В конце 70-х годов, когда канадский инженер Гарольд Орр и его коллеги приступали к проектированию ультраэффективного дома в Саскачеване, отреагировав на мандат провинции по сохранению ресурсов во время нефтяного эмбарго, они понимали: ключ не в том, чтобы генерировать энергию более экологичным способом, а в том, чтобы использовать ее значительно меньше. Им нужно было создать лучший термос, а не более дешевую кофеварку.
1
Высокоэффективные окна с ориентацией и затенением
Потери и притоки тепла через стандартные окна составляют от 25% до 30% потребления энергии в жилых домах.
2
Герметичный
ограждающий контур
Предотвращение утечки воздуха, а следовательно, и тепла, внутрь или наружу дополнительно снижает потребность в отоплении и охлаждении.
3
Уровни изоляции,
соответствующие климату
Некоторые дома строятся полностью из изоляционных материалов, чтобы свести к минимуму потребность в энергоснабжении.
4
Конструкция без тепловых мостов
Устраняются слабые места в ограждающей конструкции, через которые тепло уходит из дома.
5
Непрерывная вентиляция
с рекуперацией тепла
Свежий, фильтрованный воздух поступает в дом через систему вентиляции с рекуперацией тепла (HRV).
Результатом стал Conservation House 1978 года в Саскачеване — трапециевидное здание, облицованное кедром, которое сократило потребление энергии на 85% и послужило вдохновением для всемирно признанного сегодня стандарта проектирования пассивных домов. Этот стандарт, принятый тысячами зданий, охватывающими десятки тысяч жилых единиц, объединяет местные строительные приемы, такие как ориентация по солнцу, с передовыми системами изоляции и циркуляции воздуха. Формула этих эффективных домов, стандартизированная и распространенная немецким физиком Вольфгангом Файстом и шведским инженером-строителем Бу Адамсоном с 1988 года, также обеспечивает пользу для здоровья. Благодаря герметичным фасадам и улучшенной циркуляции воздуха в таких домах значительно повышается качество внутреннего воздуха и снижается уровень шума.
Пассивные дома составляют менее 1% многоквартирного строительства на сегодняшний день.
Это слияние эффективности и строго примененной физики, — говорит Бронвин Барри, пионер пассивного строительства и руководитель архитектурной фирмы в районе Залива. Если дома — это машины для жизни, то принципы проектирования пассивных домов предлагают чертеж лучшей машины, наглядно демонстрируя, насколько плохо спроектирована послевоенная пригородная застройка.
Пассивное проектирование фокусируется на экстерьере, или оболочке здания, которая должна быть плотно изолирована, чтобы предотвратить выход тепла наружу или проникновение нежелательного тепла внутрь. Это требует использования толстой теплоизоляции и высококачественных, часто трехслойных окон, которые пропускают солнечный свет и тепло, но не дают теплу уходить. Теплопотери (а в теплую погоду — и прирост) через стандартные окна обуславливают 25–30% потребления энергии в жилых домах. В строительстве также исключаются тепловые мосты — разрывы в оболочке или изоляции, позволяющие теплу рассеиваться. Представьте себе «коробчатый, но красивый» дизайн, как однажды написала Барри: дома отличаются непрерывными слоями изоляции при минимизации консолей, углов, слуховых окон и других элементов, характерных для запутанных линий крыш «макменшенов». Эти требования к проектированию приводят к герметичности зданий, измеряемой с помощью теста с помощью воздуходувки (blower door test): после того как вентилятор, установленный в двери, выкачивает воздух из дома, чтобы снизить внутреннее давление, техники ищут щели и трещины, через которые снаружи поступает воздух с более высоким давлением.
Хотя этот однонаправленный фокус на эффективности, или построении лучшего термоса, ведет к исключительному результату — сокращению потребности в отоплении и охлаждении до 90%, — пассивные дома не могут циркулировать воздух, как традиционные постройки. Однако рекуператоры тепла или системы рекуперации энергии могут решить эту проблему, обменивая воздух без потери внутреннего тепла.
Часто считаясь подходом для холодного климата, пассивные дома на самом деле обладают универсальными преимуществами. В более теплом климате просто требуются другие типы окон и фасадов, а также дополнительное затенение для противодействия чрезмерному нагреву.
Движение пассивного строительства вышло далеко за рамки отдельных домов и регионов Германии и Северных стран, где оно наиболее популярно. Только в США насчитывается более 275 завершенных многоквартирных проектов, включая общежития Корнеллского университета, множество проектов доступного жилья по всему Нью-Йорку и недавно открывшийся Winthrop Center — 53-этажный небоскреб в центре Бостона. Но даже несмотря на то, что Сеть пассивного дома (Passive House Network), образовательная организация для строительной отрасли, установила конкурентоспособность затрат для этих крупномасштабных проектов, а стимулы, введенные администрацией Байдена через Закон о снижении инфляции, могут еще больше снизить расходы, пассивные дома по-прежнему составляют менее 1% всего многоквартирного строительства в США за последнее десятилетие.
Патрик Сиссон, уроженец Чикаго, проживающий в Лос-Анджелесе, освещает темы технологий и урбанизма.
