Пассивный дом?

Каталог статей

1. Правильно размещайте дом, учитывая то, как солнце освещает участок. При помощи компаса найдите юг. А потом, после тщательных наблюдений, разместите дом так, чтобы он мог получать солнечные лучи с востока, юга и запада в течение как можно более длительного отрезка времени. Для эффективного использования солнечной энергии стена или кровля жилого помещения должны быть ориентированы на юг с отклонением не более чем на 10-20 градусов. Примите в расчет особенности ландшафта: деревья, постройки, особенности рельефа, которые могут защитить дом от суровой погоды или ветра зимой или укрыть его от слишком яркого солнца летом.
2. При разработке дизайна учитывайте годичный цикл. Дом должен быть удобным как зимой, так и летом. Тот, у кого огромные окна городской квартиры (иногда однокомнатной) по прихоти проектировщиков выходят на запад, хорошо понимает, о чем речь: зимой эта комната самая холодная, летом плавится от жары. Из-за того, что когда солнце восходит, его угол перпендикулярен восточному окну, а когда садится – западному, эти окна в качестве солнечных коллекторов не «отключаются» автоматически летом. Разрабатывая дизайн солнечного дома, тщательно изучите угол подъема солнца в разное время года. Прежде чем утвердить план строительства, побывайте на участке в разное время года и в разное время дня и обратите внимание на солнце, ветер и погоду в целом.
3. Предусмотрите достаточное количество термической массы, чтобы собирать солнечное тепло днем и использовать ночью. Продумайте, как разместить в доме термонакопители, чтобы эффективно собирать свободную солнечную энергию, когда она поступает в дом зимой, и избежать перегрева. Термическая масса, правильно подобранная по размеру, позволит достичь температурного баланса, что обеспечит потребности дома в тепле в течение ночи. Летом эта же термическая масса служит для охлаждения дома, играя роль буфера: поступающее тепло будет поглощаться в течение дня, а ко времени, когда масса разогреется, день подойдет к концу, и собранное тепло можно «нейтрализовать», раскрыв окна и усилив циркуляцию воздуха в доме в течение ночи.
4. Используйте надежную тепло- и гидроизоляцию. Стены и крыши должны быть хорошо сконструированы и должным образом изолированы. Современные требования для изоляции стен и крыш очень хорошо применимы к солнечным конструкциям. Хорошо, если вход будет оборудован по принципу тамбура с двумя дверями.
5. Превратите окна в солнечные коллекторы и приспособления для охлаждения. Идея вполне очевидная, но многие на очевидное внимания не обращают и много денег тратят на приобретение, обеспечение и ремонт отопительных систем и кондиционеров, выполняющих ту же функцию, которая под силу высококачественным и хорошо продуманным окнам. Вертикальное, ориентированное к югу остекление особенно эффективно для сбора солнечного тепла зимой. Эти же окна будут впускать гораздо меньше жаркого воздуха летом, так как угол подъема солнца над горизонтом летом значительно больше, чем зимой. Для жарких регионов можно порекомендовать применение козырьков или выступающих конструкций над окнами, которые летом будут препятствовать проникновению солнечных лучей в дом, а зимнее солнце сможет беспрепятственно освещать и обогревать помещение тогда, когда это нужно больше всего. Используйте шторы или жалюзи из теплоизолирующего материала, чтобы свести к минимуму ночные теплопотери в течение зимы и не допускать чрезмерного нагревания весной, летом и осенью. Через окна можно также выпустить излишнее тепло и впустить в дом прохладный ветерок.
6. Не переостеклите. Предусмотрите достаточно окон, чтобы было светло, свежий воздух мог проникать в дом для проветривания, но не совершайте типичной ошибки, которая состоит в том, чтобы остеклить как можно большую площадь стен дома. Переостекленный дом будет перегреваться.
7. Не злоупотребляйте размерами вспомогательной системы обогрева и кондиционирования. Размер вспомогательной отопительной системы определите исходя из основных ежедневных потребностей дома в тепле и прохладе. Хорошо изолированный дом, с правильно размещенной термальной массой и окнами, нуждается в гораздо менее мощной вспомогательной системе обогрева, чем можно себе представить. Планируя системы дополнительного обогрева и охлаждения, примите в расчет солнечную энергию, ветер и тень. Не завышайте мощность обогревателей и кондиционеров, так как они дороги в эксплуатации при работе не в полную мощность. Помните, что специалист по отопительным и вентиляционным системам, предлагая вам систему на выбор, может исходить из наихудшей ситуации, а также может не иметь опыта работы с солнечной энергией.
8. Обеспечьте соответствующую вентиляцию дома без ущерба для его теплоизолирующих качеств. Чтобы обеспечить хороший и качественный воздух в хорошо изолированном и тщательно спланированном доме, необходимо предусмотреть постоянный источник свежего воздуха, способный обеспечивать ежечасную смену его объема, эквивалентного двум третям объема здания. Этот воздухообмен должен происходить через специальные отверстия во внешних стенах с вмонтированными вентиляторами в кухне и ванной, а не через щели в плохо изолированных дверях и окнах. Хорошая организация воздушных потоков в здании является основой распространения полученного тепла по помещениям за счет естественной конвекции. Это достигается созданием вертикальных воздушных потоков в двусветных пространствах атриумов, холлов, повышенных частях жилых комнат.
9. Используйте те же материалы, которые вы использовали бы для строительства обычного дома, но так, чтобы это было наиболее энергетически эффективно. Чтобы построить тщательно спланированный и разработанный солнечный дом, нужно столько же денег, как и для строительства обычного дома такого же размера.
10. Принципы солнечного дизайна совместимы с различными стилями архитектуры и строительными техниками. Для того чтобы быть удобным круглый год, солнечный дом не должен выглядеть странно, также для его строительства не нужно сложное, дорогое и неудобное в использовании оборудование. В солнечном дизайне гораздо большую роль играет тщательное планирование и внимательное отношение к окружающей среде, по сравнению со специальными технологиями и оборудованием.

