Как можно строить: школа с плюсовым энергетическим балансом
В Баварии под Аугсбургом открыто новое учебное заведение. Гимназия (Schmuttertal-Gymnasium) занимает четыре здания, в двух из которых расположены классы, в третьем - спортзал, в четвёртом - столовая, библиотека, учительская и офисы администрации. Их общая площадь: более 14 тыс. квадратных метров.
Учреждение имеет существенные особенности. Гимназия построена из дерева (деревянный каркас), им же облицованы фасады, но это не самое главное.
Объём энергии, который производят здания учебного заведения, превосходит потребление. То есть объект имеет положительный (или плюсовой) энергетический баланс.
Каким образом это достигается? При планировании и проектировании таких зданий изначально ставится (и решается проектно-расчетным путём) задача минимизации (оптимизации) энергетических затрат в период эксплуатации, с одной стороны, и максимизации выработки энергии, с другой.
Здания гимназии построены по принципам пассивного домостроения, то есть обладают наивысшей энергоэффективностью. Наружные стены утеплены минеральной ватой толщиной 32 см и имеют коэффициент теплопроводности U = 0,14 Вт/м2К. Толщина теплоизоляции на кровле - 36 см (U = 0,14 Вт/м2К). Окна с деревянными рамами и двойными стеклопакетами (U = 0,14 Вт/м2К). Свежий воздух в классы поставляют две большие вентиляционные установки с рекуперацией тепла с эффективностью 73%. При этом работа вентиляции автоматически регулируется в зависимости от концентрации СО2 в воздухе помещений.
В скатную кровлю объектов на южной стороне интегрированы солнечные электростанции, состоящие из 1650 фотоэлектрических модулей общей мощностью 440 кВт. Расчётная выработка: 510 мегаватт-часов в год. Данное количество электроэнергии превышает годовое потребление первичной энергии гимназией почти в 1,5 раза. Для увеличения площади и, соответственно, выработки солнечных электростанций применены специальные конструктивные решения - кровля выполнена ассиметрично, южный скат "продлён" на северную сторону (видно на рисунке).
Для производства тепла используются два котла, работающих на древесном топливе (пеллетах) мощностью 100 кВт каждый.
Стоимость строительства составила 41 млн. евро, незначительно выйдя за планируемый бюджет в 38 млн. евро. Отмечу, что постоянное "повышение планки" требований к объектам строительства путём установления все более жестких стандартов - необходимое условие технологического развития. В Европе действует Директива об энергетической эффективности зданий № 2010/31/EU (EPBD), в соответствии с которой с 2021 г все новые здания (административные - с 2019) должны строиться как здания с «почти нулевым потреблением энергии» (nearly zero energy buildings). По мере приближения к этой дате стандарты строительства в части энергоэффективности и использования возобновляемых источников энергии все больше ужесточаются. Недалёк тот день, когда принципы, по которым была построена гимназия, станут стандартной нормой.
Следует учесть, что рассматриваемый объект - это общественная постройка, заказчиком которой выступал округ Аугсбург. Поэтому изначально условием производства "дополнительных затрат" являлась их окупаемость за счёт экономии энергии в течение жизненного цикла объекта.
Источник
Учреждение имеет существенные особенности. Гимназия построена из дерева (деревянный каркас), им же облицованы фасады, но это не самое главное.
Объём энергии, который производят здания учебного заведения, превосходит потребление. То есть объект имеет положительный (или плюсовой) энергетический баланс.
Каким образом это достигается? При планировании и проектировании таких зданий изначально ставится (и решается проектно-расчетным путём) задача минимизации (оптимизации) энергетических затрат в период эксплуатации, с одной стороны, и максимизации выработки энергии, с другой.
Здания гимназии построены по принципам пассивного домостроения, то есть обладают наивысшей энергоэффективностью. Наружные стены утеплены минеральной ватой толщиной 32 см и имеют коэффициент теплопроводности U = 0,14 Вт/м2К. Толщина теплоизоляции на кровле - 36 см (U = 0,14 Вт/м2К). Окна с деревянными рамами и двойными стеклопакетами (U = 0,14 Вт/м2К). Свежий воздух в классы поставляют две большие вентиляционные установки с рекуперацией тепла с эффективностью 73%. При этом работа вентиляции автоматически регулируется в зависимости от концентрации СО2 в воздухе помещений.
В скатную кровлю объектов на южной стороне интегрированы солнечные электростанции, состоящие из 1650 фотоэлектрических модулей общей мощностью 440 кВт. Расчётная выработка: 510 мегаватт-часов в год. Данное количество электроэнергии превышает годовое потребление первичной энергии гимназией почти в 1,5 раза. Для увеличения площади и, соответственно, выработки солнечных электростанций применены специальные конструктивные решения - кровля выполнена ассиметрично, южный скат "продлён" на северную сторону (видно на рисунке).
Для производства тепла используются два котла, работающих на древесном топливе (пеллетах) мощностью 100 кВт каждый.
Стоимость строительства составила 41 млн. евро, незначительно выйдя за планируемый бюджет в 38 млн. евро. Отмечу, что постоянное "повышение планки" требований к объектам строительства путём установления все более жестких стандартов - необходимое условие технологического развития. В Европе действует Директива об энергетической эффективности зданий № 2010/31/EU (EPBD), в соответствии с которой с 2021 г все новые здания (административные - с 2019) должны строиться как здания с «почти нулевым потреблением энергии» (nearly zero energy buildings). По мере приближения к этой дате стандарты строительства в части энергоэффективности и использования возобновляемых источников энергии все больше ужесточаются. Недалёк тот день, когда принципы, по которым была построена гимназия, станут стандартной нормой.
Следует учесть, что рассматриваемый объект - это общественная постройка, заказчиком которой выступал округ Аугсбург. Поэтому изначально условием производства "дополнительных затрат" являлась их окупаемость за счёт экономии энергии в течение жизненного цикла объекта.
Источник