2.1 Мировая практика проектирования и строительства
По различным экспертным оценкам запасов основных источников энергии (нефти, газа и угля) в мире осталось максимум на 100 лет. Практически половина потребления энергии в развитых странах приходится на жилые дома. Поэтому одним из основных методов ресурсосбережения становится улучшение энергоэффективности зданий. Инновационным направлением в строительстве, пока мало распространенным в Казахстане, является создание так называемых энергоэффективных домов.
Основной принцип проектирования энергоэффективного дома - поддержание комфортной внутренней температуры без применения систем отопления и вентиляции за счет максимальной герметизации здания и использования альтернативных источников энергии. Критерием для классификации таких домов является энергопотребление: если затраты на отопление помещений в год составляют менее 90 кВч/м² - дом считается энергоэффективным; менее 45 кВч/м² - энергопассивным; менее 15 кВт ч/м² - нулевого энергопотребления (на отопление ничего не тратится, но требуется энергия для подготовки горячей воды).
Первое экспериментальное энергоэффективное здание появилось после мирового энергетического кризиса 1974 года в Манчестере (США). Это было офисное здание, запроектированное по заказу Администрации общих служб для апробации и выявления лучших технических решений по энергосбережению.
Энергопотребление здания сокращалось за счет эффективного использования солнечной радиации, двухслойных ограждающих конструкций и компьютерного управления инженерным оборудованием здания. Реализация этого проекта положила начало строительству энергосберегающих зданий по всему миру.
Работы по повышению энергоэффективности успешно ведутся в Европе. По данным различных источников, в западноевропейских странах уже построено от 2 до 10 тысяч таких домов. Лидерами этого движения являются Дания, Германия и Финляндия, где приняты целевые государственные программы по энергосбережению и строительству энергосберегающих зданий. В столице Финляндии, Хельсинки, существует целый энергоэффективный район - VIIKKI, построенный в 10 километрах от центра города (население этого микрорайона составляет 5 500 жителей, площадь 1132 га).
В микрорайоне VIIKKI использование солнечной энергии обеспечивает до 50% потребности в отоплении и горячей воде. Общая площадь солнечных коллекторов составляет 1248 м². Технологии энергосбережения и использование альтернативной энергии обеспечивают до 40 % снижения энергопотребления по сравнению с традиционными домами. Энергопотребление в домах не превышает 15 кВт/ч на 1 м².
В Дании в настоящее время муниципалитет города Egedal в соответствии с госпрограммой строит целый поселок энергосберегающих домов StenloseSouth. Вместо разговоров об экологии и энергосбережении гражданам просто предоставляют готовые дома, оснащенные всеми энергоэффективными новинками.
Для максимального снижения затрат энергии используются следующие планировочные, конструктивные и инженерно-технические решения. С планировочной точки зрения это 1-3-этажные дома, объемная структура которых проектируется максимально компактной с возможно меньшей изрезанностью фасада, что уменьшает площадь наружных ограждений и снижает тем самым теплопотери через них. Обязательным условием является наличие входного тамбура.
Ориентация дома - широтная, окнами на юг, так как основным источником тепла для обогрева дома является солнечная энергия. Затененность дома деревьями и другими строениями исключается. Ограждающие конструкции в домах низкого энергопотребления во избежание потерь тепла сооружают максимально герметичными, тепло- и воздухонепроницаемыми. Сопротивление теплопередаче ограждений не должно быть более 0,15 Вт/м2К. Для этого применяется внутренняя или двойная (внутренняя и внешняя) теплоизоляция. Таковыми материалами могут быть комбинированные сооружения: подвальный этаж из монолитного железобетона и наземная часть, представляющая собой деревянный каркас с многослойными наружными стенами и перекрытиями.
В европейских домах широко используются теплоизоляционные материалы. Экологичность здесь играет очень важную роль, внимание уделяется натуральным материалам — мху, целлюлозе, овечьей шерсти, деревянной и прессованной стружке и т. д. Окна в таких домах - с трехкамерными стеклопакетами, заполненными инертным газом и специальным низкоэмиссионным покрытием стекол, «оставляющим» внутри помещения более 50 % солнечной энергии, падающей на стекло. Сопротивление теплопередаче окон не должно превышать 0,8 Вт/м2К.
