Повышение тарифов на воду, газ и электроэнергию заставляют домовладельцев оптимизировать использование энергоресурсов. Они качественно утепляют дома, совершенствуют систему отопления и горячего водоснабжения, устанавливают энергосберегающее освещение и другое. Такие меры гарантируют не только долгосрочную экономию средств, но и сохранение природных ресурсов.

Дом, полностью обеспеченный теплом, электричеством и водой, но при этом потребляющий меньше ресурсов, чем другие – называют нулевым, а еще энергосберегающим, пассивным. В таком доме улучшенная система отопления, электроснабжения т.д.

Потребление энергии пассивного дома составляет порядка 10% от удельной энергии на единицу объема, которая потребляется львиной долей современных домов. В идеальных условиях нулевой дом должен быть энергетически независимым. Такое возможно, благодаря комплексной оптимизации всех систем в доме, использованию естественных возможностей сохранения тепла, а не привычных систем отопления, вентиляции и водоснабжения. Естественным образом пассивный дом обогревают живущие в нем люди, используемые ими бытовые устройства и альтернативные источники энергии, а горячую воду обеспечивают солнечные батареи, термовихревые установки и тепловой насос.

Комплексным улучшением энергоэффективности дома занимаются специализированные компании. Специалисты, разработавшие проект «нулевой дом», отмечают тенденцию стремления к снижению энергопотребления дома во всем мире, причем во многих странах – даже на государственном уровне. Теплопотери нулевого дома практически нулевые, тогда как обычные не утепленные дома (и квартиры) отапливают улицу. Кстати, в многоэтажных домах квартиры, как и частные дома, утепляют с помощью замены окон и утепления внешних стен. Но те, кто сегодня только начинает строительство своего дома, продумывают все на этапе проектирования. На энергоэффективность дома влияет его конструкция, используемые строительные материалы и альтернативные источники энергии и тепла. Например, в нулевом доме используется деревянный каркас, деревянные оконные рамы, теплоизоляция частично из вторичных материалов, таких как пеностекло, и минимальное использование продуктов нефтехимии.

Важную роль в современных технологиях теплоизоляции играет, так называемая, напыляемая теплоизоляция. Например, напыляемая изоляция, позволяет привести в норму показатели влажности и температуры внутри помещения. А сама по себе напыляемая теплоизоляция представляет собой особый материал на базе полиуретана.

В результате смешивания необходимой субстанции образовывается густая пена особого типа с достаточно плотной основой. Такая пена прочно укладывается на поверхность, а для ее высыхания нужно всего несколько минут. Объем используемого материала определяется в зависимости от типа теплоизоляции и требований будущего домовладельца.

Среди преимуществ напыляемой теплоизоляции стоит отметить отсутствие привязки работ к сезонным факторам. Такую теплоизоляцию можно использовать в температурном диапазоне от 10 до 40 градусов по Цельсию. Конкретные типы напыляемой теплоизоляции могут отличаться друг от друга по степени жесткости и другим параметрам. Принимаются во внимание также удельная масса вещества, показатели теплопроводности и прочее.

Еще одно важное преимущество напыляемой теплоизоляции — предотвращения образования коррозии. В результате поверхности с таким утеплителем служат очень долго и не портятся. Кроме того, напыляемый утеплитель относительно прост в использовании. Считается, что бригада рабочих может выполнить работу по утеплению на площади в 1000 кв. метров всего за одну смену.

Характерное для напыляемой теплоизоляции свойство — адгезия к древесине, штукатурке, бумаге и металлическим поверхностям. В результате их очень часто используют для утепления стен из дерева, штукатурки, бумаги и других материалов, в том числе, зданий невысокой этажности и частных владений. Также ее часто применяют в ходе различных работ по реконструкции, реставрации и ремонту.

