CC BY
203
проектирование и конструирование
строительных систем. проблемы механики в строительстве
УДК 628.81:697.7 Б01: 10.22227/1997-0935.2018.4.472-481
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАССИВНЫХ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ОТОПЛЕНИЯ КАК ЭЛЕМЕНТА ПАССИВНОГО ДОМА
В.В. Брызгалин, А.К. Соловьев
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУМГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Предмет исследования: системы пассивного солнечного отопления, способные без использования инженерного оборудования улавливать и аккумулировать солнечное тепло, используемое для отопления зданий. Цель исследования: изучение возможности достичь стандарта пассивного дома (дома с близким к нулевому потреблением энергии на отопление) в условиях климата РФ, используя системы пассивного солнечного отопления в совокупности с другими решениями по уменьшению энергозатрат здания, разработанными ранее. Материалы и методы: поиск и анализ литературы, содержащей описания различных вариантов систем пассивного солнечного отопления, примеры их использования в разных климатических условиях и получаемый от них эффект. Анализ теплофизических процессов, протекающих в этих системах.
Результаты: выявлен потенциал использования систем в климатических условиях части территорий РФ, возможность удешевления строительства по стандарту пассивного дома с их применением.
Выводы: требуется более детальное рассмотрение происходящих в системах пассивного солнечного отопления теплофизических и других процессов для создания их расчетных моделей, что позволит более точно прогнозировать их эффективность и искать наиболее экономичные конструктивные решения, и для включения их в перечень средств по достижению стандарта пассивного дома.
КЛЮчЕВыЕ СЛОВА: пассивный дом, солнечная архитектура, солнечная энергия, энергоэффективность, отопление, экономия энергии, буферные зоны, солнечная теплица, гелиотеплица, стена Тромба—Мишеля
ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Брызгалин В.В., Соловьев А.К. Использование пассивных систем солнечного отопления как элемента пассивного дома // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. Вып. 4 (115). С. 472-481.
THE USE OF PASSIVE SOLAR HEATING SYSTEMS AS PART OF
THE PASSIVE HOUSE
V.V. Bryzgalin, A.K. Soloviev
un Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU),
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation
Tt
Subject: systems of passive solar heating, which can, without the use of engineering equipment, capture and accumulate jj the solar heat used for heating buildings.
^ Research objectives: study of the possibility to reach the passive house standard (buildings with near zero energy
Ç consumption for heating) in climatic conditions of Russia using the systems of passive solar heating in combination with
^ other solutions for reduction of energy costs of building developed in the past.
® Materials and methods: search and analysis of literature, containing descriptions of various passive solar heating
CO systems, examples of their use in different climatic conditions and the resulting effect obtained from their use; analysis of
thermophysical processes occurring in these systems. S Results: we revealed the potential of using the solar heating systems in the climatic conditions of parts of the territories
of the Russian Federation, identified the possibility of cheaper construction by the passive house standard with the use of these systems.
Conclusions: more detailed analysis of thermophysical and other processes that take place in passive solar heating systems is required for creation of their computational models, which will allow us to more accurately predict their effectiveness and seek the most cost-effective design solutions, and include them in the list of means for achieving the passive house standard.
О
H
>*
о
w
^ KEY WORDS: passive house, solar architecture, solar energy, energy efficiency, heating, energy conservation, buffer
j zones, solar greenhouse, helio greenhouse, Trombe—Michel wall H
Ф FOR CITATION: Bryzgalin V.V., Soloviev A.K. Ispol'zovanie passivnykh sistem solnechnogo otopleniya kak elementa
HQ passivnogo doma [The use of passive solar heating systems as part of the passive house]. Vestnik MGSU [Proceedings of the Moscow State University of Civil Engineering]. 2018, vol. 13, issue 4 (115), pp. 472-481.
472 © В.В. Брызгалин, А.К. Соловьев
ВВЕДЕНИЕ
Особенность пассивного дома в том, что близкое к нулевому теплопотребление достигается в основном или только за счет архитектурно-строительных решений. Наличие инженерного оборудования сведено к минимуму и не играет решающей роли в них в отличие от энергоактивных домов, активно использующих с помощью инженерного оборудования альтернативные источники энергии [1, 2].
Концепция пассивного дома возникла почти 30 лет назад в Германии, где позже были разработаны и реализованы первые проекты пассивных домов, показавшие свою рентабельность. С тех пор во многих странах стандарт пассивного дома набирает все большую популярность.