Инженерные системы и сети следующие. Вентиляция в домах - принудительная и осуществляется по принципу рекуперации, т.е. как минимум 70 - 75 % тепла, уходящего из дома с выходящим теплым воздухом передается с помощью теплообменника холодному приточному воздуху. Для отопления и горячего водоснабжения дома используется источники тепла и энергии самого дома (внутренние тепловыделения), а также геотермальное тепло и солнечная энергия (с помощью гелиосистем). Дополнительная экономия тепловой энергии происходит за счёт использования автоматизированной системы управления всеми техническими устройствами в здании. Выполнение всех этих требований позволяет снижать потребность в энергии на отопление дома в климатических условиях Европы до 15 кВт ч/м² в год. Для сравнения у кирпичного дома в Европе этот показатель составляет 250-350 кВт ч/м², в России - 400-600 кВтч/м². Стоимость 1 м² таких домов в среднем на 8 -15% больше средних показателей обычного здания, но по подсчетам специалистов, за счет экономии энергии на отопление затраты окупаются за 7 -10 лет.
Как известно, климат западной Европы намного мягче казахстанского и поэтому особый интерес представляет канадский опыт. Примером может служить канадская фирма «Concept Construction», построившая 20 энергоэффективных домов в провинции Саскачеван, климатические условия которой характеризуются зимней расчетной температурой -34,5 °С и Q = 6100 градусо-суток отопительного периода.
К применяемым в Европе инженерно-техническим решениям канадские инженеры добавляют свои «изюминки». В северной стене устраивается только одно окно для освещения кухни. Минимальное количество окон запроектировано также в западной и восточной стенах. Предусмотрен входной тамбур, южная стена полностью остеклена. При этом, только треть остекленной поверхности используется для естественного освещения и инсоляции общей жилой комнаты.
В остальной части стены за остеклением размещена железобетонная стеновая панель (стена Тромба) толщиной 25 см с окрашенной в черный цвет наружной поверхностью. Зазор между этой панелью и внутренним стеклом, равный 5 см, образует своего рода высокую и тонкую солнечную теплицу. Солнечная радиация, проходя через остекление, поглощается черной поверхностью бетонной стены и нагревает ее. В промежутке между стеклами (шириной 15 см) двойного остекления по всей длине фасада автоматически опускаются на ночь теплоизоляционные нейлоновые шторы. Они приводятся в действие электродвигателем, управляемым термочувствительными элементами. Это позволяет значительно сократить теплопотери здания в холодное время суток.
Летом эти шторы могут использоваться для защиты помещений от перегрева, т.к. их опускают в дневное время и поднимают вечером. Размещение шторы именно между слоями остекления предохраняет внутреннее стекло от переохлаждения и возможного оледенения. Важным моментом является герметизация наружных ограждающих конструкций полиэтиленовой пленкой. Она препятствует инфильтрации наружного воздуха, и в качестве пароизоляции предохраняет теплоизоляционный слой от конденсационного увлажнения изнутри. Циркуляция воздуха в жилых помещениях дома естественная.
Вентиляционные каналы и вентиляторы используются в кухни и ванной комнате. Экономический эффект будет и от использования напольных электрообогревателей вместо обычных печей. Увеличенная стоимость типового дома площадью 98 м² с малым потреблением энергии, происходящей за счет повышения стоимости теплой стены, дополнительной теплоизоляции и использования воздушного теплообменника, по расчетам фирмы-производителя составляет 3...5 %. Один из отрицательных факторов энергоэффективных и энергопассивных домов можно назвать – это проблема с качеством воздуха в герметичных непроветриваемых помещениях. Это связано с тем, что используются многие искусственные строительные материалы, такие как утеплители, пластики и т.д. Во период эксплуатации данные материалы могут выделять вредные вещества в воздух помещения, и тем самым, пагубно влиять на здоровье человека.
Для возведения энергопассивных и энергоэффективных домов необходимым условием является наличие высококвалифицированных проектировщиков и рабочих. Это связано с необходимостью тщательного соблюдения технологии строительства. Например, даже небольшая не плотность пароизоляции при устройстве утеплителя внутри здания, или неизолированная бетонная перемычка, или швы с большим количеством раствора могут свести на нет все усилия по герметизации дома, а исправление брака может стоить очень дорого.
В Казахстане проектирование и строительство энергоэффективных домов находится в стадии эксперимента.