Способы комплексного повышения энергоэффективности дома:

1. Строительство нулевого дома.
2. Система отопления: установка тепловых насосов, солнечных коллекторов, вихревого термогенератора, отопительных и твердотопливных котлов или электроконвекторов).
3. Электроснабжение: использование ветрогенераторов малой мощности, солнечных батарей, гибридных систем, систем бесперебойного электроснабжения).
4. Энергосбережение (система рекуперации тепла, умный дом и энергосберегающие системы освещения).
5. Для готовых домов: утепление.

Затраты на отопление снижает также использование системы кондиционирования воздуха с регенерацией тепла. Специальная система вентиляции заводит в дом воздух комнатной температуры, который не нужно дополнительно нагревать или охлаждать. Для выработки электричества и тепла, на крыши пассивных домов устанавливают солнечные батареи или коллекторы. А во время проектирования используют принципы солнечной архитектуры, максимально адаптированной под природные условия (много остекления с юга и минимум окон с северной стороны). Разумеется, теплоизоляция защищает весь дом от холода: стены, полы и крышу, поэтому она – необходимая часть нулевого дома. И, наконец, пассивные дома поддерживают атмосферу, оптимальную для жизнедеятельности человека – с комфортной температурой и влажностью воздуха.

По сути, нулевые дома – это строительное «завтра», будущее частных домостроений, выгодное и удобное не только для человека, но и для сохранения природы вокруг нас. В развитых странах энергосберегающие частные дома пользуются большой популярностью. Они очень распространены там и являются перспективным направлением в строительстве в нашей стране.

Индивидуальный жилой дом с нулевым потреблением энергии
Настоящий каталог представляет проекты на тему «Индивидуальный жилой дом с нулевым
потреблением энергии для Нижнего Новгорода и Нижегородской области», выполненные бакалаврами
архитектуры на кафедре архитектурного проектирования .

Техническое задание «Индивидуальный жилой дом с нулевым потреблением энергии для Нижнего Новгорода и Нижегородской области» было составлено кафедрой архитектурного проектирования ННГАСУ, утверждено ректором ННГАСУ и согласовано Департаментом градостроительного развития территории Нижегородской области. По заданию предусматривалась разработка объемно-планировочного решения с соблюдением следующих требований:

1. Площадь участка = 1000 м3 = 10 соток
2. Этажность - 3 этажа (подвал, 1 этаж, мансарда)
3. Число членов семьи – 3-4 человека
4. Общая площадь жилого дома – 80-100 м2
5. На участке предусмотреть гараж на 1 автомобиль
6. Стены и перегородки – клееный брус, калиброванное бревно, деревянные щиты

В проекте необходимо использовать новации в области энергосбережения: новые деревянные конструкции, оригинальную систему снегоочистки, уникальную ветроустановку, современные системы вентиляции.

Деревянный жилой дом в аспекте энергосбережения.
Пассивный дом является ведущим мировым стандартом в энергоэффективном строительстве. Сохранение энергии достигает 80% по сравнению с обычными новыми зданиями. Концепция «Пассивного Дома» была разработана в 1988-м году профессором Бо Адамсоном в Университете Лунда, Швеция. Идея заключается в создании такого здания, которое могло бы поддерживать комфортные для человека условия сколь угодно долго без подводки энергии со стороны. Это – пример замкнутой системы, не требующей стороннего вмешательства для своего существования, которая базируется на следующих принципах:

• Снижение теплопотерь (достигается за счет минимальной площади внешней поверхности здания; использования специальных материалов для несущих и ограждающих конструкций здания, отделочных материалов с низким коэффициентом теплопроводности, светодиодов в качестве приборов освещения).
• Использование альтернативных источников энергии, светодиодов в качестве осветительных приборов, таймеров – для экономии электроэнергии.

В проектах бакалавров архитектуры ННГАСУ помимо соответствующих объемно-планировочных решений применяется ряд новаторских подходов:

• Новые деревянные конструкции
• Система снегоочистки
• Уникальная ветроустановка
• Современные системы вентиляции и т.д.