Основными требованиями к пассивному дому являются:
• удельный расход тепловой энергии на отопление должен быть не более 15 кВт-ч/(м2-год) — это количество тепла, требующееся для обогрева 1 м2 полезной площади в течение отопительного периода;
• удельный расход первичной энергии на все нужды (в том числе освещение, бытовую технику, охлаждение летом и т.д.) не более 120 кВт-ч/(м2тод). Первичная энергия — это энергия, непосредственно выделяемая при переработке природных энергетических ресурсов: нефти, угля, природного газа, урана и т.д.
Для строительства по стандарту пассивного дома необходимо использовать комплекс взаимодополняющих мер по повышению энергоэффективности. Основными являются: увеличение теплоизоляции стен, исключение мостиков холода, использование двухкамерных стеклопакетов с низкоэмиссионным покрытием, грамотное ориентирование окон и помещений в соответствии со сторонами света и розой ветров, устройство герметичной внутренней оболочки и рекуператора в системе вентиляции [2-4].
Но в условиях Средней полосы России тех мероприятий, которых хватает в европейских странах, недостаточно. Для достижения аналогичного расхода тепловой энергии требуется примерно в полтора раза больший уровень защиты от теплопотерь или дополнительные инженерные средства, что ведет к еще большему удорожанию дома. Поэтому нужно исследовать и другие возможности экономии энергии [3, 5].
Кроме постепенного удешевления перечисленных мероприятий в связи с более массовым производством остается потенциал, заключающийся в дополнительном усвоении домом солнечной энергии путем использования систем пассивного солнечного отопления. Их функциями являются уменьшение разницы температуры внутреннего и наружного воздуха, а также аккумулирование в течение дня солнечного тепла, которое используется для отопления здания. Это могут быть эксплуатируемые
пространства, являющиеся буферными зонами: остекленные веранды и лоджии, солнечные теплицы, зимние сады, атриумы или неэксплуатируемые конструкции типа стены Тромба.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Детальные исследования пассивных систем солнечного отопления начались в 1970-х гг. вследствие энергетического кризиса и проходили в большей степени в США, в меньшей — в Европе и СССР. В это время был собран опыт применения конструктивных систем, использующих солнечное тепло для отопления, проведена их классификация и предложены эмпирические формулы по их расчету [6-9]. В литературе последних десяти лет так же имеются упоминания об этих системах, краткие описания и примеры их использования [10-17].
Для аккумуляции тепла в конструкции солнечных теплиц имеются элементы с очень высокой теплоемкостью. Это могут быть массивные стены, покрашенные в темный цвет и либо нагревающиеся напрямую солнечной радиацией, либо косвенно — нагретым воздухом. Стены могут быть бетонными, каменными или включать в себя баки с водой, которая имеет большую теплоемкость. В случае использования гравийной засыпки в качестве теплового аккумулятора ее нагрев возможен только воздухом, но при этом засыпка не занимает внутреннего объема здания (рис. 1). Гелиотеплицы должны быть ориентированы на юг с отклонением в пределах 20° и не должны быть затенены.
В этом простом варианте пристроенной солнечной теплицы днем нагретый в теплице воздух вентилятором направляется в гравийную засыпку и прогревает ее. Ночью холодный воздух прогоняется через нагретую засыпку и, нагревшись от нее, поступает в помещение.
Рис. 1. Простой вариант пристроенной солнечной теплицы
Ю
о >
с во
¡г о
н *
О
X 5 X Н
О ф
Рис. 2. Гелиотеплица, являющаяся двусветным жилым пространством
В примере на рис. 2 солнце нагревает массивную стену (термальный массив), находящуюся за остеклением. Благодаря этому к ночи стена имеет максимальную температуру. Также летом такая конструкция обеспечивает естественную вентиляцию за счет протяжки прохладного воздуха из теневой зоны благодаря естественной конвекции.
Стена Тромба — это пассивная система, представляющая собой массивную темную стену, огражденную снаружи на некотором расстоянии стеклом (рис. 3). Наружная темная поверхность стены в течение дня нагревается от прямого и рассеянного солнечного излучения и в свою очередь нагревает циркулирующий в промежутке между стеной и остеклением воздух, поступающий затем в помещение. Движение воздуха вокруг стены естественное: нагретый воздух в конструкции стены поднимается
Рис. 3. Схема работы стены Тромба
вверх и там проходит через отверстия в помещение, а холодный воздух поступает через нижние отверстия взамен теплого. К ночи стена успевает равномерно прогреться и отапливает помещение.