В 2001 году в России, московском микрорайоне Никулино-2 был построен первый энергоэффективный дом, который являлся экспериментальным. При его возведении впервые в стране был использован комплекс мероприятий, обеспечивающих снижение энергозатрат при эксплуатации жилья. В здании были установлены теплонасосы для горячего водоснабжения, использующие тепло грунта и удаляемого вентиляционного воздуха, система отопления, обеспечивающая возможность поквартирного учета и регулирования потребляемого тепла, и применены наружные ограждающие конструкции с повышенной теплозащитой.
По данным ГК «Фонд содействия реформированию ЖКХ», на сегодняшний день в российских регионах ведется проектирование и строительство 29 энергоэффективных домов, построены и введены в эксплуатацию 19 домов (Белгород, Уфа, Казань, Ангарск и др.).
В декабре 2010 года в Барнауле был введен в эксплуатацию первый за Уралом 19-квартирный энергоэффективный жилой дом. Для снижения теплопотерь через стены здания применена одна из наиболее современных технологий - система утепления фасадов «мокрого типа» «Классик» (г. Самара). «Система полностью укутывает отапливаемое здание, исключает мостики холода, своевременно удаляет возможную влагу, делает невозможным образования плесени и грибка, создаётся оптимальный баланс температуры и влажности», отметил генеральный проектировщик, директор «Барнаулгражданпроект» Андрей Отмашкин.
Меридиональная ориентация здания позволит увеличить теплопоступления в дом от солнечной радиации. В доме действуют солнечные коллекторы, дающие энергию для освещения и горячего водоснабжения, функционирует система рекуперации воздуха. Создано также тепловое поле для обеспечения горячего водоснабжения и отопления. В целом экономия энергии должна составить 52 %.
В секторе малоэтажного строительства дочерней компанией RDI Group — «Загородный проект» совместно с «Velux» в Подмосковье на территории проекта «Западная долина» осуществлен пилотный проект «Активный дом». Оборудован он всеми новинками энергосберегающих технологий. Стоимость двухэтажного коттеджа площадью около 200 м² составила около 40 млн. руб. Затраты на отопление и горячее водоснабжение «Активного дома», по предварительным расчетам составят 12 566 руб. в год. Затраты обычного дома, отапливаемого за счет газа, — 24 000 руб. в год, за счет электричества — 217 000 в год. Рядом с «Активным домом» продаются обычные коттеджи сравнимой площади — 220 м² по 12 млн. руб.
Опыт энергосбережения в Дании.
Быстрый рост энергопотребления в 60-е годы ХХ века в Дании пришелся на промышленную индустрию. В тот момент нефть и нефтепродукты использовали для получения тепловой энергии. В 1972 году доля нефти при производстве тепла составляла в Дании практически 90%. Однако, чуть позже, цены на нефть и нефтепродукты поднялись, поэтому государству необходимо было принять новую политику в области энергетики, искать другие пути решения, направленные на более эффективное использование энергетических ресурсов. Основой такой политики стала система планирования энергоснабжения в Дании, состоящая из нескольких взаимосвязанных между собой этапов. При этом каждый последующий этап усиливает и дополняет результаты предыдущего, являясь органическим его продолжением.
В Дании в 1976 году разрабатывается и вводится впервые Энергетический план. Цель его - достижение надежности энергоснабжения. Создана законодательно-правовая база энергоснабжения, разрабатывались законы снабжения нефтью, природным газом, по поставкам электрической и тепловой энергии, в том числе и по энергосбережению.
Второй Энергетический план был нацелен на сокращение экономических затрат на энергоснабжение. Начинают использоваться вместо нефти и другие продукты, такие как биогаз, бытовой и промышленный мусор, вторичное тепло от промышленных предприятий, чтобы снизить себестоимость производимой энергии.
И наконец, третий Энергетический план направлен на сокращение при производстве энергии выбросов в атмосферу углекислого и других газов. Это актуально и сегодня. Дания и страны Европейского сообщества Дания приняла на себя обязательство уменьшить уровень выбросов в атмосферу углекислого газа. Приветствуется использование нетрадиционных источников энергии для улучшения экологической обстановки. Одним из нетрадиционных источников является энергия ветра, которая получила широкое распространение. Дания одна из стран, которая ищет источники повышения энергосбережения.
Эффективность использования энергии в Дании в значительной степени определяется структурой и характеристиками централизованного теплоснабжения, учитывая его важно положение в общей энергосистеме страны. Наибольший интерес представляет, экономически механизм функционирования системы централизованного теплоснабжения. Этот механизм базируется на ряде важных признаков системы. Согласно датским законам любая как муниципальная, так и частная теплоснабжающая компания обязана иметь в общегодовом финансовом балансе равенство доходов и расходов.