Все виды пассивного энергообеспечения объединяют в 3 основные группы:

• Прямой обогрев помещений через различные типы остеклений южного фасада: витражи и окна, фонари верхнего света, вертикальные окна, расположенные в верхней части двусветного пространства, и т. д. Это наиболее простой вид солнечного отопления, использовавшийся в традиционном строительстве, основанный на ориентации основных помещений на юг. Избыток тепла аккумулируется внутренней термальной массой: кирпичными, каменными или бетонными полами, внутренними стенами, каминами, емкостями с водой и т. п. Ориентировочно рекомендуется на 1 м2 остекления иметь 1 м3 термального массива с высокой теплопоглощающей поверхностью. В солнечных системах этого типа необходимо предусмотреть надежную теплоизоляцию и защиту от излишнего солнечного света (жалюзи, шторы, свесы кровель).
• Нагревание термального массива типа стены Тромба. Это изобретение французского инженера Феликса Тромба, представляющее собой, по сути, первый солнечный коллектор. Стена Тромба состоит из ориентированной к югу стеклянной стены с воздушным пространством между ней и бетонной (кирпичной, каменной) стеной, выкрашенной в черный цвет. Солнечная энергия проникает сквозь стекло и поглощается черной стеной. По мере нагревания стены воздух в пространстве между стеной и стеклом начинает подниматься. Отверстия сверху и снизу стены Тромба позволяют теплому воздуху циркулировать в пределах жилого пространства (эффект термосифона). Ночью стена отдает накопленное за день тепло. Так как в холодные ночи процесс может идти в обратном направлении, необходимо перекрывать на ночь отверстия. Такое устройство отличается простотой и надежностью и иллюстрирует основные принципы, лежащие в основе пассивного солнечного дизайна: не требуется ни движущихся частей, ни оператора, ни системы контроля. Конечно, первоначальная идея претерпела множество модификаций, ведь фотография выкрашенной в черный цвет бетонной стены с южной стороны дома вряд ли появится в глянцевых журналах, посвященных лучшим образцам дизайна. Заманчивой выглядит идея создания «солнечного пола», представляющая собой комбинацию литого бетонного пола и блоков, уложенных под ним таким образом, чтобы образовались воздушные коридоры в направлении с севера на юг. Если такая конструкция будет вентилироваться при помощи отверстий в северной и южной стенах дома, воздух будет циркулировать в этой системе естественным образом, когда солнце взошло. Зимой в солнечный день южная стена будет теплее северной. По мере того, как тепло будет попадать в дом через окна с южной стороны или передаваться ему от разогретой южной стены, воздух вдоль южной стены начнет подниматься. Теплый воздух будет выталкиваться из вентиляционных отверстий в жилое помещение, а холодный воздух со стороны северной стены будет втягиваться в отверстия у северной стены. Так благодаря эффекту термосифона воздух естественным образом будет циркулировать через солнечный пол.
• Нагревание изолированного объема, теплый воздух из которого затем распространяется по всему зданию. Остекленный объем теплицы, атриума, оранжереи может примыкать к южному фасаду дома, либо встраиваться в него. Нагреваемый в теплице воздух распространяется по остальным помещениям путем естественной конвекции или по каналам с механическим побуждением и несложной системой датчиков. Обычно это термостат, который регулирует открытие клапана, когда температура воздуха в теплице достигает требуемой. Аккумулирование тепла осуществляется внутренним термальным массивом, аналогичным уже описанным. Помещение теплицы или атриума может быть полностью изолировано от дома. При правильной организации режима эксплуатации оно может использоваться для нужд семьи. Можно считать зимний сад важнейшим элементом солнечного дома, который служит буферной зоной между интерьером и наружной средой. Кроме того, здания с атриумами выглядят чрезвычайно привлекательно и становятся все более престижными.

Как уже отмечалось, в солнечных жилых домах редко встречается одна какая-либо система в чистом виде. К упомянутым типам пассивных систем обычно присоединяются несколько коллекторов активного типа, хотя бы для горячего водоснабжения. В большинстве солнечных домов имеется дублирующий источник энергообеспечения. Во многих странах, не избалованных солнцем, в том числе и в Беларуси, часто приходится слышать: «здесь солнечный обогрев не подойдет». Но как может солнце не работать? Разве тот факт, что в одних местах бывает больше солнечных дней, чем в других, означает, что солнечный дом можно строить лишь при наличии идеальных условий? Любое вложение, сделанное солнцем или ветром для обогрева или охлаждения дома, превратится в экономию электричества, топлива и расходов на его транспортировку. «Концепция жилища «нулевого энергопотребления» (когда на отопление ничего не тратится) для природно-климатических условий европейской части России и Беларуси экспериментально нами проверена, – отмечает Е.Широков, автор проектов белорусских экодомов. – Она предполагает три важных фактора: 1) коэффициент теплоизоляции ограждающих конструкций – не менее 10 (новый СниП рекомендует не менее 2.5); 2) рекуперация тепла при вентиляции с КПД не ниже 0.7 (это несложно); 3) пассивный солнечный дизайн (все окна на юг, тройное обычное остекление, а не дорогущие вакуумные стеклопакеты или тепловые диоды). Наш опыт показывает, что такой дом стоит меньше, чем обычный кирпичный».

Наталья РЯБОВА