Конструктивные и архитектурные особенности малоэтажного энергоэффективного здания предполагают устройство скатной или плоской кровли с минимальным уклоном для стока атмосферных вод. Кровля, как известно, служит накопителем снежных осадков и, следовательно, создания больших нагрузок на несущие элементы и саму кровлю. Существующий способ удаления снежного покрова с крыш зданий с помощью использования электрических кабелей требует больших затрат электроэнергии. В связи с этим был разработан на уровне рабочих эскизов менее энергоемкий способ, сущность которого состоит в следующем. На поверхности кровли параллельно длинной стороне здания закрепляют перфорированные трубопроводы диаметром 25-30 мм. Трубопроводы соединяют с побудительным устройством, в качестве которого используют компрессор мощностью 2-3 кВт или газовый баллон с нейтральным газом-азотом. Сжатый воздух или газ подают в трубопровод под давлением 0,5-1,0 атм. Удаление снега происходит в течение 15-20 секунд.

Внутри продуваемой крыши на теплозвукоизоляционном перекрытии предполагается размещение ветрогенератора вертикального типа. Крыша здания выполнена в виде несущих вертикальных перегородок (возможно из поликарбоната), которые размещены в плане в радиальном направлении под острым углом к диаметральным осям покрытия. В плоскости кровли может быть помещен солнечный водонагреватель из стальных труб, окрашенных в черный цвет, либо - солнечные панели. Вертикальные перегородки в плане образуют каналы переменного сечения, которые позволяют увеличить скорость и давление воздуха в центральной зоне крыши более чем в 2,5 раза и соответственно увеличить угловую скорость ветрогенератора. Таким образом, дом, благодаря своим конструктивным и архитектурным особенностям, позволяет одновременно улавливать, усиливать и концентрировать как горизонтальные, так и вертикальные потоки воздуха. При сверхвысоких скоростях ветра в свесах крыши автоматически открываются окна. В результате использования данного решения здание начинает вырабатывать электроэнергию при скорости ветра 1,5-2,0 м/с. Количество дней в году с такой скоростью ветра составляет 75-80% для Нижегородской области. При скорости ветра менее 1,5м/с, когда здание не вырабатывает энергию, автоматически включается резервный источник энергии – электрогенератор. В ночное время суток избыточное количество электроэнергии поступает в центральную систему электроснабжения.

Для снижения теплопотерь в проектах применена приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией тепла. Основное отличие системы от стандартных в том, что воздух поступает в здание не через вентиляционный вход, а из подземного воздухопровода. Таким же образом он выходит наружу. Основной принцип действия в том, что подземный воздухопровод оснащен рекуператором (грунтовым теплообменником), который предварительно нагревает воздух. Нагретый поток отдает свое тепло холодному и регулирует общую температуру. Это позволяет до 90% повысить эффективность вентиляционной системы, работающей с учетом выработки внутреннего тепла. Последнее вырабатывается в значительном количестве, к примеру, от компьютеров, тепла людей, осветительных и различных электрических приборов.

Концепция запроектированных студентами индивидуальных деревянных жилых домов для Нижнего Новгорода демонстрирует комплексный подход к экономичности, высокому качеству и безопасному для здоровья строительству.

Представленная модель дома может трансформироваться. В зависимости от численного состава семьи и потребностей людей может быть индивидуальным домом, домом на две семьи, есть также возможность блокировки модулей. Идея заключается в создании такого здания, которое могло бы поддерживать комфортные для проживания условия без подводки энергии со стороны. Жилой дом выполнен из дерева с использованием энергосберегающих и экологически чистых технологий. Дом снабжается теплом «пассивно», т.е. только с использованием внутренних источников тепла, получаемых путем генерирования энергии ветра, солнца и переработки биологических отходов.

