Комбинированные решения

На рубеже тысячелетий дома с малым потреблением энергии относятся в архитектуре к "высшим достижениям техники", которые в разных частях света. В разных странах и даже у разных специалистов получают разную оценку.

Годовой энергетический баланс в них составляет 15-20% от энергии, потребляемой в среднем в нынешних зданиях, построенных уже давно, а по сравнению с новыми строящимися домами, оснащенными обычным технологическим оборудованием. эта цифра составляет 5-10%.

В определенных кругах стран Западной Европы иметь дом «с малым потреблением энергии» считается делом престижа, однако в действительности это нечто гораздо большее, поскольку, возможно, будущее именно за такими домами. Согласно распространенному мнению, установка энергосберегающих конструкций - дело дорогостоящее, поэтому разумно экономить могут только состоятельные застройщики, это выгодно только им. Однако в действительности это не так. Небогатые застройщики буквально без дополнительных расходов, всего лишь за счет применения методов строительной физики также могут возводить для себя энергосберегающие дома.

Дом с нулевым потреблением отопительной энергии, или «автономный дом». - это такое строение, которому вообще не требуется подключения к энергетическим линиям - ни к электросети, ни к линиям углеводородного топлива. Снабжение горячей водой, освещение. подача энергии для бытового оборудования происходит за счет фотоэлектрических батарой. аккумулирования химической и/или электрической энергии, аккумулирования сезонной тепловой энергии.

Термин «умный дом» в меньшей степени связан с категорией потребления энергии. Обычно под этим подразумевается автоматизация высокого уровня, которая, помимо энергетических и инженерных систем, распространяется на мобильные затеняющие

устройства, на вентиляционные заслонки, бытовое и технологическое оборудование, на охранные и информационные системы, а также на системы общего наблюдения за домом.

Необходимо уяснить, что дом с нулевым потреблением отопительной энергии - это не строение, в котором вообще нет потерь тепла: просто в нем потери восполняются за счет внутреннего производства тепла, которым сопровождается эксплуатация здания, а также за счет энергии, которую получают с помощью внедренной системы (активной или пассивной) получения тепла от солнечного излучения, чья аккумулирующая мощность достаточна для того, чтобы аккумулированное тепло покрывало потери даже в такое время, когда солнце не светит. Таким образом, выражение «дом с нулевым потреблением отопительной энергии» в действительности означает, что здание не нуждается в «искусственной» системе отопления. которая работает на углеводородных энергоносителях.

Что же касается внутреннего производства тепла, тут картина обманчива: если внутреннее производство тепла большое, нам это кажется немалым преимуществом.

Но в действительности дело обстоит не так: ведь это один из самых дорогих способов обогрева, поскольку «теплоотдатчиками» являются источники искусственного освещения. бытовая техника, офисное оборудование. которые потребляют электроэнергию, либо «теплоотдатчики» - это люди, для которых источником энергии является пища.

В домах с комбинированной системой и малым энергопотреблением:

- коэффициент теплопередачи перегородок (к) колеблется между 0.10-0.15;

- ориентация оптимально приспособлена к метеорологическим нагрузкам (главным образом с точки зрения архитектурной формы);

- используются как активные, так и пассивные варианты инженерного оборудования. а также их комбинации:

- восполнение использованного воздуха (вентиляция) осуществляется через соответствующее оборудование регенерации тепла, теплообменники.

Дополнительные возможности получения энергии:

- электрические солнечные батареи,

- тепловые насосы.

- ветроустановка (генератор) и т. д.

Прежде чем перейти к обсуждению активного использования солнечной энергии, кратко изложим суть пассивного использования.

Пассивное использование энергии в архитектуре означает, что здания изначально строятся так. чтобы они естественным путем, без специального инженерного Оборудования, могли уловить как можно больше солнечной энергии, аккумулировать и затем использовать ев.

Соответствующие физические свойства здания (идеальная ориентация, хорошая теплоизоляция, рациональное архитектурное решение и т. д.) предоставляют возможность обогрева помещений с помощью солнечной энергии даже в межсезонные периоды. При пассивном использовании солнечной энергии в доме необходимо учитывать доз важных момента: первый - часть солнечной радиации должны получать стены, второй - важно количество излучения, попадающего внутрь здания.

Определяя, какое облучение стен будет благоприятным, при составлении схемы инсоляции следует учитывать ориентацию здания, объекты, преграждающие путь солнечным лучам, и соседние здания.

Большое значение имеет моделирование пути прохождения солнечной радиации через окно в помещение. Главная причина этого кроется в том. что с точки зрения использования солнечной энергии, с одной стороны, мы стремимся получить максимальное количество энергии, особенно в зимний период, а также осенью и весной. С другой стороны, летом необходимо снижать нагревание. который является следствием прямой солнечной радиации. Классическое средство для решения данной проблемы - затеняющий навес, который уменьшает количество тепла, поступающего от высокого летнего солнца по сравнению с излучением более низкого зимнего солнца.

Застекленная терраса, построенная на южной стороне, снижает затраты на обогрев. Поскольку зимой солнце стоит низко, помещение получает максимальную инсоляцию, в то же время благодаря затеняющему действию крыши летом терраса прогревается в меньшей степени.

Затенение

Потребность здания в затенении зависит от ориентации его окон, от величины застекленной поверхности и, естественно, от потребностей его обитателей. В зависимости от расположения проемов затеняющие устройства делятся на внешние, промежуточные и внутренние.