Для уменьшения теплопотерь могут применяться двойное остекление и теплоизоляционные шторы, закрывающиеся на ночь. Для быстрого нагрева воздуха утром, когда снаружи стена еще не согрета, возможно размещение между стеклом и стеной перпендикулярно стене дополнительных тонких ребер черного цвета, которые нагреются гораздо быстрее.
Приведем примеры домов, в которых основными мероприятиями по повышению энергоэффективности являются пассивные системы солнечного отопления. Также для оценки климата, для которого были спроектированы дома, на основе метеоданных [18, 19] было вычислено приблизительное число градусо-суток отопительного периода (ГСОП).
Солнечный дом Дугласа Балкомба (Санта-Фе, Нью-Мексико, 35° с. ш., ГСОП = 3070). Для обогрева дома используется двусветная солнечная теплица с площадью остекления 70 м2, к которой примыкают все жилые помещения (рис. 4). Для аккумулирования тепла служат внутренние стены из камня толщиной 250 и 350 мм и бетонный пол. На
Рис. 4. Солнечный дом Дугласа Балкомба
случай сильного холода имеются трансформирующиеся жалюзи. Также используется воздушный солнечный коллектор с аккумулированием тепла в галечной засыпке под полом. Теплоизоляция наружных стен Я = 5 Вт/(м-°С). Зимой солнечность климата очень высока, в итоге около 80 % потребления тепла обеспечивается солнечной энергией. Оставшееся тепло дают электронагреватели общей мощностью 3 кВт.
Солнечный дом в Канаде (Саскачеван, 55° с. ш., ГСОП = 6100). При строительстве дома был применен комплекс мер по повышению энергоэффективности: стена Тромба шириной около 4 м, теплоизоляция стен в три раза выше норм и перекрытий в два раза выше норм, установки рекуперации тепла уходящего воздуха, входной тамбур, минимальное количество окон со всех сторон кроме южной, двойное остекление по всему южному фасаду (рис. 5). В промежутке между стеклами (15 см) по всей длине фасада ночью автоматически раскрываются теплоизоляционные алюминизированные шторы. В итоге
стоимость дома повысилась на 5 %, а экономия тепла составляет более 50 %, что в сравнительно холодном климате окупается за несколько лет.
Солнечный дом Чемпионов (Колорадо, 38° с. ш., ГСОП ~ 5200). Дом площадью 285 м2 был построен в горах на высоте 2500 м. Его система солнечного отопления состоит из выходящего на юг двусветного атриума — зимнего сада с площадью остекления 33,5 м2, двух невентилируемых стен Тромба общей площадью 18,5 м2, расположенных по бокам от атриума, и больших окон, выходящих на юго-восток и юго-запад, общей площадью 18,5 м2 (рис. 6, 7). Тепло от солнечного излучения, попадающего через атриум и окна, аккумулируется в бетонном полу и перекрытии. При низких температурах ночью выходящие в атриум двери и окна закрываются.
Для отопления предусмотрены две дровяные печи Франклина, но они используются только в случае облачной погоды на протяжении нескольких дней подряд.
N
\
Теплоизолирующая штора
Двойное остекление
Рис. 5. Расположение и устройство стены Тромба в доме
агретыи воздух
Стена Тромба . Холодный воздух
Рис. 6. Южный фасад дома Чемпионов
Рис. 7. Изометрия
Энергоэффективные дома в г. Гетеборг, Швеция (57° с. ш., ГСОП = 3370). Здесь была проведена реконструкция нескольких многоквартирных домов помимо принятия мер по удержанию тепла, таких как дополнительное утепление, замена окон на энергоэффективные и устройство систем рекуперации в вентсистемах. Большое значение уделялось использованию солнечной энергии (рис. 8).
На крыше одного из домов с южной стороны был размещен солнечный воздушный коллектор, который отправлял нагретый воздух в специальный зазор между бетонной стеной и наружной теплоизоляцией. Таким образом тепло, полученное коллектором, аккумулируется с северной стороны дома, а южная сторона получает тепло напрямую от солнечного излучения. Это приводит к равномерному прогреванию дома.
В галерейных домах галереи, расположенные с южной стороны, были остеклены. Благодаря этому были сокращены теплопотери, а также нагретый в них воздух использовался для вентиляции квартир. На первом этаже с южной стороны была устроена оранжерея, примыкающая к хозяйственным помещениям. Для аккумуляции тепла здесь были использованы баки с водой, которая используется для горячего водоснабжения дома. В итоге после реконструкции потребление энергии снизилось на 40 %.
Экодом sOLAR-к, проект (до 60° с. ш. в Европейской части РФ). В России в период с 2005 по 2011 г. была спроектирована серия солнечных домов SOLAR для северных районов Приморья, Сахалина, южной и центральной части Хабаровского края и центральной России (рис. 9).
