumplimiento de las condiciones anteriores garantiza un consumo de energía bajo y ultrabajo en la casa. En Alemania, se considera que una casa es energéticamente eficiente cuando no se consumen más de 1,5...3 litros de combustible estándar por 1 m2 de superficie calentada al año, es decir, no más de 15...30 kW h/m² al año.
Según la teoría de los científicos alemanes, cada área tiene sus propias fuentes renovables naturales específicas (para un área determinada) que, en el caso de un bajo consumo de energía, pueden reemplazar completamente las fuentes tradicionales de recursos energéticos y garantizar una vida cómoda en la casa.
El bajo consumo energético en el hogar permite utilizar fuentes de energía renovables del medio ambiente. En este caso, las fuentes de energía pueden ser de varios tipos: energía geotérmica de la Tierra, energía solar, energía eólica, energía hidráulica. En la zona costera, por ejemplo, turbinas eólicas y plantas de energía mareomotriz. En zonas montañosas - aerogeneradores y sistemas geotérmicos. En zonas planas - geotermia, instalaciones solares, etc. Este uso del medio ambiente es respetuoso con el medio ambiente, garantiza la preservación del medio ambiente y, lo más importante, proporciona independencia del constante aumento de los precios de la energía.
A pesar del elevado coste de los equipos necesarios para obtener calor a partir de fuentes de energía renovables, resulta competitivo con los equipos tradicionales que funcionan con gas, electricidad, madera y carbón, ya que los costes operativos actuales son mínimos y prácticamente no dependen del aumento de los precios. Además, recientemente el costo de este equipo, que en el pasado reciente era fantástico, ha disminuido significativamente y continúa disminuyendo cada año.
Construcción de edificios residenciales individuales de baja altura energéticamente eficientes en Rusia
Actualmente, las casas individuales de poca altura y energéticamente eficientes son una quimera para la mayoría de la población rusa. Las copias individuales construidas recientemente, con un costo (más de 100 mil rublos/m2), superan significativamente el costo de las casas comunes, calculado según las normas vigentes en Rusia.
A los especialistas de InterStroy LLC se les encomendó la tarea de desarrollar un proyecto y construir un prototipo de un edificio individual de poca altura energéticamente eficiente a un costo que no exceda el costo promedio de una casa de campo común (aproximadamente no más de 60 mil rublos/m2).
En el futuro, según los resultados del seguimiento de las propiedades operativas del edificio en construcción, se prevé continuar optimizando los costes y reduciendo el coste de construcción en otro 10-15%. Esta condición es necesaria para la construcción masiva de casas de esta clase en áreas con recursos energéticos limitados (falta de electricidad, gas).
Selección preliminar de soluciones arquitectónicas y técnicas básicas.
Antes de aceptar la versión principal del "proyecto piloto" para un edificio residencial individual de poca altura, los especialistas de Passive House Institute LLC analizaron varias opciones para las soluciones de planificación y diseño, y también realizaron cálculos preliminares para seleccionar los tipos de materiales aislantes y sus espesores.
Para reducir el costo de la casa, se adoptó un plano de casa rectangular, lo que permitió minimizar el volumen de las paredes externas por unidad de área del edificio.
Se prestó especial atención a la elección del diseño de las paredes exteriores. Como resultado de comparar varios materiales (ladrillo, bloques de espuma, estructura de madera, etc.), se decidió utilizar estructuras monolíticas de hormigón armado como estructuras portantes y de cerramiento. Los muros de hormigón tienen una estructura densa, lo que permite realizar mejor el sellado requerido del volumen interno necesario para controlar y gestionar el intercambio de aire con el fin de minimizar las pérdidas de calor y maximizar la retención de calor (hasta un 80%). También garantiza una alta capacidad de carga con un espesor mínimo, lo que reduce significativamente el volumen de las estructuras y reduce el costo y el tiempo de trabajo.
Como aislamiento, entre la enorme variedad de materiales presentados hoy (duros, blandos, minerales, sintéticos, “inflados”, etc.), se eligió una nueva generación de aislamientos de lana mineral en losa producidos por la empresa. "SANTO GOBAIN". Además, se llegó a un acuerdo para el desarrollo conjunto con la empresa. "SANTO GOBAIN" Puntos de fijación para aislamiento (de 400 mm de espesor o más) a la superficie de hormigón de las paredes exteriores.
Exterior del edificio
Principales soluciones de diseño del edificio.
Soluciones arquitectónicas y de planificación.
Los arquitectos adoptaron un concepto modular para la distribución del edificio, mediante el cual es posible conectar módulos en diferentes direcciones.
El módulo es un cuadrado con unas dimensiones interiores de 9,6×9,6 metros con una superficie total de unos 90 m2. La forma cuadrada se adoptó para reducir el consumo de material de las costosas paredes exteriores por 1 m2 de superficie.
La distribución modular permite construir viviendas con una superficie de: 90 m2, 135 m2, 180 m2, 225 m2, 270 m2, etc.
Base
La base está hecha en forma de losa monolítica de hormigón armado con un espesor de 300 mm, las paredes del sótano están hechas de hormigón monolítico reforzado con un espesor de 150 mm.
Estructuras de paredes del primer, segundo y tercer piso.
Los muros exteriores son portantes, de hormigón armado monolítico de 150 mm de espesor, seguido de aislamiento con losas de lana mineral, con acabado exterior con fachadas ventiladas y fachadas parcialmente de yeso. Las paredes interiores, excepto las dos pilas de la escalera y la primera pila del pozo de comunicación, pueden estar realizadas con cualquier material de pared a petición del cliente (ladrillo, bloques machihembrados, placas de yeso, etc.).