Если же по окончании года такая компания получила какую-либо прибыль, то ее бюджет на следующий год должен составляться таким образом, чтобы за счет сокращения цены на тепло можно было бы компенсировать эту прибыль. И наоборот, если по окончании года
наблюдается определенный дефицит - это означает, что на следующий год необходимо будет поднять цену на тепло.
Совладельцами (собственниками) теплоснабжающей компании являются через муниципалитет все потребители, которые подключены и пользуются ее системой. Этим достигается постоянная заинтересованность компании в повышении эффективности и надежности своих инженерных систем и сетей, а также в снижении цены на поставляемую тепловую энергию.
Решение именно этих задач является целью деятельности любой теплоснабжающей компании, построенной по датскому принципу. Кроме того, потребители в Дании имеют широкие возможности по учету и регулированию уровня потребления тепла, что позволяет им существенно экономить и энергию, и свои денежные средства. У датской системы централизованного теплоснабжения имеются еще две важные особенности. Это гибкость системы и очень простая технология теплоснабжения.
Поскольку с течением времени цены на различные виды топлива могут изменяться (меняется также и доступность отдельных видов топлива), предприятия - производители тепла обладают определенной гибкостью своей организации, связанной с возможностью изменения схемы работы. Это означает, что система рассчитана на работу в принципе на любом виде топлива и подразумевает переключение в случае необходимости с одного вида топлива на другой. Кроме того, в случае каких-то неполадок на ТЭЦ, обеспечивающей базовые нагрузки, система может быть довольно быстро переключена на теплоснабжение от «пиковой» котельной, имеющей отдельный независимый участок сетей.
Простота технологии теплоснабжения обеспечивается тем, что три четверти всех систем имеют непосредственное (прямое) подключение без использования ЦТП. Это стало возможным, поскольку в ландшафте Дании в основном отсутствует значительный перепад высот. Такая схема подключения позволила использовать достаточно низкие температуры воды в системе и низкое давление. Температура прямой воды около 80 0С, температура обратной воды 40-50 0С. Причем и в зимний, и в летний период указанные температуры находятся практически на одном и том же уровне (зимой - чуть выше, летом - чуть ниже).
Максимальное давление составляет не более 6 атмосфер. Но даже на тех участках системы, где существуют ЦТП, в Дании стараются поддерживать достаточно низкие температуры и, по возможности, низкое давление. Такая технология позволяет добиться низкой стоимости. Электрическая сеть Дании является частью объединённой скандинавской электросети.
Цены на электроэнергию ежечасно меняются, иногда достигая довольно высоких показателей (до 150%).
В Швеции и Норвегии основу электрогенерации составляют гидроэлектростанции. Когда в этих странах идут дожди, цена на электроэнергию падает и электричество, вырабатываемое на ТЭЦ в Дании за счёт сжигания топлива, становится неконкурентоспособным. На особом балансе у энергетиков состоят ветряные мельницы. И это не смотря на то, что этот вид электроэнергии является непостоянным и нестабильным источником энергии, и требует больших затрат. Еще один из вариантов энергоэффективности - перевод ТЭЦ на одновременное производство теплоты и электроэнергии. В качестве топлива всё чаще используются альтернативные источники энергии (биомасса, пеллеты – гранулы из древесных отходов, биоэтанол) и бытовой мусор (сжигается около 80 % всех отходов).
Таким образом, политика Дании в области энергетики, а также принцип построения и функционирования энергосистем стимулируют повышение эффективности энергоснабжения и энергопотребления. Это, в свою очередь, способствует устойчивому спросу на продукцию датских предприятий - производителей энергосберегающего оборудования и технологий. Лучшие датские компании в этой области поставляют свою продукцию также на рынки многих стран мира. Среди них фирмы «Данфосс» и «Камструп», продукция которых с успехом используется и в Казахстане.
Одной из главных задач в европейских странах в сфере энергосбережения является утепление ограждающих конструкций. Например, в Сённерборге большая часть домов относится к трём последним классам по энергоэффективности из семи возможных. Именно в Сённерборге в 2008 году был построен первый в Дании активный дом. Сегодня 1500 из 37500 домов Сённерборга применяют солнечное электроснабжение, часть из них делятся энергией. В Копенгагене 70 % старых домов не имеют удовлетворительных показателей по энергоэффективности. Средние затраты на капитальный ремонт (замена окон, утепление) составили 22 000 евро на индивидуальный дом.