Рис. 8. Схема приема тепла энергоэффективными домами в г. Гетеборге
Ю
о >
с
10
<0
2 о
н >
о
X S X н
о ф
Рис. 9. Экодом SOLAR-К
На изображении показан вариант с максимальным наполнением дома пассивными и активными системами для использования солнечного тепла. Общая площадь 89 м2, в том числе гостиная-атриум — 22 м2. В ней имеются:
• витраж в конструкции кровли с остеклением по стандарту пассивного дома площадью 23 м2, через который солнце попадает на термальный массив объемом 16,8 м3 — инертное ядро дома и одновременно камин;
• теплоотражающие жалюзи против летнего перегрева и ночных теплопотерь;
• солнечные вакуумные трубчатые коллекторы для горячего водоснабжения (ГВ);
• окна в верхней части здания для освещения северных комнат взамен окон, выходящих на север;
• подсобные помещения, расположенные с северной стороны;
• бак-накопитель для автономного отопления и ГВ;
• рекуператор в системе вентиляции;
• тепловой насос, использующий низкопотенциальное тепло земли.
Использование только систем пассивного солнечного отопления обеспечивает от 45 до 57 % потребности в тепле при температуре -15 °С. В совокупности с активными солнечными системами в солнечном климате Владивостока (ГСОП = 4700) общая экономия составляет 80 %. Близкие к приведенным результаты были достигнуты и в других проектах серии SOLAR. Проведенные экономические расчеты показали, что срок окупаемости домов этой серии составляет около 10 лет.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Рассматриваются различные примеры использования пассивных систем солнечного отопления, их эффективность в каждом случае, их влияние на объемно-планировочные решения зданий в целом. Анализируются происходящие в системах теплофи-зические процессы, их зависимость от климатических условий и влияние на другие использованные средства повышения энергоэффективности зданий.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В пассивных системах солнечного отопления взаимосвязаны функции буферной зоны и отопления: парниковый эффект, возникающий в таких конструкциях, не приводит к перегреванию воздуха, потому что лишнее тепло, особенно в зимнее время, успевает поглощаться теплоемкими элементами, которые в ночное время отдают это тепло в воздух помещения.
Климатические условия некоторых регионов России обеспечивают большой потенциал в ис-
пользовании солнечной энергии для отопления зданий. Наибольшее количество солнечной радиации наблюдается в Поволжье, Забайкалье, Приморье и Крыму [9].
Экономия энергии благодаря использованию этих систем может оказаться значительной и затраты на их устройство в таком случае окупаются за несколько лет, как показали наиболее удачные проекты с их использованием. Однако все приведенные выше примеры домов являются единичными и выполненными по приближенным расчетам. Такие расчеты велись в основном по таблицам, содержащим рекомендованные удельные площади остекления стены Тромба или гелиотеплицы в зависимости от средней температуры отопительного периода и желаемой экономии, и по формулам с прямой зависимостью объема теплоаккумалирующего материала от полученной площади остекления.
Эффективность систем определялась уже после постройки дома путем сравнения полученных затрат тепла за отопительный период с затратами аналогичного дома без таких систем. А так как при строительстве солнечных домов применяют сразу комплекс взаимодополняющих мер, то при таком методе расчета эффективности невозможно судить о вкладе того или иного решения в отдельности, что сильно затрудняет грамотное их проектирование и использование в качестве системного решения. Для более точных расчетов необходимо рассмотрение всех теплофизических процессов, происходящих в этих системах и зависимостей между ними.
Основные теплофизические процессы, происходящие в конструкциях солнечных теплиц и стены Тромба, следующие:
• поглощение солнечного излучения темными поверхностями;
• передача тепла темными поверхностями элементам с высокой теплоемкостью (теплоаккумуля-торам) или путем конвективного теплообмена воздуху, который далее нагревает теплоаккумулятор; С
• конвективный теплообмен воздуха с наружным н остеклением и другими ограждающими конструк- 5 циями вследствие естественной или принудительной конвекции; Щ
• теплопередача через массивное ограждение р внутрь помещения;
• запаздывание температурных колебаний, за- О висящее от тепловой инерции конструкции [20-22].
