Ekologický dom s minimálnymi požiadavkami na vykurovanie

Obsah článku

• História pasívneho domu
• Komponenty pasívneho domu
• Poloha Ecohouse
• Konštrukčné materiály
• Tepelná izolácia
• zasklenie
• ventilácia
• kúrenie
• osvetlenie
• Na záver

V tomto článku: prvý ekologický dom – Eskimo igloo; Európsky vývoj pasívneho domu; požiadavky na umiestnenie domu; je potrebná tepelná izolácia všetkých konštrukčných prvkov eko-domu; ako zabezpečiť prívod vzduchu v pasívnom dome; úsporné kúrenie.

Asi pred sto rokmi sa pri prechode na konvekčné vykurovanie pozorovalo konečné riešenie problému poskytovania tepelnej energie pre domy, pretože v Rusku bolo množstvo uhľovodíkov. Dodávka ústredného kúrenia, dodávajúca teplú vodu do obytných a administratívnych budov, pracovala s veľkými tepelnými stratami počas prepravy, „kazila“ občanov s pravidelnými nehodami, všetko však bolo kompenzované nízkymi cenami. V súčasnosti nefunguje tepelná sieť lepšie, ale jej ceny výrazne vzrástli, čo sa vysvetľuje neustálym zvyšovaním svetových cien uhľovodíkov. Jediným spôsobom, ako ušetriť na účtoch za teplo, je zníženie jeho spotreby znížením tepelných strát stavebných prvkov budovy. Na tento účel sa vyvíjajú a stavajú budovy osobitného typu – eko-domy alebo, ako sa tiež hovorí, pasívne domy..

História pasívneho domu

V priebehu tisícročí ľudstvo dosiahlo značný pokrok vo výstavbe rôznych štruktúr, ale nevyriešilo problém tepelných strát a uprednostňovalo ho kompenzovať vývojom vykurovacích zariadení. Skutočne ani pred tridsiatimi rokmi nebolo potrebné šetriť energiu, pretože náklady spotrebiteľov sú pomerne lacné. Odvtedy ubehlo málo času, ceny energií sa však výrazne zvýšili a jediným spôsobom, ako ich znížiť, je získanie energeticky efektívneho bývania..

Prvý eko-dom svojho druhu vytvorili ľudia, ktorí tradične žili v severnej časti našej planéty – Eskimos. V polárnych regiónoch Európy takmer vôbec chýbali energetické zdroje, raritou bolo aj obyčajné drevo. Okrem toho jediným „stavebným materiálom“, ktorý mal Eskimos k dispozícii vždy a hojne, bol iba sneh. Áno, pasívny dom obyvateľov severu vznikol presne zo snehu – nazýva sa iglu, je vyrobený zo snehových tehál a má tvar kupoly.

V iglú lampe Eskimo existujú dva zdroje vykurovania – žiarovky naplnené veľrybami alebo tukovými tukmi, ako aj tepelné žiarenie z orgánov členov domácnosti. Snehový dom dokonale udržuje teplo, po krátkom čase sa v ňom vytvorí pohodlná teplota pre človeka až do +18 ° C a prebytočnú vlhkosť absorbujú snehové tehly. Čo je obzvlášť prekvapujúce, stavitelia minulosti Eskimo dokázali vyriešiť problém prívodu vzduchu do iglu tak, aby sa teplo z neho neodvetrávalo počas vetrania – vstup do domu zo snehu bol usporiadaný v najnižšom bode podlahy, takže ťažký plynný CO₂ Tento kanál sa odparil a nahradil ho ľahký kyslík prichádzajúci zvonka.

