.png)
Существует как минимум два варианта решения этой задачи. Первый - не включать свет, отапливать здание по минимуму и пользоваться только холодной водой. Второй способ - построить или реконструировать здание в соответствии с принципами энергоэффективности.
Энергоэффективный, пассивный или дом нулевой энергии – это здание, основной особенностью которого является малое потребление энергии или почти полная энергонезависимость. Такие дома позволяют жить в гармонии с природой, в то же время, не лишая людей привычного комфорта.
Специалисты барнаульского Инновационного центра экологического проектирования и строительства Green team считают, что в ближайшем будущем энергоэффективные дома станут привычным явлением в практике индивидуального строительства. Ведь на самом деле, энергодом – это отнюдь не космическая конструкция, а вполне привычное здание, разве что построенное с соблюдением основных энергосберегающих принципов.
В Инновационном центре экологического проектирования и строительства Green team разработано пособие по энергоэффективному моделированию зданий, которое легло в основу данной публикации.
Итак, что же составляет энергоэффективность дома?
1. Правильная ориентация дома по сторонам света
2. Ориентирование жилых комнат на юг
3. Защита северного фасада от продувания
4. Максимальное остекление южного фасада
5. Устройство буферных пространств
6. Уменьшение площади наружных стен
7. Скругление углов дома
8. Исключение сквозных проемов
9. Аккумулирование активной солнечной энергии
10. Аккумулирование пассивной солнечной энергии
11. Использование рекуператоров в системе вентиляции
12. Использование теплоемких и теплоизолирующих строительных материалов.
Если при строительстве или реконструкции учесть большую часть данных составляющих, то можно вполне приблизиться к тому, что называется энергоэффективным или пассивным домом.
В большинстве случаев энергопотребление в таком доме составляет около 10 % от количества, потребляемого большинством современных зданий. Незначительное отопление требуется лишь в период отрицательных температур. Основным принципом проектирования дома нулевой энергии является использование всех возможностей сохранения тепла.
Особенности возведения энергоэффективного дома зависят от многих аспектов: географических, природных, функциональных, технических и т.д. В совокупности их можно разделить на две группы: морфологические и инженерно-ифраструктурные.
Морфологические аспекты возведения энергодома предполагают исследование природных возможностей, которые затем будут использованы при поиске оптимальной архитектурной формы жилого здания. Сюда относятся ориентация дома по сторонам света, планировочное решение жилого здания, компактность, аэродинамичность, а также использование энергоэффективных строительных материалов.
Инженерно-инфраструктурные аспекты отвечают за комфортный микроклимат здания. Прежде всего, это консолидация, сохранение тепловой энергии и затем ее дальнейшее рациональное использование.
ОРИЕНТАЦИЯ ДОМА ПО СТОРОНАМ СВЕТА
Любое здание, располагаясь на пути энергетических потоков окружающей среды, уже своим присутствием изменяет микроклимат. Поэтому одним из основных этапов проектирования энергоэффективного дома является его правильная ориентация в пространстве. Расположение дома относительно сторон света и розы ветров влияет на то, сколько солнечной энергии получит здание, будет ли оно продуваться, как в доме будет решена проблема естественной вентиляции.
Чтобы полностью использовать пассивное солнечное тепло, ориентация окон не должна отступать от южного направления более чем на 15 градусов на запад и на 20 градусов на восток. Для эффективности использования солнечной радиации южная стена или кровля жилого дома должны облучаться прямыми солнечными лучами с 9 до 15 часов даже в самый неблагоприятный день. Для этого солнцевоспринимающий фасад должен быть ориентирован на юг с отклонением не более чем на 10-20 градусов.
Основные принципы расположения здания по сторонам света:
1. ориентация здания на юг
2. площадь южного фасада должна быть максимальна
3. площадь северного фасада должна быть минимальна
4. окна жилых комнат должны быть ориентированы на юг, с небольшими отклонениями
5. расположение окон на северном фасаде должно быть сведено к минимуму
6. остекление южного фасада наоборот должно быть максимальным
7. южный фасад может иметь форму пирамиды для максимального проникновения солнечных лучей в помещение.
ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ (расположение комнат)
Северная часть дома характеризуется редким попаданием прямых солнечных лучей, а значит низким уровнем инсоляции и освещенности. Недостаточное воздействие прямых солнечных лучей не позволяет помещениям, расположенным на севере, пассивно аккумулировать тепло. Исходя из этого, северную часть дома можно использовать для нежилых помещений, например, для входных и лестничных узлов, тамбуров, прихожих, кладовых, гардеробных, уборных.
Восточная часть дома хорошо освещается в утренние часы. Благодаря длительному воздействию прямых солнечных лучей комнаты хорошо прогреваются. Однако из-за холодных ветров зимой могут сильно охлаждаться, поэтому для восточной стороны дома требуется усиленная теплоизоляция. Восточная часть строения хорошо подходит для расположения спальни человека, занимающегося физическим трудом, детской, кабинета, гостевой комнаты, кухни-столовой, мастерских, комнат для хозяйственных работ, бассейна.
Самая ценная сторона дома – южная. Высокое полуденное солнце летом обеспечивает глубокое проникновение прямых лучей в комнату. Южная сторона дома подходит для расположения общих комнат, гостиной, детской, столовой, спальни человека, занятого умственным трудом, комнаты больного, игровой комнаты, веранды, лоджии, террасы, оранжереи, сада.
Западная сторона дома характеризуется тем, что получает прямые солнечные лучи во второй половине дня. Эта часть здания подвержена воздействию осадков. На западе можно расположить холл, прихожую, библиотеку.
АЭРОДИНАМИЧНОСТЬ
Как и все климатические факторы, ветер оказывает влияние не только на человека, но и на архитектурные объекты. Для оценки действия воздушных потоков строится роза повторяемости ветров по направлениям. В дальнейшем схема используется для определения господствующего ветра для данной местности и ветроопасных секторов горизонта.
Воздух двигается в одном и том же направлении до встречи с препятствием, которое заставляет менять направление его движения при столкновении. Располагаясь в нижнем ярусе воздушного бассейна, здания и сооружения являются преградами, которые существенно влияют на направление и скорость ветра – возникают воздушные потоки между зданиями и сооружениями. Здания определяют эти потоки своей формой, размерами, расположением. Данное свойство зданий называется аэродинамичностью.
Перед домом, где движение воздушного потока замедляется, создается положительное давление. При этом воздушный поток, обтекающий преграду (здание) сверху и с боков, ускоряется. Миновав дом, поток стремится сохранить прямолинейную траекторию и далее. При этом с подветренной стороны здания образуется зона отрицательного давления, отличающаяся образованием завихрений. Характерные аэродинамические эффекты зданий появляются в основном вокруг цоколя, углов и крыши. Особые движения потоков создаются у зданий, поднятых на сваях или с отверстиями в стенах.
В Сибири зимняя роза ветров преимущественно восточная, поэтому стеклянные витражи в этой части дома проектировать не стоит, лучше наоборот, дополнительно теплоизолировать конструкцию с востока. При определении летней розы ветров помните, что в теплый сезон ветер несет дожди, влагу, а значит необходимо обеспечить конструктивную защиту (навесы, козырьки) со стороны направления летних ветров.
В аэродинамике зданий в зависимости от соотношения их высоты, ширины и длины, различают линейные, плоские и башенные формы.
Любой населенный пункт представляет собой систему пространств, ограниченных зданиями или сооружениями, каждое из которых определяет характерные аэродинамические эффекты ветра в застройке.
Продолжение (инженерно-инфраструктурные аспекты возведения энергоэффективного дома) в следующем номере.
Вопросы об особенностях возведения энергоэффективных домов можно задать специалистам Инновационного центра экологического проектирования и строительства Green team по тел. 8-913-218-0696.
Назад в раздел