Таким образом, теплообмен рассмотренных 1 конструкций с окружающей средой и помещениями Я здания — это комплекс взаимосвязанных процессов ы теплопроводности, конвекции и излучения. Основ- □ ную сложность в расчетах представляет естествен- С ная и вынужденная конвекция, которая помимо это- Я го может влиять и на эффективность других мер по Я энергосбережению, что особенно важно учитывать 1 при проектировании пассивного дома. 5
Экономическая эффективность устройства пассивных систем солнечного отопления сильно зависит от выбранных конструктивных решений, которых в настоящее время разработано большое количество, и климатических условий региона строительства.
Так, в целях аккумулирования солнечного тепла возможно использование существующих конструкций здания, отдельно установленных массивных элементов или же больших объемов гравийной засыпки, расположенной в утепленном подвальном помещении и получающей тепло посредством принудительной конвекции. Буферная зона может представлять собой как небольшую воздушную прослойку между термальным массивом и остеклением, так и солнечную теплицу большого объема, которая может являться жилым помещением, пристроенной верандой или отдельно стоящим объемом, теплообмен которого со зданием осуществляется с помощью воздуховодов. При этом затраты на устройство системы могут составлять от 1 до 10 % от стоимости строительства здания.
Однако климат южных солнечных регионов России может обеспечить положительный энергобаланс даже простой системы в течение всего года, тогда как в умеренном климате при высокой облачности в зимний период система в практически любом исполнении будет работать только как буферная зона. Так, при экспериментальном строительстве дома с использованием пассивных систем солнечного отопления в Московской области была приблизительно определена их эффективность: стена Тромба снизила теплопотребление дома примерно на 10 %, а пристроенная солнечная теплица — на 15 % [1]. А в проекте экодома SOLAR-K для климата Хабаровского края применение пассивных систем по расчетам снижает теплопотребление здания примерно в два раза. Однако все эти значения были получены для конкретных конструктивных т- решений и могут сильно варьироваться при их изменении.
^ С целью определить принципы расчета эконо-
^ мической эффективности рассматриваемых систем ^ также были рассмотрены материалы, посвященные — такому исследованию относительно проектирова-Ю ния автономных экодомов [23, 24]. Основным прин-РО ципом расчета в этих статьях указана всесторонняя комплексная оценка здания или комплекса, исполь-¡1 зуемых конструктивных решений и технических Н устройств по экономии и получению энергии, оцен-^ ка единовременных затрат, затрат на обслуживание и ремонт оборудования, экологического вклада как 2 от эксплуатации здания или комплекса, так и от про-¡£ изводства строительных материалов и используемо-Ц го оборудования.
¡^ Пассивные системы солнечного отопления Ф являются конструктивными решениями и имеют ®® долгий срок службы. Из инженерного оборудова-
ния в них при необходимости могут использоваться вентиляторы и автоматические вентиляционные клапаны с датчиками температуры. В связи с этим расходы на обслуживание таких систем, как правило, минимальны. Это является значительным их преимуществом по сравнению с техническими устройствами, получающими солнечную энергию, так как они имеют ограниченный срок службы, в течение которого также снижается и их эффективность, а при истечении срока службы или поломке подлежат замене или ремонту.
Плюсом пассивных систем является также и то, что если эффективность мер по экономии энергии может сильно снижаться при их совместном использовании, то количество поглощенного конструкцией солнечного тепла от них почти не зависит. Это означает возможность оценки эффективности для большинства вариантов пассивных систем только относительно климата, без привязки к остальным конструкциям и оборудованию здания.
С точки зрения экологии использование пассивных систем солнечного отопления является положительным как из-за используемых материалов и компонентов, так и при их эксплуатации. Каркас и термальный массив систем возможно полностью изготовить из натуральных материалов. В некоторых случаях требуется минимальное техническое оснащение, которое не имеет отрицательного влияния на экологию. При эксплуатации такие системы направляют солнечное тепло в отапливаемые помещения, не производя при этом побочных продуктов, и снижают потребление основного вида топлива.
ВЫВОДЫ
Поднят вопрос об использовании пассивных систем солнечного отопления как системного решения, повышающего энергоэффективность здания.
Экономическая эффективность систем в связи с небольшими затратами на строительство у большинства конструктивных решений и с отсутствием или малым количеством инженерного оборудования, нуждающегося в обслуживании и ремонте, является достаточно высокой в солнечном климате при любых температурах. Это показывает множество примеров построенных с этими системами зданий. Экологический вклад систем также является положительным в связи с невысокой ресурсоемко-стью их производства, возможностью использовать натуральные материалы, отсутствием побочных продуктов при эксплуатации и снижением потребления основного вида топлива.