Энергосберегающие мероприятия включают:
1. Замена старых окон на стеклопакеты с повышенными теплозащитными свойствами.
2. Дополнительная теплоизоляция наружных ограждающих конструкций и чердака.
3. Устройство механической системы вентиляции с рекуперацией теплоты (эффективность – 80 %) и низким потреблением энергии (35–50 Вт на квартиру).
4. Применение конструкции «солнечных» стен для подогрева приточного воздуха системы вентиляции.
5. Использование на крыше солнечных коллекторов для горячего водоснабжения.
6. Использование низкотемпературных радиаторов для отопления помещений.
7. Остекление балконов.
8. Установка новой водосберегающей арматуры.
9. Использование системы контроля и управления.
Проанализировав существующее состояние мирового опыта в строительстве и эксплуатации энергоэффективных зданий, можно отметить, что есть перспективы таких домов. Политика в сфере энергетики, принцип построения и функционирования энергосистем стимулируют повышение эффективности энергоснабжения и энергопотребления.
2.2 Региональные программы экологического домостроения в Казахстане
Региональные программы экологического домостроения были разработаны в Алматы и Атырау (Казахстан) усилиями чиновников госструктур, ученых, бизнесменов и активистов нефтеперерабатывающей отрасли (НПО).
Это стало результатом двух семинаров, проведенных представителями международного социально-экономического союза (МСоЭС).
На сегодняшний день, модель внедрения экодома успешно пройдя апробацию в России, применяется и у нас в Казахстане.
И в Атырау, и в Алматы вначале были сформированы инициативные группы, которые занимались изучением ситуации в регионе в области строительной политики, существующих тенденций, необходимых изменений для повышения качества жизни людей с учетом местной специфики. В Атырау такая группа возникла на основе НПО «Глобус», в Алматы - экоцентра «Тау». Город Атырау был выбран как регион активной разработки крупного нефтяного месторождения Тенгиз, место столкновения интересов власти, нефтяных корпораций и общественности. Поэтому одна из задач - на наглядном примере продемонстрировать, что альтернатива продолжения интенсивной разработки нефтяных месторождений на Каспии есть и она вполне реальна и выгодна всем сторонам.
Были разработаны технические задания на демонстрационные экодома с учетом климатических, экономических и социальных особенностей Казахстана. Эти технические задания лягут в основу проектных разработок экодомов для Атырауской и Алматинской областей.
Также были подготовлены региональные Программы экологического домостроения для этих двух областей Казахстана. Эти программы необходимы для того, чтобы включить экологическое домостроение в приоритеты местных властей и в бюджетный процесс. Согласно программам, будут разработаны типовые проекты экодомов, построены демонстрационные дома, будут найдены заказчики для строительства экодомов и экопоселков, будет постоянно вестись информационная кампания, а также работа по подготовке кадров для дальнейшего развития экологического домостроения в Казахстане.
Были сформированы рабочие группы, куда вошли именно те люди (активисты НПО, ученые, бизнесмены, преподаватели вузов, чиновники), которые заинтересованы и будут заниматься реализацией программ экологического домостроения непосредственно на месте.
Очень сильная рабочая группа сложилась в Алматы. Хотя столица Казахстана давно уже перенесена в Астану, и сейчас Алматы уже даже не областной центр, пока именно в этом городе сосредоточен основной научный потенциал Республики, именно здесь есть немало собственных разработок в области альтернативных источников энергии, строительства и архитектуры.
В обоих городах прошли встречи с представителями акиматов (областных и городских администраций), чиновники оценили экономические и социальные выгоды предлагаемых проектов и выразили свою поддержку. Как будет развиваться экологическое домостроение в Казахстане - зависит от членов рабочих групп, от их умения убеждать власти и искать спонсоров и меценатов. Но уже сейчас есть вполне реальные варианты строительства первых домов и поселков.
В Атырауской области к переселению из зоны экологического бедствия - нефтяного месторождения Тенгиз - готовятся два поселка. Компания ТенгизШеврОйл, «хозяин» Тенгиза, выделяет значительную часть средств для строительства новых домов для переселенцев.
В Алматы уже практически решен вопрос о выделении земельного участка в престижном районе для строительства демонстрационного экодома. Этот дом должен стать центром экотуризма, учебным центром, наглядным пособием по альтернативным технологиям.