Индивидуальный жилой дом спроектирован для Нижнего Новгорода. В нем нашли воплощение новации в области энергоэффективного проектирования и строительства: уникальная ветроустановка, современная система вентиляции, система снегоочистки, новые деревянные конструкции и прочие. Дом рассчитан на семью из 4 человек. планировочное решение дома принималось в соответствии с ориентацией дома по сторонам света: гостиная, кухня-столовая, детские обращены на юг и имеют большие остекленные плоскости, на север выходит тамбур, гараж, гардероб и лоджия второго этажа.

Жилой дом расположен в ранее запроектированном квартале Нижнего Новгорода, отведенном под индивидуальную застройку. Рассчитан на семью из четырех человек, имеет три спальни и гараж на два автомобиля. Единый объем общей зоны первого этажа (гостиная и кухня-столовая) «перетекает» в пространство улицы через просторную террасу, выходящую на юг. Северная сторона защищена от негативного воздействия буферной зоной в виде лестницы, заключенной между стеклянной и несущей теплой стеной.

Проекты застроек и реконструкций жилого квартала

1. Проект застройки квартала в границах улиц Артельной, Агрономической, Саврасова и Артельного проезда (Замятина Н.Е.)
2. Проект реконструкции квартала в границах улиц Артельной, Артельный проезд, Агрономической, Саврасова (Филюшкин И.)

23 сентября 2009 в 15:51

Нулевые дома

• Чулан

Энергосберегающие дома становятся все более популярными в мире. Строительство таких домов – не только дань современной моде, желание выделиться, построить что-то необычное, ультрасовременное. Рост популярности “нулевых домов” обусловлен и чисто экономическими соображениями, возможностью сэкономить на коммунальных платежах в будущем. В статье рассмотрены примеры строительства энергосберегающих сооружений в Китае.

Здания с нулевым балансом энергии – “нулевые дома” – постепенно завоёвывают мир. Считается, что такие дома могут функционировать полностью автономно и вырабатывать тепло и электричество для собственных нужд самостоятельно. Такие сооружения не зависят или почти не зависят от централизованных электро- и теплосетей. Солнечные коллекторы и батареи, ветрогенераторы и биореакторы интегрируют в коттеджи, павильоны, высотки и даже стадионы; используются специальные системы вентиляции и сбора дождевой воды, применяются элементы солнечной архитектуры и ряд других решений. Все это позволяет заметно экономить на эксплуатации таких зданий, а также делает не только безопасным, но и комфортным пребывание в них человека.

Примеры “нулевых домов”

20 сентября 2008 г. состоялось торжественное открытие Центра энергетических технологий в г. Нинбо (КНР) на территории кампуса китайского филиала британского университета Ноттингема. Здание Центра спроектировала итальянская компания Mario Cucinella Architects. При проектировании были использованы принципы “нулевого дома”, позволяющие максимально полно задействовать природные возможности для терморегуляции и освещения здания.

Здание Центра вмещает аудитории и офисы, небольшой выставочный зал, а также несколько лабораторий: стенды для испытания фасадов, термическая лаборатория для проверки конструкционных материалов, климатическая камера и аэродинамическая труба, лаборатория моделирования солнечного освещения. Общая площадь здания составляет 1300 кв.м и обеспечивается энергией за счёт фотоэлектрических батарей, объединенных в солнечную ферму, а также – ветряков. Здание оборудовано аккумуляторами, которые способны обеспечивать все строение электричеством в течение двух недель.

Правильное распределение воздушных и световых потоков в зависимости от высоты и положения солнца над горизонтом обеспечивается специальной архитектурой сооружения. В здании пять надземных и один подземный этаж. Все они соединяются между собой широкой шахтой, выходящей на крышу. Этот элемент позволяет отражённым лучам солнца проникать вглубь, сокращая потребность в электрическом освещении, а также задаёт пути для воздушных потоков. На собственное охлаждение Центр тратит всего 7-8 кВт·ч на 1 кв.м/год.

Другой пример “нулевого” сооружения в КНР – энергосберегающее здание, построенное для университета Синьхуа в Пекине. Здание спроектировано таким образом, чтобы минимизировать расходы на обогрев и охлаждение. Крыша-козырек с одной стороны создает тень в жаркую солнечную погоду, с другой – вырабатывает электричеств с помощью установленных здесь солнечных батарей.