Расчет систем с учетом всех теплотехнических процессов, протекающих в них, позволит разработать оптимальные варианты конструкций и оценить их экономическую эффективность и сроки окупаемости для разных климатических условий. Также этот расчет может стать основой для нормирования
систем и включения их в перечень средств по достижению стандарта пассивного дома, что может оказать существенное положительное влияние на строительство пассивных домов в условиях клима-
та РФ. Помимо этого, возможность эксплуатации гелиотеплиц, зимних садов и атриумов повышает комфортность проживания, что, как и экономия тепла, компенсирует их стоимость.
ЛИТЕРАТУРА
1. Соловьев А.К. Пассивные дома и энергетическая эффективность их отдельных элементов // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 4. С. 46-53.
2. Файст В. Основные положения по проектированию пассивных домов / пер. с нем. под ред. А.Е. Елохова. М. : Изд-во АСВ, 2008. 144 с.
3. Елохов А.Е., Щеглов С.А. Интервью: «К 2020 году в России будут построены десятки объектов с использованием технологии пассивного дома» // Окна, двери, фасады. 2011. № 1 (40). С. 68-75.
4. Пилипенко А.О. Развитие теоретических и практических основ концепции пассивного дома // Архитектура и строительство. 2014. № 1. С. 32-37.
5. Башмаков И.А. Энергоэффективность зданий в России и в зарубежных странах // Энергосбережение. 2015. № 3. С. 24-29.
6. Сабади П.Р. Солнечный дом / пер. с англ. Н.Б. Гладковой. М. : Стройиздат, 1981. 113 с.
7. Mazria E. The passive solar energy book: a complete guide to passive solar home, greenhouse and building design. Rodale Pr., Inc. 448 p.
8. Харкнесс Е., Мехта М. Регулирование солнечной радиации / пер. с англ. Г.М. Айрапето-вой; под ред. Н.В. Оболенского. М. : Стройиздат, 1984. 176 с.
9. Меньшевин О. Построй свой дом. Режим доступа: http://www.mensh.ru.
10. Покотилов В.В., Рутковский М.А. Использование солнечной энергии для повышения энергоэффективности жилых зданий. Минск : 2015. 64 с.
11. Габриэль И., ЛаденерХ. Реконструкция зданий по стандартам энергоэффективного дома: Пер. с нем. СПб. : БХВ-Петербург, 2011. 480 с. (Строительство и архитектура)
12. Щукина Т.В. Поглощающая способность наружных ограждений зданий для пассивного использования солнечного излучения // Промышленное и гражданское строительство. 2012. № 9. С. 66-68.
13. Успенская Е.А. Энергосберегающие (пассивные) дома // Энергосбережение в доме — шаг за шагом / под ред. О.Н. Сенова. СПб. : Друзья Балтики 2008. С. 30-34.
14. Казанцев П.А. Малоэтажные экодома «SOLAR» c пассивным солнечным отоплением // Мат. науч.-практ. конф. «Энерго- и ресурсоэффек-
тивность малоэтажных жилых зданий», Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, 19-20 марта 2013 г. Новосибирск : Ин-т теплофизики СО РАН, 2013. С. 3-11.
15. Казанцев П.А., Княжев В.В., Лощенков В.В., Кирик Н.С. Исследование традиционной архитектурной модели пассивного солнечного отопления на примере экспериментального индивидуального жилого дома Solar-Sb // Вестник инженерной школы ДВФУ. 2016. № 2 (27). С. 116-127.
16. Казанцев П.А. Пассивные солнечные дома: проекты и постройки 2012-2014 гг. // II Всерос. науч. конф. «Энерго- и ресурсоэффективность малоэтажных зданий», Новосибирск, 25 марта 2015: тр. Новосибирск : Ин-т теплофизики СО РАН, 2015. С. 17-28.
17. Цацура Е.И., Голованова Л.А. Атриумные пространства как направление энергосбережения в зданиях // Мат. 15 междунар. науч. конф. «Новые идеи нового века — 2015». Т. 3. Хабаровск : Изд- во Тихоокеан. гос. ун-та, 2015. С. 323-330.
18. Архив метеоданных гидромедцентра России. Режим доступа: http://meteoinfo.ru.
19. Карты распределения солнечного излучения на различным образом ориентированные поверхности с осреднением за различные периоды года. Режим доступа: http://gisre.ru.
20. Соловьев А.К. Физика среды. М. : Изд-во АСВ, 2008. 344 с.
21. Савин В.К. Строительная физика: энергоперенос, энергоэффективность, энергосбережение. М. : Лазурь, 2005. 432 с.
22. Малявина Е.Г. Теплопотери здания. М. : АВОК-ПРЕСС, 2007. 144 с.