Pisos
Los techos entre pisos son de hormigón armado monolítico sin vigas, de 160 mm de espesor, apoyados en paredes exteriores, paredes de escaleras y pozos de comunicación. Un techo monolítico de gran luz permite a los arquitectos, al diseñar un interior, realizar cualquier diseño individual y satisfacer las solicitudes más estrictas de los clientes.
Techo
El techo fue aceptado como parcialmente inutilizable con una curva de radio de un solo paso con drenaje interno y parcialmente utilizable con una pendiente plana. El aislamiento de la cubierta radio se realiza a partir de placas de lana mineral ISOVER de 600 mm de espesor. Aislamiento de un tejado plano: 450 mm de espuma de poliestireno extruido. Se tomaron varias decisiones para mostrar la posibilidad de utilizar varios tipos de techos en este proyecto (tanto planos como complejos con un contorno curvo, así como varios tipos de una, dos y cuatro aguas).
Envoltura térmica del edificio.
El aislamiento del edificio comienza desde la base debajo de la losa de cimentación con aislamiento de espuma de poliestireno extruido de 300 mm de espesor. A continuación, se aíslan las paredes del sótano con aislamiento XPS de 350 mm de espesor. Las paredes exteriores están aisladas con losas de lana mineral de 400 mm de espesor. Para aislar la cubierta, parapetos y cornisas se utilizan materiales aislantes de bajo peso volumétrico, tanto densos como sueltos (espuma de poliestireno extruido, ISOVER, etc.). La elección de varios materiales de aislamiento térmico se debe al hecho de que las estructuras que funcionan en diferentes condiciones (cimientos, paredes del sótano, paredes exteriores, techos) están sujetas a aislamiento.
Para fijar aislamiento semirrígido a las paredes, se han desarrollado dos opciones para subsistemas de fachada ventilada y "húmeda". Un subsistema consta de vigas en I de OSB, instaladas verticalmente, con el espacio entre las cerchas relleno con aislamiento tipo ISOVER. El segundo está formado por ménsulas metálicas y tacos de madera, realizados en forma de marco, rellenos de aislamiento tipo “ISOVER”. Junto a la empresa Saint-Gobain se continúa desarrollando otro tipo de subsistemas unificados con el fin de reducir su coste y mejorar sus características (por la posibilidad de colocar aislamientos con un espesor de 400 mm, 500 mm y más).
Acristalamiento exterior y puertas.
Debido a que el diseño térmico de la casa experimental se realizó según los estándares alemanes, los arquitectos tuvieron una tarea difícil. Al diseñar el acristalamiento de la casa se tuvo estrictamente en cuenta la orientación de la casa hacia los puntos cardinales. El acristalamiento mínimo se acepta en el lado norte, el máximo en el sur. En los calurosos meses de verano, se proporciona un sistema automático de protección solar en la fachada de la casa. Para reducir la pérdida de calor, se proporciona una entrada. Las ventanas y puertas utilizadas deben cumplir con los siguientes requisitos del proyecto: R® = 1,19 – 1,20 (m² C)/W.
Elementos decorativos exteriores de fachadas.
Existen diversas soluciones técnicas que pueden eliminar los problemas de congelación a través de estos elementos. Sin embargo, suelen ser caros y su uso en la construcción provocará aumentos innecesarios de costes. Por lo tanto, en este proyecto, los elementos de acabado de la fachada son varias combinaciones de fachada ventilada y yeso de fachada exterior. Las variedades de estos materiales disponibles actualmente en el mercado de la construcción permiten satisfacer los gustos del cliente más exigente.
Una hábil combinación de diferentes tipos de acabados de fachadas ventiladas, el uso de diferentes colores de pintura exterior de las secciones de las paredes, así como el uso de diferentes estructuras de techos, permite a los arquitectos ofrecer a los clientes una amplia variedad de casas que no son similares entre sí. .
Diseño interno
Todas las habitaciones con máxima ocupación se concentran en el lado sur, donde es posible el máximo acristalamiento. Los locales destinados a uso técnico y doméstico se ubican principalmente en el lado norte, donde no hay acristalamiento exterior o es mínimo. Se decidió abandonar el local con doble luz debido a un importante deterioro de las características térmicas del edificio.
Equipos de ingeniería para el hogar.
Suministro de agua
Hay un pozo en el sitio. El pozo cubre todas las necesidades de la casa. El control automático de la bomba y todos los equipos para el suministro de agua se encuentran en un pozo equipado encima de la cabeza del pozo.
Dentro del edificio en el sótano hay una unidad de entrada equipada con las válvulas de cierre necesarias, filtros finos de agua y medidores de flujo de agua.
El agua caliente se calienta conjuntamente mediante una bomba de calor y colectores solares, y si uno de los sistemas falla, la calefacción se proporciona mediante una fuente de respaldo (en este proyecto, una caldera de gas).
En caso de avería de la bomba, la casa dispone de un suministro de emergencia de agua potable de 1.000 litros.
Drenajes y desagües pluviales
El techo consta de una parte plana con una superficie de unos 45 m2 y una parte inclinada con pendiente variable - 75 m2. En una cubierta plana, el agua drena por pendientes hacia embudos situados en las esquinas del edificio. En un tejado inclinado, el agua también fluye a lo largo de las pendientes hasta los embudos de drenaje situados en los puntos más bajos de las esquinas del edificio.
Toda la lluvia drenada y el agua derretida se dirige a los pozos de drenaje del drenaje de la pared de la casa.
Es posible utilizar canalones internos en un techo plano con un tanque de almacenamiento de agua de lluvia en el sótano o un contenedor enterrado en el suelo (para uso en riego).
Alcantarillado
El proyecto prevé dos tipos de alcantarillado:
1. Para el sótano, se proporciona un sistema de alcantarillado a presión mediante la instalación SOLOLIFT (para el baño, cabinas de ducha y una escalera para recoger agua del suelo del lavadero y sauna) y una bomba de drenaje (para bombear agua desde el pozo). del local técnico durante el funcionamiento).