V poslednom storočí sa v USA a vo Fínsku uskutočnili stavebné experimenty na vytvorenie budov s najnižšou spotrebou energie. Budovy postavené podľa špeciálnych vzorov, jedna v americkom Manchestri (New Hampshire), druhá vo fínskom Otaniemi, bola postavená podľa klimatických podmienok v oblasti, na ich severnej fasáde neboli žiadne zasklené otvory, tvar strechy bol vypočítaný pod uhlom dopadu slnečného svetla v rôznych časoch. rokov bola strecha natretá vo svetlých farbách. Každý dom bol vybavený komplexným ventilačným systémom, ktorý absorboval slnečné žiarenie, úlohu výmenníkov tepla vykonávali špeciálne navrhnuté okná a rolety s dvojitým zasklením, kúrenie bolo založené na geotermálnych tepelných čerpadlách. Spotreba energie v týchto domoch sa výrazne znížila, nebolo však možné výrazne znížiť štrukturálne tepelné straty budov..

Myšlienka vytvorenia plnohodnotného pasívneho domu patrí profesorom Bo Adamsonom (University of Lund, Švédsko) a Wolfgang Feist (Institute of Housing, Nemecko), ktorí sa rozhodli tento dom implementovať po stretnutí v máji 1988. Vývoj koncepcie eko-domu financovala vláda štátu Hesensko (Nemecko) – výsledky boli také pôsobivé, že v septembri 1996 v Hesenskom meste Darmstadt, kde boli v roku 1990 postavené experimentálne eko-domy, bol otvorený inštitút pasívneho domu..

Za posledné dve desaťročia bolo postavených niekoľko tisíc pasívnych domov v Európe aj v Severnej Amerike, v nasledujúcich rokoch sa ich počet iba zvýši – úspora energie pre Európu je viac ako kritická.

Komponenty pasívneho domu

Budova, ktorá spĺňa všetky vlastnosti eko-domu, je prakticky nezávislým energetickým systémom, ktorý spotrebuje 10-krát menej energie z vonkajších zdrojov ako akákoľvek iná stavba budovy. Nemá systémy vykurovania, dodávky teplej vody, ventilácie a klimatizácie, na ktoré sme zvyknutí, tepelné straty v eko-dome nepresahujú 15 kWh na meter štvorcový plochy ročne, čo je 15 až 20-krát nižšie ako v bežných európskych budovách a 30-krát nižšie ako tepelné straty domov v Rusku.

Poloha Ecohouse

Starostlivý výber tvaru budovy, orientácie jej polohy na zemi a plánovanie priľahlých nárazníkových zón (plochy so zelenými plochami). V závislosti od klimatických podmienok, reliéfu a veternej energie v danej oblasti sa najracionálnejšia orientácia budovy počíta z hľadiska úspory energie. Napríklad v miernom podnebí by mali mať okná orientované na juh veľkú plochu a na severnej strane domu by mali byť úplne neprítomné (ideálne). Pre subtropické podnebie je pravý opak – severná fasáda s veľkými (panoramatickými) oknami, na južnej strane eko-domu nie sú žiadne okná, alebo majú minimálnu plochu..

Konštrukčné materiály

Neexistujú žiadne prísne podmienky pre materiály používané na stavbu pasívneho domu – jediná požiadavka sa týka ich environmentálnej bezpečnosti.

Tepelná izolácia

Aby sa pasívny dom úplne izoloval od vonkajšej atmosféry, na vonkajšiu a vnútornú stranu každej obklopujúcej konštrukcie sa montujú tepelné izolačné materiály – steny, strop a podlaha, podkrovie, suterén a nadácia. V severnej časti Európy je hrúbka vonkajšej a vnútornej tepelnej izolácie všetkých plášťov budov (okrem strechy) 335 mm, hrúbka strešnej izolácie je 500 mm. Obzvlášť dôležité je úplne odstrániť studené mosty – ich prítomnosť je neprijateľná.

zasklenie

Okenné otvory sú zasklené jednokomorovými a dvojkomorovými dvojsklami, komory medzi sklami, v ktorých je vyplnený kryptón alebo argón, musia okenné rámy ideálne zodpovedať otvorom pre následné utesnenie susedného obvodu. V izolačných sklenených jednotkách sa používa kalené sklo pokryté energeticky úspornými filmami odrážajúcimi slnečné lúče. Na zvýšenie tepelného odporu sú okná vybavené žalúziami, závesmi alebo roletami.

ventilácia

Ak je v domoch konvenčného dizajnu prúd čerstvého vzduchu do priestorov realizovaný štrbinami alebo špeciálnymi ventilmi v okenných rámoch a výstupom cez pasívne alebo aktívne vetracie systémy kúpeľní a kuchýň, v pasívnom dome je všetko oveľa komplikovanejšie. Okenné konštrukcie v eko-dome sú úplne utesnené, nie sú tam žiadne vetracie šachty – vetranie s vynúteným výtlakom sa vykonáva pomocou prirodzeného tepla v pôde a rekuperátora.