23. Цховребов Э.С., Шевченко А.С., Величко Е.Г. К вопросу оценки экономической эффективности бизнес-проектов экологического домостроения // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. Вып. 4 (103). С. 405-414.
24. Шевченко А.С., Величко Е.Г., Цховребов Э.С. Формирование и реализация методических принципов экологического домостроения (на примере бизнес-проекта автономного энергоэффективного комплекса «Экодом») // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. Вып. 4 (103). С. 415-428.
00
Ф О т X
S
*
о
У
Т
0 2
1
(л)
В
г
3 У
о *
4
Поступила в редакцию 8 декабря 2017 г. Принята в доработанном виде 19 января 2018 г. Одобрена для публикации 23 марта 2018 г.
Об авторах: Брызгалин Владислав Викторович — магистрант кафедры проектирования зданий и сооружений, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, [email protected].
Соловьев Алексей кириллович — доктор технических наук, профессор, профессор кафедры проектирования зданий и сооружений, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г Москва, Ярославское шоссе, д. 26, [email protected].
references
1. Solov'ev A.K. Passivnye doma i energeticheskaya effektivnost' ikh otdel'nykh elementov [Passive houses and energy efficiency of their individual elements]. Pro-myshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo [Industrial and Civil Engineering]. 2016, no. 4, pp. 46-53. (In Russian)
2. Feist W. Passive homes. Guidelines for the design and construction of passive house dwellings in ireland. Sustainable Energy Ireland, 2007.
3. Elokhov A.E., Shcheglov S.A. Interv'yu: «K 2020 godu v Rossii budut postroeny desyatki ob"ektov s ispol'zovaniem tekhnologii passivnogo doma» [Interview: "By 2020, dozens of facilities will be built in Russia using passive house technology"]. Okna, dveri, fasady [Windows, doors, facades]. 2011, no. 1 (40), pp. 68-75. (In Russian)
4. Pilipenko A.O. Razvitie teoreticheskikh i prak-ticheskikh osnov kontseptsii passivnogo doma [Development of theoretical and practical foundations of the passive house concept]. Arkhitektura i stroitel'stvo [Architecture and construction]. 2014, no. 1, pp. 32-37. (In Russian)
5. Bashmakov I.A. Energoeffektivnost' zdaniy v Rossii i v zarubezhnykh stranakh [Energy efficiency
¡^ of buildings in Russia and abroad]. Energosberezhenie t- [Energy Saving]. 2015, no. 3, pp. 24-29. (In Russian) w 6. Sabady P. The solar house: a guide to solar energy utilisation in domestic, industrial, and commercial building. Architectural Press, 1977. ^ 7. Mazria E. The passive solar energy book: a — complete guide to passive solar home, greenhouse and HQ building design. Rodale Pr., Inc. 448 p. PO 8. Harkness E.L. Mehta M.L. Solar radiation control in buildings. London, Applied Science Publishers, 1973. q 9. Men'shevin O. Postroy svoy dom [Build your H house]. Available at: http://www.mensh.ru. (In Russian)
10. Pokotilov V.V., Rutkovskiy M.A. Ispol'zovanie solnechnoy energii dlya povysheniya energoeffektivnosti 2 zhilykh zdaniy [Use of solar energy to improve the en-ü ergy efficiency of residential buildings]. Minsk. 2015. j 64 p. (In Russian)
jj 11. Gabriel I., Ladener H. Vom Altbau zum Nied-
<D rigenergie- und Passivhaus: Gebäudesanierung, neue 10
Energiestandards, Planung und Baupraxis. Okobuch, 2009. (In German)
12. Shchukina T.V. Pogloshchayushchaya sposob-nost' naruzhnykh ograzhdeniy zdaniy dlya passivnogo ispol'zovaniya solnechnogo izlucheniya [Absorptive capacity of external enclosures of buildings for passive use of solar radiation]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo [Industrial and Civil Engineering]. 2012, no. 9, pp. 66-68. (In Russian)
13. Uspenskaya E.A. Energosberegayushchie (passivnye) doma [Energy-saving (passive) houses]. Energosberezhenie v dome — shag za shagom [Energy saving in the house — step by step]. Saint-Petersburg, Druz'ya Baltiki Publ., 2008. pp. 30-34. (In Russian)