2. Para el resto de la casa, se proporciona un alcantarillado por gravedad con un elevador vertical en el pozo tecnológico, una sección horizontal debajo del techo del sótano y una salida del edificio en el sótano a una altura de 1 m del piso terminado.
El alcantarillado por gravedad drena las aguas residuales hacia un tanque séptico. La fosa séptica de la marca Tver prevista en este proyecto se encuentra a 3 metros de la pared norte de la casa.
Calefacción
Inicialmente, este proyecto se propuso utilizar fuentes de energía renovables, no tradicionales y respetuosas con el medio ambiente. Era común el uso de bombas de calor (utilizando el calor geotérmico de la Tierra) y colectores solares utilizando la energía del Sol como fuente de energía. El calor generado por estas instalaciones, según cálculos de la organización LLC Empresa ENSO INTERNATIONAL, es suficiente para calentar agua y proporcionar calor a la casa durante todo el año. Debido a que la pérdida de calor en una casa energéticamente eficiente es significativamente menor que en una casa convencional, la potencia requerida de las instalaciones de calefacción no supera los 10 kW.
Es posible proporcionar esta energía a partir de dos pozos con una profundidad total de aproximadamente 200 m (50 W de cada metro lineal de pozo por 200 metros = 10 kW).
Como central eléctrica de respaldo se utiliza una caldera de gas (también son posibles otros tipos de centrales eléctricas: calderas que funcionan con leña, carbón, diesel, electricidad, etc.).
El proyecto de calefacción mediante el trabajo conjunto de una bomba de calor y un colector solar fue realizado por ENSO INTERNATIONAL Company LLC.
En este proyecto se propone un sistema modular para calefacción y suministro de agua caliente. TIRO con intercambiador de calor geotérmico (horizontal o vertical) y función "enfriamiento gratis" en horario de verano.
Se propone instalar colectores solares sobre soportes especiales en un techo plano en el lado sur o suroeste del edificio. Su área se determina durante el proceso de diseño, basándose en consideraciones arquitectónicas y de ingeniería. En verano, el calor solar se utilizará para calentar el suelo en el lugar donde está instalado el intercambiador de calor terrestre, así como para calentar el agua de la piscina y el agua para regar las plantas. En invierno, parte del calor de baja temperatura se destinará a calentar la bomba de calor.
También prevé el calentamiento del aire a través del sistema de ventilación en invierno y el enfriamiento en verano. Mientras la bomba de calor está calentando agua, en el otro lado de la bomba en el circuito del evaporador (colector ubicado en el suelo) se enfriará el suelo, aumentando la eficiencia de refrigeración en el modo "enfriamiento gratis".
Ventilación
El diseño de esta casa prevé ventilación forzada mediante unidades de ventilación de suministro y extracción con recuperación de calor. El uso de ventilación forzada tiene ventajas y desventajas.
Las desventajas de este sistema, frente a la ventilación natural, son:
La ventaja es la posibilidad de una purificación de alta calidad del aire suministrado, que es un indicador importante para la salud de las personas, especialmente de aquellas que padecen enfermedades alérgicas y pulmonares. La limpieza del aire, tanto en la ciudad como en el campo, deja mucho que desear. En la ciudad: hollín, gases de escape de los coches, etc. En las zonas rurales: micropartículas de plantas con flores que provocan enfermedades alérgicas, etc.
El control y gestión del intercambio aéreo permite garantizar en cualquier habitación, dependiendo de la situación, el suministro de una cantidad suficiente de aire o oxígeno, lo que mejora cualitativamente el funcionamiento del cuerpo humano, especialmente su cerebro.
La capacidad de recuperar el calor del aire que escapa a la atmósfera proporciona importantes ahorros en el consumo energético. Las modernas instalaciones de recuperación permiten recuperar hasta el 90% del calor expulsado de la casa junto con el aire en los sistemas tradicionales de ventilación natural. Esto le permite reducir significativamente los costos operativos de calefacción y proporciona importantes ahorros presupuestarios.
Para garantizar la ventilación de la casa en caso de un corte de energía, se proporciona un sistema de ventilación natural. Para garantizar su funcionamiento y la posibilidad de circulación del aire, se proporcionan ventanas con modo de microventilación.
Para eliminar los gases de escape de una caldera de gas, que es una fuente de calor de respaldo, se proporciona una chimenea separada con acceso al techo. La entrada de aire para el funcionamiento de la caldera se realiza desde la calle y no desde el local.
Electricidad
Según las condiciones técnicas, se asignan 10 kW de electricidad al sitio donde se construye la casa. La casa está conectada desde un panel de distribución eléctrica montado en un poste de luz.
La casa tiene su propia centralita. Se proporciona un estabilizador de voltaje. La distribución horizontal de las líneas de cables se realiza a lo largo del techo (en conductos de cables, bandejas, en tubos de HDPE). Distribución vertical de las líneas de cables de suministro: en un pozo tecnológico en un canal de cables, así como ocultas a lo largo de las paredes, en una ranura, con posterior enlucido y pintura. Se utiliza una línea eléctrica separada para conectar el equipo.
Se proporciona suministro de energía de respaldo a partir de un pequeño generador diesel, que garantiza el funcionamiento de los equipos de ingeniería en caso de una parada de emergencia. El generador se conecta y opera automáticamente y está diseñado para funcionar de 8 a 10 horas ininterrumpidas. Durante este tiempo, todos los sistemas de ingeniería deben cambiarse a un modo especial o apagarse (según el propósito de tal o cual equipo).
Toma de tierra
La casa cuenta con conexión a tierra adoptada por los códigos y reglamentos de construcción.
Protección contra rayos
Para protegerse de los rayos en verano, la casa está equipada con protección contra rayos que cumple con los requisitos de seguridad vigentes en Rusia.