Крупнейшим “нулевым” сооружением в Китае должна стать 300-метровая “Башня жемчужной реки” (Pearl River Tower) в Гуанчжоу, спроектированная американской компанией Skidmore, Owings & Merrill. 300-метровая 69-этажная “Башня жемчужной реки” задумана как здание нулевой энергии, то есть, оно не будет потреблять электричество из внешней сети. В башне будет выполнено специальное двойное остекление южного фасада (с вентиляцией между стёкол), способствующее снижению нагрева здания.

В Здании будут установлены автоматические жалюзи, поворачивающиеся на нужный угол по мере путешествия Солнца по небу, а также открывающиеся в пасмурную погоду для увеличения естественного освещения офисов. Всё это снизит затраты на кондиционирование.

Солнечные батареи будут вырабатывать электричество, избыток которого запасается в специальные аккумуляторы. Кроме фотоэлектрических панелей здесь смонтированы и солнечные тепловые коллекторы, нагревающие воду для обитателей небоскрёба.

Также американцы запланировали для “Жемчужной реки” систему сбора дождевой воды и систему очистки и рециркуляции технической воды (используемой, к примеру, для слива в унитазах), что должно сократить до минимума потребность здания во внешнем источнике влаги.

Плавные закругления стен небоскреба призваны направлять ветер насквозь здания через 2 технических этажа, где будут установлены ветровые турбины для производства электроэнергии. При этом здание специально спроектировано по преобладающим ветрам.

В системе охлаждения здания, которое будет работать в жарком и влажном климате, архитекторы применили целый ряд новинок, для минимизации расходов на поддержание микроклимата здания.

Это и пассивные осушители вентиляционного воздуха (каналы вентиляции проходят в полах здания), и система охлаждения воздуха в офисах с высоким КПД. В отличие от распространённых систем централизованного кондиционирования, она основана на циркуляции хладагента по многочисленным разветвлённым каналам, также пронизывающим полы на всех этажах.

На сайте Freshome представили симпатичный дом нулевого энергопотребления (Net-Zero). Дом построен в Купертино, штат Калифорния.

Итак, что же такое дом нулевого энергопотребления или Net-Zero?

Нулевое энергопотребление быстро становится модным направлением в . В концепции Net-Zero закладывается принцип экономии энергии и использования возобновляемых источников энергии для обеспечения всех потребностей в электроэнергии. Однако истинная эффективность многих разработок значительно завышается. И здания, которые обходятся только возобновляемыми источниками энергии, по-прежнему редки.

Разработчики из дома из Klopf Architecture пишут:
«Владельцы дома очень беспокоятся об окружающей среде, в частности, о потреблении энергии и эффективности использования ресурсов. Они нацелили нас на создание высокопроизводительного экологически устойчивого дома с использованием материалов, которые имеют наибольший срок службы и при этом не становятся пищей для насекомых».

Дом имеет прекрасный современный дизайн, но некоторые решения стоит обсудить. Дом имеет довольно большой размер, но его владельцы работают на дому, поэтому размер вполне оправдан. С северной стороны в здании сделана огромная стена из стекла, что может показаться довольно спорным решением, однако здесь используются энергосберегающие стекла.

Дом строится по большей части из пенопласта (теплоизоляция бетонных блоков ниже уровня земли, структурные теплоизоляционные панели выше уровня земли), в то время как есть сомнения в безопасности такого материала. Кроме того, если пенополистирол и не является пищей для насекомых, все же он может стать замечательным домом для них.

Нагрев и охлаждение в доме осуществляется воздушным насосом с источником тепла, который строители описывают следующим образом:
«Традиционные обогреватели и кондиционеры тратят относительно большое количество энергии для подвода и отвода тепла соответственно. Вместо того чтобы непосредственно нагревать или отводить тепло, тепловой насос использует относительно небольшое количество энергии, чтобы просто перемещать тепло из одного места в другое.»