14. Kazantsev P.A. Maloetazhnye ekodoma «SOLAR» c passivnym solnechnym otopleniem [Low-rise eco houses "SOLAR" with passive solar heating]. Mat. nauch.-prakt. konf. «Energo- i resursoeffektivnost' maloetazhnykh zhilykh zdaniy», Institut teplofiziki im. S.S. Kutateladze SO RAN, 19-20 marta 2013 g. [Proc, of the scientific and practical conference "Energy and resource efficiency of low-rise residential buildings", S.S.Kutateladze Institute of Thermophysics, SB RAS, March 19-20, 2013]. Novosibirsk, Institute of Thermophysics, SB RAS, 2013, pp. 3-11. (In Russian)
15. Kazantsev P.A., Knyazhev V.V., Loshchen-kov V.V., Kirik N.S. Issledovanie traditsionnoy arkhi-tekturnoy modeli passivnogo solnechnogo otopleniya na primere eksperimental'nogo individual'nogo zhi-logo doma Solar-Sb [Study of the traditional architectural model of passive solar heating using the example of the Solar-Sb experimental individual house]. Vestnik inzhenernoy shkoly DVFU [FEFU: School of Engineering Bulletin]. 2016, no. 2 (27), pp. 116-127. (In Russian)
16. Kazantsev P.A. Passivnye solnechnye doma: proekty i postroyki 2012-2014 gg. [Passive solar homes: projects and buildings 2012-2014]. II Vseros. nauch. konf. «Energo- i resursoeffektivnost' maloetazhnykh zdaniy», Novosibirsk, 25 marta 2015: tr. [II All-Russi scientific Conference "Energy and resource efficiency of low-rise buildings", Novosibirsk, March 25, 2015:
proc.]. Novosibirsk, Institute of Thermophysics, SB RAS AN, 2015, pp. 17-28. (In Russian)
17. Tsatsura E.I., Golovanova L.A. Atriumnye prostranstva kak napravlenie energo-sberezheniya v zdaniyakh [Atrium spaces as a direction of energy-saving in buildings]. Mat. 15 mezhdunar. nauch. konf. «Novye idei novogo veka — 2015» [Proc. of the 15 international scientific Conference "New ideas of the new century - 2015"]. Vol. 3. Khabarovsk, Pacific State University, 2015. Pp. 323-330. (In Russian)
18. Arkhiv meteodannykh gidromedtsentra Ros-sii [Archive of meteorological data of the hydromedic center of Russia]. Available at: http://meteoinfo.ru. (In Russian)
19. Karty raspredeleniya solnechnogo izlucheniya na razlichnym obrazom orientirovan-nye poverkhnosti s osredneniem za razlichnye periody goda [Maps of the solar radiation distribution on differently oriented surfaces with averaging over different periods of the year]. Available at: http://gisre.ru. (In Russian)
20. Solov'ev A.K. Fizika sredy [Physics of the environment]. Moscow, ASV Publ., 2008. 344 p. (In Russian)
21. Savin V.K. Stroitel'nayafizika: energoperenos, energoeffektivnost', energosberezhenie [Building phys-
ics: energy transfer, energy efficiency, energy saving]. Moscow, Lazur' p, 2005. 432 p. (In Russian)
22. Malyavina E.G. Teplopoteri zdaniya [Heat loss of the building]. Moscow, AVOK-PRESS Publ., 2007. 144 p. (In Russian)
23. Tskhovrebov E.S., Shevchenko A.S., Ve-lichko E.G. K voprosu otsenki ekonomicheskoy effek-tivnosti biznes-proektov ekologicheskogo domostroe-niya [On the issue of estimating the economic effectiveness of business projects of ecological house construction]. Vestnik MGSU [Proceedings of the Moscow State University of Civil Engineering]. 2017, vol. 12, issue 4 (103), pp. 405-414. (In Russian)
24. Shevchenko A.S., Velichko E.G., Tskhovrebov E.S. Formirovanie i realizatsiya metodicheskikh printsipov ekologicheskogo domostroeniya (na primere biznes-proekta avtonomnogo energoeffektivnogo kom-pleksa «Ekodom») [Development and implementation of methodological principles of ecological house construction (the case of business project of the autonomous energy-efficient complex «Eco-house»)]. Vestnik MGSU [Proceedings of the Moscow State University of Civil Engineering]. 2017, vol. 12, issue 4 (103), pp. 415-428. (In Russian)
Received December 8, 2017.
Adopted in final form on January 19, 2018.
Approved for publication on March 23, 2018.
About the authors: Bryzgalin Vladislav Viktorovich — Master student, Department of Design of Buildings and Structures, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation, [email protected];
Solov'ev Aleksey Kirillovich — Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of Design of Buildings and Structures, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation, [email protected].
m
ф о т x
s
*
о
У
Т
0 s
1
(л)
В
г
3
у
о *
4