Costos y beneficios operativos
hogar energéticamente eficiente
Teniendo en cuenta el continuo aumento de los precios de los servicios públicos y los recursos energéticos en Rusia, las casas de esta clase hacen que a sus propietarios les resulte mucho más fácil sobrevivir a los crecientes costes de la vivienda y los servicios comunales.
El aumento de los precios de la electricidad y el gas que se presenta a continuación, sin mencionar el aumento del costo del agua caliente, el mantenimiento y el funcionamiento de la vivienda, muestra que es varias veces mayor que el aumento estadístico del salario del trabajador ruso promedio. Si la dinámica actual de aumento de los precios de la vivienda y los servicios comunales y el crecimiento de los salarios medios continúa durante varios años, el pago de los servicios públicos constituirá una cantidad significativa, y quizás la principal, de los gastos en el presupuesto de los ciudadanos rusos comunes y corrientes.
Dinámica del crecimiento real de los precios del gas y la electricidad.
de 2004 a 2014 y, si se mantiene la dinámica existente
crecimiento de precios para el período de 2014 a 2024.
Según cálculos preliminares, los costos generales de construcción adicionales para garantizar la eficiencia energética del edificio y los costos de uso de equipos de ingeniería modernos y costosos que utilizan fuentes de energía alternativas, a las tarifas actuales, se justifican dentro de 5 a 6 años de operación. Teniendo en cuenta el aumento previsto de las tarifas, en un futuro próximo el período de recuperación podrá reducirse a 2 años.
Una evaluación de los costos de calefacción de una casa común con un consumo de energía de aproximadamente 150 kWh/m2 año y una casa energéticamente eficiente de 25-30 kWh/m2 año nos permite concluir que los costos de varios tipos de recursos energéticos (gas , electricidad, etc.) cuando se opera una casa energéticamente eficiente se reducen entre 5 y 6 veces, y si las tarifas continúan aumentando, como lo demuestran los últimos 10 años, los ahorros solo en calefacción ayudarán a ahorrar su presupuesto.
Los siguientes son los costos de calentar una casa común con un consumo de energía de 150 kWh/m2 año y una casa energéticamente eficiente con un consumo de energía de 28 kWh/m2 año con las mismas áreas de 300 m2 y usando diferentes tipos de energía. Instalaciones (caldera eléctrica, bomba de calor, caldera de gas).
Gastos de funcionamiento de una caldera eléctrica, rublos/año
Gastos de funcionamiento de una caldera de gas, rublos/año
| Año | casa ordinaria | Casa energéticamente eficiente |
|---|---|---|
| 2024 | 116545 | 21 755 |
| 2019 | 45 556 | 8 504 |
| 2014 | 27 303 | 5 097 |
| 2009 | 10 062 | 1 878 |
| 2004 | 5 966 | 1 114 |
En custodia
En el proceso de diseño de una casa energéticamente eficiente, los ingenieros y arquitectos de InterStroy LLC estudiaron su experiencia laboral y consultaron con especialistas de organizaciones nacionales y extranjeras que trabajan en esta dirección. Muchos de los logros y recomendaciones que merecen atención se implementaron en el desarrollo de un edificio residencial individual de poca altura de la serie. "IS-33e".
La construcción de viviendas energéticamente eficientes en Rusia se encuentra en la etapa inicial de desarrollo. Durante el trabajo en este proyecto, se hizo evidente que los logros modernos y las soluciones tecnológicas y técnicas que utilizamos son sólo una pequeña parte de lo que se utiliza actualmente en el extranjero.
Hemos planeado mucho trabajo para estudiar e implementar desarrollos nacionales y extranjeros que se adapten de manera óptima a las condiciones climáticas de Rusia.
InterStroy LLC ha planificado varias direcciones para la construcción de casas energéticamente eficientes. A continuación hay algunos de ellos:
.1. Continuar con la búsqueda de las soluciones arquitectónicas y técnicas más óptimas utilizando diversos tipos de materiales en las estructuras de la edificación, tanto tradicionales como nuevos, materiales más eficientes para conseguir una reducción del consumo energético (por debajo de 28 kWh/m2 año).
2. Continuar trabajando en la selección de equipos y sistemas de ingeniería que funcionen con fuentes de energía renovables, así como su combinación con equipos tradicionales que funcionan con gas, electricidad, diesel, carbón, madera, etc.
3. Este año, completar la construcción de un prototipo de casa individual de poca altura energéticamente eficiente (28 kWh/m2 año), a un costo que no exceda el costo promedio (en la región de Moscú) de una casa común.
4. Llevar a cabo un seguimiento integral de los indicadores de desempeño de los sistemas de ingeniería y estructuras de construcción en esta instalación (después de la finalización de la construcción, los próximos 2-3 años), lo que permitirá:
Los datos de seguimiento son necesarios para optimizar y reducir los costes de construcción y los costes posteriores. A su vez, reducir el costo de una casa energéticamente eficiente a un costo comparable al de una casa convencional le permitirá ocupar el lugar que le corresponde en el mercado inmobiliario.
Es obvio que para cualquier Cliente que se preocupe por su bienestar financiero en el futuro, optar por construir una casa energéticamente eficiente será la decisión correcta.
Con el aumento de los precios de la energía y la disminución de las reservas de combustibles fósiles, la cuestión de la conservación de la energía se ha vuelto muy grave. Uno de los principales vectores para el desarrollo de tecnologías de ahorro energético es el ahorro energético en la construcción.
Proyecto de casa pasiva con disposición de todas las comunicaciones.
El uso de nuevos enfoques de construcción, el uso de materiales de construcción modernos y dispositivos modernos de medición de energía ha permitido reducir significativamente los costos de energía y las pérdidas de energía de los edificios.