Prívod vzduchu, cez ktorý vstupuje čerstvý vzduch do domu, sa nachádza v blízkosti fasády budovy. Po vstupe do systému prívodu vzduchu sa vzduch pohybuje vzduchovým potrubím položeným v zemi pod budovou, jeho teplota stúpa v dôsledku tepla zeme. Pri vstupe do domu cez kanál vstupuje čerstvý vzduch do filtrov a rekuperátora, ktorý je vybavený výmenníkom tepla, ktorý absorbuje teplo z odvádzaného vzduchu odoberaného z budovy – v zime teda vstupuje do eko-domu teplý vzduch av lete chladený vzduch. Odstraňovanie „odsávaného“ vzduchu sa vykonáva pomocou systému núteného prívodu vzduchu vo vnútri domu, ktorého výstup je mimo budovu po zohriatí v rekuperátore. V pasívnom dome nie je možné použiť úplne neprchavý systém prívodu vzduchu, pretože v tomto prípade sú potrebné veľké vnútorné prívody vzduchu, čím sa zvýšia tepelné straty budovy..

kúrenie

Zdrojmi tepelnej energie pre pasívny dom sú slnečné žiarenie akumulované solárnym kolektorom a tepelné čerpadlo. V dôsledku vysokých tepelnoizolačných charakteristík sú zdrojmi nepriamej tepelnej energie v eko-dome domácnosti, ktorých telesá produkujú sálavé teplo, ako aj všetky elektrické spotrebiče, ako sú osvetľovacie lampy, počítače, televízory atď..

Je potrebné poznamenať, že pasívny dom potrebuje tepelné čerpadlo iba v drsných klimatických podmienkach, napríklad na Sibíri – v Európe je interné zásobovanie teplom založené iba na rekuperácii vzduchu a nepriamych zdrojoch tepla..

osvetlenie

Keďže LED žiarovky majú najnižšiu spotrebu energie, osvetľovací systém eko-domu sa vytvára na ich základe..

Na záver

Atmosféra pasívnych domov je izolovaná zvonka, úplná zmena objemu vzduchu v eko-dome nastáva nie viac ako raz za tri hodiny, takže majitelia domov sú povinní venovať osobitnú pozornosť zariadeniu – prvky, ktoré tvoria nábytok nekvalitnej kvality, môžu emitovať formaldehyd.

Teplota vzduchu v dome je vždy rovnomerná, to znamená, že nedochádza k stratifikácii do studenej vrstvy na podlahe a teplejšej na strope. Pretože vzduch pri vstupe do domu prechádza rekuperátorom a zohrieva sa, nebude sa ukladať vlhkosť na stenách eko-domu, najmä preto, že samotné steny sú tepelne izolované a ich povrchy majú rovnakú teplotu ako vzduch v priestoroch..

V chladnom období musia byť dvere a okná pasívneho domu pevne zatvorené, v prípade ich krátkodobého otvorenia nedôjde k vážnemu poškodeniu teploty vzduchu v dome..

Náklady na výstavbu pasívneho domu budú stáť asi o 10-12% viac ako na výstavbu pravidelnej budovy rovnakej plochy. Jednou z výhod eko-domov je, že môžu byť postavené kdekoľvek, bez ohľadu na blízkosť staveniska centrálnych komunikačných sietí. Takýto dom nakoniec nepotrebuje klasický vykurovací systém – potrubia, vykurovacie telesá a bojlery nie sú potrebné.