Кіріспе

Энергияны аз тұтынуға арналған үй – энергия тиімділігін қамтамасыз ететін және жоғары тұрмыс деңгейі мен жайлылықты аз энергия тұтыну және көміртегі шығарылымымен ұштастыратын арнайы құрылымдық және техникалық ерекшеліктері бар үй. Дәстүрлі жылыту және активті салқындату жүйелері болмайды немесе олардың қолданылуы екінші деңгейде болады. Аз энергия тұтанатын ғимараттар тұрақты сәулеттің үлгілері ретінде қарастырылуы мүмкін. Энергияны аз пайдаланатын үйлерде көбінесе активті және пассивті күн энергиясын пайдаланатын құрылыс шешімдері мен компоненттері қолданылады, бұл үйдің энергия тұтынуын азайтады және тұрғындардың өмір салтына минималды әсер етеді. Әлем бойынша компаниялар мен коммерциялық емес ұйымдар ғимараттардың, олардың процестері мен материалдарының энергия тиімділігін қамтамасыз ету үшін нұсқаулар мен сертификаттар ұсынады. Сертификаттарға пассивті үйлер, BBC—Bâtiment Basse Consommation—Effinergie (Франция), нөлдік көміртегі үйлер (Ұлыбритания) және Minergie (Швейцария) жатады. 2008 жылғы мәліметтер бойынша, барлық адамзаттың парниктік газдар шығарылымының 38%-ы ғимараттардың үлесіне тиеді, оның 20%-ы тұрғын үйлерге, ал 18%-ы коммерциялық ғимараттарға байланысты. Климаттық өзгерістер жөніндегі үкіметаралық комиссияның (IPCC) мәліметінше, парниктік газдарды азайту үшін ең тиімді мүмкіндіктерді ұсынатын сектор – ғимараттар саласы.

Өмірбаян

1970 жылдары Дания, Швеция, Германия, Канада және АҚШ елдерінде төмен энергиялы үйлер бойынша зерттеулер жүргізілді. Стандартталған төмен энергиялы үйлерді енгізу әр елде әртүрлі жолмен дамыды.

Канада

1970 жылдардың соңында Саскачеван провинциясы Саскачеван ғылыми-зерттеу кеңесімен Канада далаларының қатал климатына лайықты пассивті күн үйін жобалау және салу жөнінде шарт жасасты, онда қыстың температурасы минус 40 градус Цельсийге (минус 40°F) дейін төмендеуі мүмкін. Жоба нәтижесінде 1977 жылы инженер Харольд Орр басқарыған команда Регина қаласында Саскачеван консервациялық үйін салды. Жоба аясында жылуды қайта пайдалану ауа алмастырғышы (ЖҚА), ыстық суды қайта пайдалану және ғимараттың ауа тығыздығын өлшеуге арналған үрлеу есігі құрылғысы әзірленді. Бұл техникалар әлемнің басқа аймақтарында энергияны үнемдеуші құрылыстарда кеңінен қолданыс тапты. Орр осы техникалардың көптерін энергия тиімділігін арттыру үшін бар ғимараттарды жаңартуға қолданды.

Германия

1970 жылдары алғашқы энергетикалық дағдарыс пен экологиялық сананың өсуіне байланысты Германияда энергияны сақтау маңыздырақ бола бастады. 1977 жылы елдегі алғашқы энергияға қатысты құрылыс стандарты қабылданды. Немец Пассивхаус институты 1990 жылы алғашқы сертификатталған пассив үйді таныстырды. Жылдық жылыту қажеттілігі Германияның үшінші жылу оқшаулау ережесінде (1995) маңызды параметр ретінде енгізілді. Алайда, 2013 жылы Германияда төмен энергиялы ғимараттар стандартына қатысты нақты заң талаптары болған жоқ. Мария Панагиотиду мен Роберт Фуллердің пікірінше, нөлдік энергиямен жабдықталған ғимараттардың анықтамалары, саясаты және құрылыс жұмыстары нақты болуы тиіс. Еуропалық Одақтың Энергиялық тиімділік директивасы 2021 жылдан бастап тек төмен энергиялы ғимараттар ғана салынуын талап етеді.

Ұлыбритания

2015 жылдың мамыр айынан бері Ұлыбританияда ұлттық саясатта өзгерістер болды. Олардың ең маңыздысы – тұрақты үйлер кодексін (CfSH) тұрғын үйлердің экологиялық дизайнын бағалау және жақсартуға бағытталған жүйе ретінде тоқтату болды. Бұл кодекстің жетістік деңгейлерінің жүйесін қамтитын схемасын жойды, бұл төмен энергияны тұтынушы дизайнерлерге қол жеткізуге немесе одан да асып түсуге мүмкіндік берді. Энергияны сақтау заңнамасы құрылыс ережелерінде сақталса да, негізгі талаптардан асып түсетін тиісті стандарттар жетіспейді. Осының салдарынан, Пассивті үй стандарты энергия тиімді үйлерге өз ықпалын кеңейтуі мүмкін.