Además, las tecnologías de ahorro de energía deben ser accesibles, respetuosas con el medio ambiente, no afectar al modo de vida habitual y ser seguras para la vida humana.
Una casa pasiva energéticamente eficiente es un edificio con bajo consumo energético (para calefacción y necesidades domésticas). Idealmente, una casa pasiva no debería requerir ninguna calefacción por medios convencionales. Una casa pasiva permite reducir diez veces el consumo de energía. Esta eficiencia se logra mediante el uso de nuevas tecnologías que aumentan. 
No estamos hablando sólo de nuevos materiales de construcción, sino también de un nuevo enfoque en el diseño de estructuras. Intentan reducir el tamaño de la casa, eliminar todas las fugas de calor y utilizar fuentes de energía no tradicionales para mantener la temperatura óptima dentro del edificio (por ejemplo, utilizar energía solar para calentar agua).
Las tecnologías de casa pasiva son especialmente efectivas en edificios públicos, donde la ganancia de calor proviene de una gran cantidad de visitantes, lo que ayuda a reducir los costos de energía.
Y en Kiev, en 2012, pasaron de las palabras a la acción y construyeron una casa pasiva que ahorra energía.
El término casa pasiva suele asociarse a casa energéticamente independiente y a casa energéticamente plus. Esto significa que, junto con los materiales y tecnologías de aislamiento térmico ideales, se utilizan soluciones de ingeniería que permiten abandonar por completo el consumo de energía externa y, en algunos casos, también producir por encima de los estándares requeridos.
Para ello, las casas pasivas están equipadas con bloques de paneles solares combinados con dispositivos de almacenamiento.
En aquellas zonas climáticas donde esto es posible, el sol acude en ayuda. En algunas zonas donde las aguas termales se encuentran cerca de la superficie de la tierra, se puede utilizar su energía, algo común en Kamchatka, algunas zonas del lago Baikal y en la región de Tiumén de la región de los Urales.
Esquema para montar paneles solares. Una casa que sigue siendo cómoda para vivir sin calefacción adicional y que tampoco utiliza electricidad ni otros recursos para sus propias necesidades se puede llamar energéticamente independiente. Y si la energía recibida también es suficiente para otras necesidades, entonces será una casa con plus de energía.
Tecnologías para construir una casa que ahorre energía
En la construcción de una casa pasiva se utilizan tanto materiales tradicionales (madera, ladrillo) como bloques de construcción no tradicionales fabricados con materiales reciclados. Y, por supuesto, una gran cantidad de casas están construidas con materiales modernos con baja conductividad térmica.
Un ejemplo de materiales de construcción innovadores que ahorran calor de forma eficaz y pueden utilizarse con gran éxito para construir una casa pasiva que ahorre energía. El calor sale del edificio a través de la envolvente del edificio: paredes, suelo, techo y ventanas. En la construcción de una casa pasiva se utilizan varias capas de aislamiento térmico. Evita la penetración del frío del ambiente exterior y la pérdida de calor del propio edificio. Durante la construcción, todas las estructuras de cerramiento están aisladas, lo que reduce la pérdida de calor entre 10 y 20 veces.
A diferencia de una casa tradicional, en una casa pasiva todo el aire pasa por un sistema de recuperación. Esto le permite tomar el calor residual y devolverlo al local, en lugar de liberarlo al exterior.
Diagrama de aislamiento térmico y ventilación de una casa privada energéticamente eficiente. Se presta mucha atención a las ventanas. Durante la construcción, se utilizan ventanas de doble acristalamiento de 2-3 cámaras y las juntas entre las ventanas y la pared se sellan y aíslan cuidadosamente. A menudo se utilizan diferentes tamaños de ventana, dependiendo de la dirección del mundo (las ventanas más grandes miran al sur).
Orientación de una casa ahorradora de energía en el sitio.
Se elige un lugar adecuado para la construcción de una casa pasiva. Idealmente, debe elegir un área que esté lo más protegida posible de los efectos de factores externos adversos. Pero al mismo tiempo debe tener la máxima luz solar.
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Casas de dos pisos con balcón.
Si no tiene que elegir un sitio, entonces debe ubicar correctamente el edificio en el terreno disponible. En este caso hay que tener en cuenta muchos factores. El edificio debe estar orientado lo más posible al sur. La luz del sol no debe quedar bloqueada por edificios, cercas o plantas vecinas. Esto es necesario para que en cualquier época del año, invierno y verano, los rayos del sol entren al máximo en la casa y calienten el espacio interior.
Ubicación correcta de la casa según los puntos cardinales. Antes de construir una casa, es necesario obtener información sobre la rosa de los vientos en el centro hidrometeorológico local. Esto le permitirá determinar la dirección más ventosa y tomar medidas para proteger el edificio. Podría ser una valla verde plantada, una valla, la casa de un vecino o cualquier otra solución eficaz. La protección de barrera de la casa contra el viento evitará que el calor salga del edificio y reducirá la pérdida de calor.
Forma de casa pasiva
El contorno del edificio y el exterior en su conjunto están sujetos a requisitos no menores que la elección del sitio donde se ubicará el edificio. Cualquier casa pierde calor a través de las superficies circundantes; cuanto mayor sea su superficie, más difícil será detener este proceso. Las superficies envolventes incluyen todas las estructuras externas: paredes, pisos, techos, ventanas, puertas.
Por tanto, todos los proyectos de casas pasivas se calculan de tal forma que, manteniendo el máximo volumen interior útil, el área de las superficies exteriores sea mínima.
Una de las opciones de diseño para una casa pasiva. Por lo tanto, todos los proyectos de casas pasivas se hacen de manera muy compacta, sin pretensiones ni lujos innecesarios en el exterior. Los edificios de un piso con una gran superficie de construcción y soluciones arquitectónicas innecesarias en forma de ventanales y balcones son inaceptables aquí. Además, los proyectos carecen de ángulos internos y geometría compleja en general. En la mayoría de los casos, estas casas están equipadas con un techo inclinado, lo que permite ahorrar en materiales de construcción, simplificar la estructura del techo, eliminar puentes fríos y también garantiza la máxima insolación del interior.
