CC BY
31ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ РАБОТЫ
ЧТО ТАКОЕ ПАССИВНЫЙ ДОМ
ВЕСТНИК НАУКИ Ваккасов Хайрулло Сайфуллахонович, Фозилов Одилжон Кобилжонович, Мартазаев Абдурасиул Шукуриллаевич, Наманганский инженерно-педагогический институт, Республика Узбекистан, г. Наманган E-mail: hayrullo.vaqqasov@gmail.com
И ТВОРЧЕСТВА
Аннотация. В статье приведены материалы энергосбережения в гражданских зданиях. Архитектурные решения по компактности, качественному • и эффективному утеплению, уменьшению мостиков холода, правильной геометрии здания и ориентирования по сторонам света. Предлагаются методы энергосбережения по конструкции зданий, инженерно-коммуникационные решения проектируемых зданий.
Ключевые слова: энергосберегающий дом, экодом, энергоэффективные здания, пассивный дом, активный дом.
Пассивный дом, энергосберегающий дом или экодом (англ. passivehouse) — сооружение, основной особенностью которого является отсутствие необходимости отопления или малое энергопотребление — в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу объёма, потребляемой большинством современных зданий. В большинстве развитых стран существуют собственные требования к стандарту пассивного дома.
В условиях роста цен на электричество и тепло, остро стоит вопрос эксплуатационных затрат на жилье. Показателем энергоэффективности объекта служат потери тепловой энергии с квадратного метра (кВт ч/м2) в год или в отопительный период. Достигается снижение потребления энергии, в первую очередь, за счет уменьшения теплопотерь здания.
Архитектурная концепция пассивного дома базируется на принципах компактности, качественного и эффективного утепления, отсутствия мостиков холода в материалах и узлах примыканий, правильной геометрии здания, зонировании, ориентации по сторонам света. Из активных методов в пассивном
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
доме обязательным является использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией.
В идеале пассивный дом должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома должно происходить благодаря теплу, выделяемому живущими в нём людьми и бытовыми приборами. При необходимости дополнительного активного обогрева, желательным является использование альтернативных источников энергии. Горячее водоснабжение также может осуществляется за счёт установок возобновляемой энергии: тепловых насосов или солнечных водонагревателей. Решать проблему охлаждения/ кондиционирования здания также предполагается за счет соответствующего архитектурного решения, а в случае необходимости дополнительного охлаждения за счет альтернативных источников энергии, например, геотермального теплового насоса.
Конструкция. Для строительства, как правило, выбираются экологически корректные материалы, часто традиционные газобетон, дерево, камень, кирпич. В последнее время часто строят пассивные дома из продуктов • переработки неорганического мусора бетона, стекла и металла. В Германии построены специальные заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.
Теплоизоляция. Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, пол) стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Это приводит к значительным потерям: например, теплопотери обыкновенного кирпичного здания — 250—350 кВтч с 1 м2 отапливаемой площади в год.
Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется высокоэффективная наружная теплоизоляция ограждающих поверхностей. Внутренняя теплоизоляция нежелательна так как это снижает термическую инерционность помещений и может привести к значительным внутрисуточным колебаниям температуры, например, при поступлении солнечного тепла через окна. С точки зрения теплофизики также наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущие конструкции находятся всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности, что выводит точку росы за их пределы. Также производится устранение мостиков холода в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВтч в год на 1 м2 отапливаемой площади практически в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях.
Окна. Профиль окна пассивного дома обязан соответствовать
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
теплотехническим стандартам. Конструкции окон проектируются, как правило, не открывающимися или с автоматической функцией открывания/закрывания для проветривания.
Потери тепла через окна делятся на радиационный излучение в инфракрасном диапазоне из дома наружу, конвекционный газ в межстекольном промежутке и теплопроводный газ, стёкла и переплёт перенос тепла. На долю радиации приходится две трети потерь тепла, остальное на долю конвекции и теплопроводности. В пассивном доме используются усовершенствованные энергосберегающие окна. Герметичные стеклопакеты, 1 -камерные (два стекла) или 2-камерные (три стекла), заполнены низкотеплопроводным аргоном или криптоном с тёплой дистанционной рамкой полимерная или пластиковая вместо металлической, являющейся мостиком холода. Одно из стёкол стеклопакета с внутренней стороны покрыто селективным покрытием сокращающим радиационные потери. Применяются более тёплые многокамерные профили для изготовления переплёта. Также стёкла в ряде случаев закаливаются с целью избежание разрушения при тепловом шоке. Иногда для дополнительной теплоизоляции на окнах устанавливают ставни, жалюзи или шторки. •
Установка рольставень роллет позволяет увеличить тепловое сопротивление оконного блока на 20-30 % (сопротивление теплопередаче роллетной конструкции может быть 0,18 — 0,27 м К/Вт).
Самые большие окна направлены на юг в северном полушарии и приносят зимой в среднем больше тепла, чем теряют. Ориентирование окон на восток и запад сводится к минимуму для снижения затрат энергии на кондиционирование летом.
Вентиляция. В энергоэффективных зданиях используется более сложная система: вместо окон с открытыми пазами используются звукоизолирующие герметичные стеклопакеты, а приточно-вытяжная вентиляция помещений осуществляется централизованно через установку рекуперации тепла. Дополнительного повышения энергоэффективности можно добиться, если воздух выходит из дома и поступает в него через подземный воздухопровод, снабжённый теплообменником. В теплообменнике нагретый воздух отдаёт тепло холодному воздуху.
Зимой холодный воздух входит в подземный воздухопровод, нагреваясь там за счёт тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает поступивший свежий и выбрасывается на улицу. Нагретый свежий воздух, поступающий в дом, имеет в результате температуру около 17 °С.
Летом горячий воздух, поступая в подземный воздухопровод, охлаждается там от контакта с землёй примерно до этой же температуры. За счёт такой
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда бывает необходимо использование маломощных нагревателей или кондиционеров (тепловой насос) для минимальной регулировки температуры.
Литература:
1. Ш.А. Хакимов, А.Ш. Мартазаев, Х.С. Ваккасов. Расчет грунтовых плотин методом конечных элементов // Материалы сборника международной НПК «Наука и образование: проблемы и перспективы». 24 февраля 2016 г. Уфа, Россия. - С. 109-111.
2. Насриддинов М.М., Ш.А. Мартазаев, Ваккасов C.X. Трещиностойкость и прочность наклонных сечений изгибаемых элеменов из бетона на пористых заполнителях из лёссовидных суглинков и золы тэс // Материалы сборника международной НПК «Наука и образование: проблемы и перспективы». 30 января 2016 г. Уфа, Россия. - С. 85-88.
3. О.К. Фозилов, А.М. Рахимов. Пути снижения энергетических затрат при производстве сборных железобетонных изделий в районах с жарким климатом // • Приоритетные направления развития науки: сборник статей Международной научно-практической конференции. Уфа, Россия. 3 апреля 2014 г.
4. Б.Ш. Ризаев, Р.А. Мавлонов, Ш.А. Мартазаев. Физико-механические свойства бетона в условиях сухого жаркого климата. 24 апреля 2015 г. Уфа, Россия. - С. 31-33.