Экодом сочетает современный комфорт и экологически грамотные технологии. Как правило, экодом строится из местного сырья, и приусадебный участок для утилизации всех органических отходов и выращивания овощей является неотъемлемой его частью.
Создание экодома решает самые актуальные задачи нашего времени: - обеспечение людей дешевым,
- комфортным жильем, построенным и эксплуатируемым на основе ресурсо- и энергосберегающих технологий с использованием местных материалов,
- экологизация коммунально-бытового сектора строительства.
2.3 Исследование энергопассивного экодома.
2.3.1 Понятие « пермакультуры »
Важнейшим практическим следствием идеи пермакультуры для строителя и архитектора является концепция «энергопассивного жилища».
«Пермакультура» (от англ. permaculture — permanent agriculture — «Перманентное сельское хозяйство») — это системный подход проектирования микроклимата внутри помещения, а также система ведения сельского хозяйства, основанные на взаимосвязях, наблюдаемых в естественных экосистемах.
Основой пермакультуры является компактный многофункциональный комплекс, из которого строится конкретный объект (огород, парк и прочее). Здесь важно иметь ввиду, что необходимо учитывать особенность каждого составляющего (плодовые деревья, пруды…) и установить связи между этими объектами таким образом, чтобы повышая эффективность их обслуживания человеком, тем самым уменьшаем трудозатраты на обслуживание.
Проблема энергосбережения при эксплуатации дома хорошо известна. Однако в понятие энергопассивного жилища она входит как не большая составная часть. Она включает в себя не только эксплуатацию дома, но в том числе производство строительных материалов, само строительство, процесс разрушения здания по истечении нормативного срока эксплуатации и утилизацию строительного мусора.
Энергопассивное жилище не только экономит потребляемую энергию и другие материальные ресурсы на всех этапах описанного жизненного цикла. Оно также должно минимально загрязнять окружающую среду различными отходами вредными веществами, энергетическими излучениями и полями.
|
|
| |
| 1.Круг воздухообмена. 2.Тепловая энергия. 3.Превращение отходов жизнедеятельности в продукты питания и обратно.
Рисунок 2.2 Круговорот вещества и энергии в энергопассивном экодоме | |
Можно сказать, что окружающая среда и энергопассивный дом стремятся к равновесию.
Энергопассивный экодом показан как дом, использующий возобновляемые источники энергии, энергоэффективные материалы и технологии, а самое главное, никакого отрицательного воздействия на здоровье людей и окружающую среду он не наносит.
2.3.2 Проблемы строительства энергопассивного дома
Можете себе представить, что энерго экономичные дома, не использующие даже блага цивилизации, такие как США, Швеции, Германии, Японии и многие другие страны, уже давно строят. Практика показывает, что люди отказываются от благ, так, например, в Стокгольме уже более 20 лет построен очень удобный комфортабельный дом, в котором есть и бассейн, и зимний сад, однако в нем нет ни канализации, ни тепла, ни электроснабжения, также нет и водопровода. В Польше, Финляндии, Германии строятся уже дома с использованием солнечных батарей, при этом такие дома ничуть не дороже обычных каменных домов.
При строительстве энергопассивного экодома необходимо использовать энергоэффективные строительные материалы, возникает проблема теплоснабжения, в том числе, утилизация отходов жизнедеятельности.
Строительные материалы. Сейчас стоит острая необходимость возводить энергоэффективные дома, несомненно, что современное жилье XXI века должно возводиться из доступных и экологически чистых материалов. Применяя данные материалы, необходимо учитывать некоторые характеристики: энергоемкость, экологичность и жизненный цикл.
Энергоемкостью будем называть совокупность энергетических расходов на производство, транспортировку, укладку, эксплуатацию в течение всего цикла того или иного материала. Здесь важно помнить тот факт, что технологии при получении материалов должны быть возобновляемыми, есть ли альтернативные материалы с меньшей энергоемкостью.
Экологичностью материала будем называть материал, который отвечает требованиям экологичности, то есть вреден ли он для людей, необходимо ли покрывать их какими либо средствами, вредны ли для нас полученные при его производстве отходы, используются ли энергоэкономичные технологии при его утилизации, получен ли материал из местного сырья. Жизненный цикл включает сроки службы материала, оцененные по критерию равного износа в сооружении, его ремонтопригодности и взаимозаменяемости, возможность повторного использования или безвредной дешевой утилизации
Отличным утеплителем и конструкционным материалом можно назвать прессованные материалы, данный вид продукции используется во многих странах мира, как экологически безопасный материал.