La ubicación de las ventanas, su tamaño y número también están estrictamente regulados. Las ventanas en una casa pasiva son a la vez una forma de perder calor y una forma de acumularlo. Por supuesto, las ventanas por sí solas no pueden acumular energía, pero dejan pasar la luz del sol, que ilumina y calienta el interior, y con la disposición adecuada de las particiones internas también se acumula.
Tabla de pérdida de calor por ventanas. Las ventanas en una casa que ahorra energía están dispuestas según el siguiente principio:
- El número máximo de ventanas (hasta un 70-80%) se encuentra en la fachada sur del edificio. La cantidad y el tamaño se seleccionan de tal manera que los rayos del sol penetren lo más profundamente posible en la habitación en cualquier época del año (invierno y verano), idealmente alcanzando la pared más alejada y calentándola;
- Los lados este (20-30%) y oeste (0-10%) están equipados en menor medida con ventanas. No aportan casi nada a la producción de energía, pero son más necesarios para la iluminación natural. En el lado ventoso, el número de ventanas debería tender a cero;
- La fachada norte del edificio está en blanco. Prácticamente no entra sol de ese lado, por lo que la ventana solo servirá como función de transferencia de calor.
La casa pasiva implica el uso únicamente de ventanas especiales, que ahorran energía. Estas ventanas están equipadas con ventanas de doble acristalamiento de dos y tres cámaras. Además, se presta especial atención a su instalación.
Las juntas se procesan, sellan y aíslan cuidadosamente, lo que ayuda a evitar pérdidas innecesarias de calor.
En este vídeo puedes ver un ejemplo de equipamiento para una casa pasiva completamente independiente de sistemas de alimentación externos.
Distribución interior de una casa pasiva.
También diferirá del diseño de una cabaña normal. Los diseñadores de edificios energéticamente eficientes dan prioridad a las reglas del Feng Shui. E incluso las molestias para los consumidores (aunque este factor se tiene plenamente en cuenta), y los principios de conservación del calor y la energía, y además, su acumulación.
Para hacer esto, todas las habitaciones de la casa deben dividirse en dos partes: la sala de estar, que incluirá dormitorios, habitaciones de invitados, sala de estar y habitaciones para niños. Y la sala de amortiguamiento son aquellas estancias que hacen la vida más cómoda: cocina, baños, trasteros y lavaderos, vestidores, recibidor, pasillo.
Rusia es un país con un clima frío, donde la temporada media de calefacción es de siete meses. Y es que debido al constante aumento de los precios de la energía, construir una vivienda con bajo consumo energético cobra más relevancia que nunca
Rusia es un país con un clima frío, donde la temporada media de calefacción es de siete meses. Y es que debido al constante aumento de los precios de la energía, construir una vivienda con bajo consumo energético está cobrando más relevancia que nunca.
Cada día, más y más personas piensan en utilizar tecnologías energéticamente eficientes. Y esto no es sorprendente, porque cada uno de nosotros quiere vivir en un hogar cálido y, lo más importante, económico.
1. Una casa energéticamente eficiente es...
¿Qué significado le damos a la frase “casa energéticamente eficiente”?
Según el director de la empresa TKDom, Alexander Vodovozov, una casa energéticamente eficiente es un edificio en el que se minimizan todas las pérdidas de energía, así como el consumo de energía. El principio fundamental de la construcción de una casa energéticamente eficiente es lograr la máxima estanqueidad de la vivienda, utilizar tecnologías de ahorro de energía y eliminar los puentes fríos.
En Rusia, los principales costes energéticos corresponden a la calefacción, por lo que la tarea principal es evitar la pérdida de calor a través de la envolvente del edificio: suelos, paredes, ventanas, techos y tejados. Esto se puede lograr utilizando tecnologías modernas de construcción de marcos. Gracias al uso de aislamiento y métodos especiales para cubrir el marco, se elimina por completo la presencia de grietas.
Por lo tanto, para construir una casa energéticamente eficiente se necesita:
Construya una base aislada. Y en la construcción de marcos, dicha base también desempeña el papel de acumulador de calor;
Instalar un sistema de ventilación de alta eficiencia con recuperador. Dado que entre el 30 y el 40% del calor se pierde a través de la ventilación, el uso de dicho sistema reducirá significativamente el consumo de energía para calentar el aire suministrado;
Ubique las salas de estar en la parte sur del edificio. Esto permitirá el uso de la energía solar como fuente adicional de calor;
Realice el máximo aislamiento de las estructuras de cerramiento. Después de todo, es a través de ellos que se produce la principal pérdida de calor.
Pero a menudo los desarrolladores simplemente no quieren invertir en aislamiento adicional, creyendo que esto conducirá a un aumento en el costo del edificio en construcción. Entonces, ¿es rentable construir una casa energéticamente eficiente?
Hablando en términos numéricos, construir una casa energéticamente eficiente cuesta alrededor de un 15% más que una convencional, pero su funcionamiento es entre un 60 y un 70% más barato.
Podemos decir que construir una casa energéticamente eficiente es una tarea integral que le permitirá ahorrar dinero en el futuro previsible.
2.La base "Placa sueca aislada" - como base de una casa energéticamente eficiente
Existe la opinión de que el aislamiento adicional de los cimientos es una pérdida de dinero. ¿Pero es esto realmente así?
Las pérdidas de energía térmica ocurren constantemente, sólo la intensidad difiere según el tipo de estructura. Por ejemplo, el mayor flujo de calor pasa a través de las estructuras superiores del techo, lo que está asociado con la densidad del aire frío y caliente. El aire caliente tiende a ascender, al mismo tiempo que lleva consigo energía térmica. También hay una gran pérdida de calor a través de los cimientos.