Америка Құрама Штаттары

АҚШ-та энергияны аз тұтыну ғимараттарына қызығушылық, негізінен, энергия бағаларының өсуі, орналасқан жердегі жаңартылатын энергия жүйелерінің құнының төмендеуі және климаттың өзгеруіне байланысты алаңдаушылықтың күшеюі себепті артты. Калифорния штаты 2020 жылға дейін барлық жаңа тұрғын үйлердің энергияны таза тұтыну деңгейінде болуын талап етеді. Бұл стандарттар кейде көптеген климат аймақтарында ең көп энергияны тұтынушы болып табылатын үй-жайларды жылытуға жұмсалатын энергияны шектеуге бағытталған. Энергияның басқа да түрлері де реттелуі мүмкін. Пассивті күн энергиясын пайдалану арқылы ғимараттар салу тарихы, энергияны аз тұтыну ғимараттарының дамуы мен стандарттарының бір түріне халықаралық тұрғыдан қарауға мүмкіндік береді.

Еуропа

Еуропадағы төмен энергиялы ғимараттар стандарты әр елде әртүрлі дамыды, және барлық ЕО мүше мемлекеттерінде қолданылатын жалпы сертификаттау немесе заңнама жоқ. Энергия тұтынуды және шығарындыларды азайту жолында, 2002 жылы ғимараттардың энергия тиімділігі туралы директива (EPBD) жарияланды, ол 2003 жылдың қаңтарынан бастап күшіне енді.

Дания

Төмен энергиялы үйлер Ұлттық құрылыс регламентінің 08-нұсқасында анықталады және екі санатқа бөлінеді. Олар регламенттің 7.2.4-тарауында реттеледі: Төмен энергиялы.

Германия

RAL GZ 965 сертификаты бар төмен энергиялы үйлер, EnEV ұлттық құрылыс кодексінде қарастырылғаннан 30 пайызға кем жылу шығындарына ие. Басқа да критерийлер оқшаулау, ауа өткізбеу және желдету жүйесіне қатысты. Төмен энергиялы ғимараттар жобалау немесе құрылыс кезеңінде RAL GZ 965 стандартына сәйкес сертификатталуы мүмкін.

Швейцария

Төмен энергиялы ғимараттар "Minergie" сертификатын алуы мүмкін, бұл "жаңа және жөнделген ғимараттарға арналған сапа белгісі". Minergie стандарты талап етеді, ғимараттардың энергия тұтынуы орташа ғимараттардың 75 пайызынан аспауы керек, ал қазылған отынның тұтынуы орташа көрсеткіштің 50 пайызынан жоғары болмауы тиіс.

Энергия тиімділігі

Энергия тұтынуды азайту, энергияны аз тұтыну мақсатына жету үшін өндірісті арттырудан гөрі экологиялық және экономикалық жағынан тиімді. Үй неғұрлым аз энергия тұтынса, оның таза нөлдік деңгейге жетуі үшін қажетті жаңартылатын энергия жүйесі де соғұрлым кішкентай болады. Энергия тиімділігі – төмен энергия тұтынатын үйді жобалаудың басты стратегиясы болуы керек. Күннің артық жылуын азайту үшін қолданылатын басқа да тәсілдер: күн сәулесінен қорғайтын жалюзилер, ағаштар, жүзімдіктермен өртелген перголалар, тік бақтар және жасыл шатырлар. Төмен энергия тұтынатын үйлер тығыз немесе жеңіл материалдардан салынғанымен, жазғы температураның жоғарылауын азайту, қысқы температураны тұрақтандыру және көктем немесе күзде күн бұрышы жоғарылағанда қабырғалар мен терезелерге тікелей күн сәулесі түсуін болдырмау үшін ішкі жылу аккумуляциясы көбінесе қолданылады. Сыртқы қабырғаның түсі (бетіне таңдау жасау мүмкіндігі болған жағдайда) жыл бойындағы басым сыртқы температураға байланысты жарықтандыру немесе сіңіру қасиетіне ие болады. Орташа климаттық аймақтарда жапырақты ағаштар мен қабырғаға тігілген (немесе өздігінен жабысатын) жүзімдіктердің қолданылуы тиімді.

Жарықтандыру және электрлік құралдар

Жалпы бастапқы энергияны тұтынуды азайту үшін күндізгі жарықтандырудың пассивті және белсенді әдістерін бірінші кезекте қолдану керек. Жарық аз күндері, күндізгі жарық жетпейтін кеңістіктерде және түнде, LED шамдар, OLED және полимерлік жарықдиодтар, сондай-ақ төмен кернеулі қыздырғыш шамдар, компактты металл-галогенді, ксенон және галогенді шамдар сияқты энергияны аз тұтынатын көздермен тұрақты жарықтандыру дизайнын қолдануға болады. Бақтар мен сыртқы қажеттіліктер үшін әрбір шамда күн батареясы орнатылған немесе орталық күн панеліне қосылатын күн энергиясымен жұмыс істейтін сыртқы қауіпсіздік және ландшафт жарықтандыру жүйелері қолжетімді. Дәстүрлі шамдарға қарағанда аз электр энергиясын пайдаланатын, бақыланатын (немесе тәуелсіз) жарықтандыру үшін төмен кернеулі жүйелерді пайдалануға болады. Таймерлер, қозғалыс сенсорлары және күндізгі жарықпен жұмыс істейтін сенсорлар энергия тұтынуды және жарық ластануын одан әрі азайтады. Энергия тиімділігін тәуелсіз сынақтан өткен, электр энергиясы мен табиғи газды аз тұтынуға және өнімді өндіру кезінде көміртегі шығарылымын азайтуға арналған экологиялық белгілерге ие үй техникасы энергияны аз тұтынатын үйлер үшін басымдыққа ие. Energy Star және EKOenergy басқа сертификаттау белгілері болып табылады.