Обеспечение теплом. Считается, что для людей, живущих в жарких странах, таких как Бразилия, Аргентина и многие другие, есть возможность отапливать свои дома счет солнечной энергии ввиду того, что они расположены ближе к экватору. Но это не так. Так, например, в Швеции норма 30-60 кВт*ч/год, при этом годовое потребление энергии составит лишь 25200 МДж при завышенной норме энергопотребления на квадратный метр отапливаемого помещения 70 кВт*ч/год/м2. Анализируя данную ситуацию, Швеции достаточно солнечной энергии для отопления в течении всего года и для горячего водоснабжения летом, система сезонного аккумулирования солнечного тепла может иметь КПД всего 10%. Предлагаемая конструкция экодома имеет скатную крышу южной ориентации, покрытая сплошным солнечным коллектором конструкции Белорусского отделения международной академии экологии, внизу дома имеется суточный и сезонный тепловой аккумулятор. Данные аккумуляторы очень распространены в Швеции и Норвегии, альтернатива данной конструкции - жидкостный аккумулятор внутри дома (15 тонн воды на 200 м2 жилой площади).
Для дополнительного отопления также можно использовать небольшую печку или камин. Некоторые компании, такие как Фирма 150МАХ, используют теплые полы с использованием ночного электричества мощностью 2 Вт/м2 жилой площади.
Отходы жизнедеятельности. Таким образом, экодом использует не солнечные батареи и электроаккумуляторы ввиду их дороговизны, а только дороги и электричество. Здесь используется автономная система канализация. Американское министерство здравоохранения давно сертифицировало и разрешило использовать даже в городах дешевые локальные биологические системы утилизации хозяйственно бытовых стоков, работающие по принципу замкнутого цикла, не создающие проблем ни зимой, ни летом. Площадь биологических очистных сооружений 200 кв. м и выглядят они, как обычный фруктовый сад и огород. Расчетное время эксплуатации на семью из 8 человек -100 лет. Причем урожайность на этих двух сотках необычайно высока. Можно также использовать специальные компостные туалеты, разработанные в Швеции и США, и использовать компост как дешевое органическое удобрение.
Энергопассивный экодом пользуется только локальной пермакультурной биосистемой утилизации хозяйственно бытовых стоков.
В цепочке «дом и участок - единое целое», мы переходим на принципиально новый уровень развития архитектурно-строительной мысли. Экодом рассматривается как искусственный комплекс, существует как независимый объект, также экономим деньги, время, энергию, другие ресурсы и снижаем антропогенную нагрузку на окружающую среду. Экодом полностью соответствует принципам устойчивого развития цивилизации.
Дом оборудован принудительной системой вентиляции, обеспечивающей воздухообмен и обогрев жилых помещений (основные технические решения запатентованы). Обязательной является система рекуперации тепла при вентиляции.
Контрольные вопросы:
1. Как действуют региональные программы экологического домостроения в Казахстане?
2.Почему ресурсосбережение становится одним из методов улучшения энергоэффективности зданий?
3. Что является критерием для классификации энергоэффективного дома?
4. Как решаются проблемы по энергоэффективности зданий в мире?
5. Какие меры используются для максимального снижения затрат энергии?
6. В каких конструкциях зданий используются теплоизоляционные материалы, и какие от них преимущества?
7. Какие страны проектируют и строят энергоэффективные дома, чем констатируете такой факт?
8. Чем отличаются политика энергосбережения в разных странах?
9. Что представляет собой экодом?
10.Объясните понятие «пермакультуры».
11. Как понимаете понятие «энергопассивный экодом».
12. Какие существуют проблемы строительства энергопассивного дома
и как их решить?
13. Какие существуют проблемы с проектированием и строительством энергопассивных домов в Казахстане?
14. Какие актуальные задачи решает строительство экодома и почему?
15. Выявить достоинства и недостатки применяемых методов энергосбережения во всем мире.
16. Какие особенности энергосбережения при проектировании и строительстве зданий в РК и за рубежом?
17. Какие энергосберегающие мероприятия вы знаете?
18. Чем объясните выбор энергосберегающих мероприятий?
Дата: 2018-12-28, просмотров: 578.