¡Todas las pérdidas de calor se pueden dividir en pérdidas de calor que se pueden prevenir y aquellas que se pueden reducir ligeramente! Por ejemplo, la pérdida de calor a través de los cimientos promedia entre el 10 y el 15% de la pérdida de calor total del edificio. Por lo tanto, la construcción de una casa energéticamente eficiente debe comenzar con la construcción de cimientos aislados.
Una de las formas efectivas de reducir los costos de energía para calentar un edificio es construir una casa sobre cimientos del tipo "Placa sueca aislada". Para ello se utiliza espuma de poliestireno extruido. Al elegir el aislamiento, se debe prestar atención al índice de conductividad térmica. Cuanto más pequeño sea, mejor, ya que se requerirá un espesor menor de la capa de aislamiento térmico.
Al instalar cimientos de losas energéticamente eficientes, también debe recordar un indicador tan importante como la resistencia a la compresión del aislamiento. Dado que dichos cimientos están aislados desde abajo, el aislamiento debe soportar el peso de toda la casa, ¡con todas las cargas variables!
3.Elección del espesor de aislamiento óptimo
A través de las paredes se pierde hasta un 20-30% del calor. ¿Qué espesor de aislamiento se debe elegir para construir una casa energéticamente eficiente?
En primer lugar, el espesor de la capa aislante depende de la estructura del edificio. Si con la tecnología de marcos, para la región central de Rusia, el espesor del aislamiento térmico recomendado por las normas es de 150 mm, y el espesor óptimo desde el punto de vista de la eficiencia energética será de 250-300 mm, entonces al construir una casa con hormigón celular , el espesor efectivo será de 150-200 mm, siendo el estándar de 80 mm. Para el techo se deben utilizar al menos 250-300 mm de aislamiento. Además del espesor óptimo, a la hora de elegir el aislamiento, es necesario tener en cuenta que el aislamiento térmico se produce en diferentes marcas para su uso en diversas estructuras de construcción, donde cada tipo de producto resuelve un problema específico y cumple con los requisitos pertinentes.
La construcción de una casa energéticamente eficiente requiere un equilibrio entre el coste de los materiales y un aislamiento térmico de alta calidad de las paredes y el tejado. Por tanto, no es necesario aumentar la capa aislante en más del 30% del valor recomendado. De lo contrario, la estimación aumenta y el proyecto deja de ser rentable.
4. ¿Cuanto más gruesas son las paredes, más cálida es la casa?
Al considerar la eficiencia energética de una casa privada, es necesario pensar no solo en reducir el consumo interno de energía, sino también en métodos adicionales de acumulación de calor que reducirán los costos de calefacción. Existe la idea errónea de que cuanto más gruesa sea la mampostería de la pared de una casa en construcción, más cálida será, pero ¿es esto realmente cierto?
Hay principios y tecnologías que deben utilizarse en el diseño y la construcción. Y la eficiencia energética de la casa dependerá principalmente del espesor del aislamiento utilizado.
Entonces, ¿por qué principios y tecnologías debería seguir guiándose a la hora de construir una casa energéticamente eficiente?
En primer lugar, el promotor debe comprender que el principio fundamental de la construcción de una casa energéticamente eficiente es el ahorro de energía térmica. Las tecnologías modernas permiten reducir las pérdidas de calor en el hogar por la cantidad de radiación interna de las personas y los aparatos eléctricos, mientras que con el suministro de electricidad y agua caliente las cosas son algo más complicadas. Su consumo, por regla general, no se puede reducir mucho, ya que dependen principalmente de los hábitos de los propietarios y afectan directamente la comodidad de la vida.
Un cliente potencial primero debe solicitar un proyecto a una organización de diseño seria con experiencia en el diseño de casas energéticamente eficientes;
Incluso en la etapa de diseño, es necesario prever el uso de tipos modernos de aislamiento en la construcción de la casa. Con esto aportamos un alto valor de resistencia a la transferencia de calor;
Dado que aproximadamente entre el 15 y el 25% del calor se pierde a través de las ventanas, es necesario utilizar acristalamientos en ventanas de triple acristalamiento con relleno de argón.
Para ahorrar recursos naturales y energéticos, la humanidad ha desarrollado medidas integrales para aislar los edificios y llevar el nivel de aislamiento térmico a un valor cercano al absoluto. Este material revelará la esencia de una casa pasiva como un tipo de vivienda moderna y económica.
Conceptos de pasividad y eficiencia energética.
Nuestra revisión pasará por alto la lista generalmente aceptada de ventajas e indicadores técnicos. Por ejemplo, un edificio se considera energéticamente eficiente si sus pérdidas de calor no superan los 10 kWh por metro cuadrado durante el año, pero ¿qué debería decirle esto al lector? Si lo contamos, en un año una casa pequeña (hasta 150 m2) consume aproximadamente entre 1,5 y 2 MW de energía, lo que es comparable al consumo de energía de una cabaña normal en un mes de invierno. La misma cantidad es consumida por 2-3 lámparas incandescentes de 100 W cada una, encendidas constantemente durante un año, lo que equivale a 200 m 3 de gas natural.
Un consumo de energía tan bajo permite, en principio, abandonar el sistema de calefacción de la casa, utilizando para calefacción el calor generado por humanos, animales y electrodomésticos. Si una casa no requiere un gasto de energía específico para el funcionamiento de los sistemas de calefacción (o requiere un pequeño mínimo), dicha casa se llama pasiva. Del mismo modo, una casa con pérdidas de calor muy elevadas, cuya necesidad se repone con su propia central eléctrica que funciona con fuentes de energía renovables, puede denominarse pasiva.
Por lo tanto, una casa energéticamente eficiente no necesariamente pretende ser pasiva; lo contrario también es cierto. Se llama activa a una casa que no sólo cubre sus propias necesidades energéticas, sino que también transmite algún tipo de energía a la red pública.
¿Cuál es la idea principal de una casa pasiva?
Los tres conceptos anteriores suelen combinarse: una casa pasiva tiene el conjunto más amplio de medidas para garantizar la autonomía energética. Al final, nadie está interesado en probar su casa durante años, alcanzando los estándares de pérdida de calor para recibir un título honorífico. Es importante que el interior esté seco, cálido y confortable.
Existe la opinión de que hoy en día cualquier edificio nuevo debe construirse con tecnología de casa pasiva; afortunadamente, existen soluciones técnicas incluso para edificios de varios pisos. Esto tiene sentido: el coste de mantener una casa durante el período entre renovaciones suele ser incluso mayor que el coste de construcción.
Una casa pasiva, con una mayor inversión inicial, prácticamente no requiere costes a lo largo de su vida útil, que, además, supera la vida útil de la edificación convencional debido a la protección absoluta de las estructuras portantes y de cerramiento en combinación con las más modernas y tecnológicas. Soluciones para construcción y reparación.
La principal característica técnica de una casa pasiva es un bucle de aislamiento térmico continuo, desde los cimientos hasta el tejado. Este “termo” retiene bien el calor, pero no todos los materiales son adecuados para su construcción.
Materiales para aislamiento térmico.
El poliestireno expandido no es aplicable en tales volúmenes, es inflamable y tóxico. En algunos proyectos, esto se soluciona añadiendo una capa ignífuga cerca del pilar portante y debajo del acabado de la fachada, lo que conlleva un aumento injustificado del coste. El uso de lana de vidrio y mineral tampoco soluciona el problema. En él habitan activamente plagas (insectos y roedores), así como poliestireno expandido, y la vida útil del algodón es 2-3 menos que la de la propia casa pasiva.
Material apto para casas pasivas - vidrio espuma. Un breve resumen de las características: la conductividad térmica más baja de los materiales conocidos y ampliamente utilizados, total respeto al medio ambiente debido a la inercia del vidrio, procesamiento simple y buena capacidad de pegado. La desventaja es el alto precio y la complejidad de la producción, pero el material definitivamente vale la pena.
Un material menos costoso, pero adecuado para aislar una casa pasiva, es la espuma de poliuretano. Técnicamente, estas casas no pueden considerarse pasivas; su pérdida de calor es de 30 a 50 kWh por metro cuadrado al año, pero estas cifras son bastante aceptables. El poliuretano se puede instalar como material en láminas o aplicarse mediante enlucido de hormigón proyectado.
Techo y ático cálido.
Otra diferencia clave entre las casas pasivas es la presencia de un ático sin calefacción o ático cálido y aislamiento de tejados de alta calidad sin puentes fríos. Con este enfoque se identifican dos límites de temperatura: en el techo del piso superior y en el propio techo. Gracias a la separación de la protección térmica, se garantiza la eliminación de la formación de condensación en el aislamiento del tejado y se reduce significativamente la pérdida de calor.
El techo del piso superior suele estar enmarcado sobre vigas de madera, los huecos se rellenan con una capa de lana mineral de densidad media de 20-25 cm de espesor, es mejor aislar el techo con materiales laminados con marco celular transversal y preciso. Ajuste de paneles aislantes. Todas las costuras y uniones se rellenan con pegamento especial o espuma. Se presta especial atención a la instalación de un cinturón protector en el punto de apoyo del sistema de vigas a las paredes.
Un ático cálido está dispuesto según el principio de recuperación del sistema de ventilación. Los conductos de ventilación por extracción van directamente al espacio sellado del ático, desde donde salen a través de una única abertura con salida forzada. A menudo, este canal está equipado con una unidad de recuperación que transfiere parte del calor del aire de escape al aire de suministro.
Ventanas, puertas y otros puntos de fuga.
En el caso de las ventanas para una casa pasiva, todo es sencillo: deben ser de alta calidad y estar certificadas para su uso en el sector del ahorro energético. Los signos de un producto adecuado incluyen ventanas de doble acristalamiento con dos o más cámaras llenas de gas, vidrios de baja emisión de diferentes espesores y una doble conexión de la ventana de doble acristalamiento al perfil, sellada con cinta de goma. Para las puertas, es importante tener un relleno alveolar y la presencia de una puerta doble en todo el perímetro. Es igualmente importante seguir las reglas para la instalación y protección de los puntos de unión.
Una casa pasiva tiene sus propias características de diseño de cimientos. Para proteger la estructura del hormigón, se hidrofobiza mediante inyección y además se protege con una capa exterior de revestimiento impermeabilizante. El aislamiento llega hasta toda la profundidad de los cimientos, por lo que la planta baja se convierte en la segunda zona de amortiguamiento después del cálido ático.
Suministro energético de una casa pasiva
En una casa pasiva normalmente no se suministra gas; una red eléctrica monofásica es completamente suficiente para fines domésticos y para calefacción. Con los calentadores eléctricos todo es simple: no importa cuántos kilovatios se inviertan en la casa, queda mucho en ella, la eficiencia es casi del 99%, a diferencia de las calderas de gas.
Pero la red eléctrica como única fuente de suministro de energía tiene muchas desventajas, que en su mayoría consisten en una conexión poco fiable. A menudo, las casas cuentan con una red eléctrica bastante compleja, que incluye un generador de emergencia con arranque automático, o utilizan un banco de baterías o paneles solares como energía de respaldo.
El calentamiento del agua sanitaria suele realizarse colectores solares, principalmente los de vacío. En general, las fuentes de energía autónomas son bastante diversas, entre las variedades se puede elegir la solución óptima para objetos con diferentes condiciones.