Такое отопление более эффективно, чем традиционные радиаторы, но тепло от теплового насоса распространяется через теплый пол. Строители утверждают, что «поскольку тепло распространяется на уровне пола, то такая система является гораздо более эффективной, чем традиционные канальные приточные системы, которые распространяют перегретый воздух под потолком (где он имеет тенденцию оставаться)».

На крыше установлены солнечные фотоэлектрические панели на 13,4 кВт, которые, как утверждают архитекторы, способны обеспечить электропитанием все необходимые системы в доме. Принимая во внимание преимущества светодиодного освещения и качество теплоизоляции, это может быть правдой. Но, учитывая размеры дома и тот факт, что владельцы живут и работают в нем, очень сложно не превысить лимит энергопотребления, обеспечиваемого солнечными батареями.

Это очень красивый, светлый и просторный дом. В нем много полок, прекрасные огромные окна, стильные серые балки. Но не все решения в доме можно назвать экологически безопасными, например, теплоизоляционные материалы. Кроме того, при постройке дома Net-Zero стоит обратить внимание на то, от чего придется отказаться для снижения энергопотребления и сколько средств придется вложить в обеспечение энергией оставшиеся системы.

На основе материала Treehugger
Фото: © Net Zero energy house/ Mariko Reed

(Просмотрели1 174 | Посмотрели сегодня 1)

10 рекомендаций по строительству зеленого дома
Переработка ЭЛТ мониторов в керамическую плитку
Дом с большими окнами, может быть, и красиво, но непрактично Как выбрать экологичные полы. Таблица сравнения различных материалов

Идея в том, чтобы сделать прототип автономного дома с нулевым энергопотреблением. Достигается это за счет правильно сориентированной, по сторонам света, посадки дома и за счет большой тепло-аккумулирующей массы.

Данную систему еще в 50 х годах придумал учитель физики из Киева, Иванов Александр Васильевич. Назвал он это солнечным вегетарием. С 16,5 квадратных метров такого вегетария удавалось собрать более 200 кг лимонов, а еще там росли ананасы и мандарины.

Этой технологией сейчас активно пользуется Китай. Несколько ее усовершенствовав китайцам удается не только обеспечивать свое огромное население, но и экспортировать сельхозпродукцию в другие страны.

Замысел развил американский архитектор Майкл Рейнольдс, адаптировав систему для комфортного проживания. Он же стал использовать для строительства старые автомобильные покрышки, которые идеально подошли для возведения земляных стен.

Его адаптация выглядит вот так:

В этом проекте внедрены 4 новаторские инженерные системы: солнечное отопление; солнечное кондиционирование; сбор дождевой воды которая используется 4 цикла; выработка электроэнергии при помощи солнечных панелей и ветро- генератора.

Сегодня такие дома есть более чем в 30 странах мира в том числе и в холодном климате Канады и Нидерландов. К сожалению ни в Украине ни в России ни в других постсоветских странах, таких домов еще нет.

Отчёт будет собран на официальном сайте проекта. Так же на сайте будет размещен проект со всей строительной документацией таблицами замеров влажности, температур, освещенности, расхода воды и электроэнергии.

Данные о доме будут регулярно обновляться, и он будет доступен в первую очередь для инвесторов, а также будет продаваться для широкой аудитории.

Чем ещё интересен данный проект? Это экономичность строения, дешевизна самого строительства с использованием бесплатных материалов, полная автономность такого дома от каких либо коммуникаций и экологичность дома.

Этот проект можно назвать самым доступным для постройки, и самым прибыльным видом жилья. Дающим своим владельцам пожизненную экономию не только на коммунальных услугах но и на питании, ведь этот дом круглый год выращивает для вас пищу.

Посмотрите небольшое видео, которое наглядно показывает процесс строительства и эксплуатации такого строения: