مبنى سكني فردي بدون استهلاك للطاقة. منزل الصفر - التعليمات

أصبحت في الآونة الأخيرةليس للتعبير الشائع "منزل موفر للطاقة" في روسيا حتى الآن تعريف محدد. ينص قانون "توفير الطاقة ..." على تحديد فئة كفاءة الطاقة للشقق المتعددة المباني السكنيةومعلومات حول فئة كفاءة الطاقة للتعليق على واجهة المنزل. قبل 1 مايو 2010 ، يجب على وزارة التنمية الإقليمية في روسيا تحديد فئات كفاءة الطاقة في المنازل. المعيار الرئيسيكفاءة الطاقة للمباني السكنية ، المستخدمة اليوم في العالم - هذه هي قيمة استهلاك الطاقة المحدد للمنزل ، وهو أمر ضروري لضمان ظروف معيشية مريحة. ظروف معيشية مريحة لا تقل عن 18 درجة مئوية ورطوبة عادية.

حتى الآن ، تم تحديد الكفاءة الحرارية للمباني بناءً على مستوى الطاقة الحرارية التي يجب توفيرها للتدفئة 1 متر مربع. منطقة بناء. للاختلافات مشاريع قياسيةالمباني ، وهذا الرقم ، بالطبع ، يختلف. لضمان الحماية الحرارية للمباني ، تم الاتفاق على SNiP II-3-79 (تنزيل كأرشيف ZIP) على جدول زمني لتحقيق الكفاءة الحرارية. في المتوسط ​​، بالنسبة لروسيا ، بالمقارنة مع ألمانيا ، بدا الأمر كما يلي:

في عام 2003 ، تم إلغاء SNiP II-3-79 ، وأدخل SNiP 23-03-2003 (تنزيل كأرشيف ZIP) ، الذي حل محله ، تدرجًا للمباني من حيث الكفاءة الحرارية مع الإشارة إلى مستوى التصميم. قدم 5 فئات من الانحراف عن القاعدة A ، B ، C ، D ، E. الطبقة العادية - ج. إذا كان المنزل أفضل بنسبة 50٪ من هذه الفئة من حيث كفاءة الطاقة ، أي. بمعامل 1.5 ، فهذه هي الفئة أ ، إذا كانت 76٪ أو أكثر أسوأ ، أي بمعامل يزيد عن 1.76 ، فهذه هي الفئة E.

كما يتضح من الأمثلة المذكورة أعلاه ، فإن مستوى متطلبات المقاومة الحرارية للهياكل في روسيا أقل بكثير من متطلبات دول الاتحاد الأوروبي ذات الظروف المناخية المماثلة لظروفنا. على سبيل المثال ، في فنلندا ، تم توفير مستوى المتطلبات 17 Wh / (m 2. o C. day) ، وهو 4-5 مرات أفضل من المتطلبات التي نقدمها.

المعلمة Wh / (m 2. o C.day) تطبيق عالميوهو مصمم لحساب قوة أنظمة التدفئة للمنازل وتقييم نسبي لجودة المباني في ظروف مناخية مماثلة. بالنسبة للمستهلك ، المعلومات النهائية حول القوة المطلوبةلتدفئة الفضاء. للقيام بذلك ، كمعامل مرجعي ، يمكنك استخدام البيانات الواردة في الجدول ، واستبدال قيمة Wh / (m 2. o C.day) بقيمة W / sq. متر. ل إقليم ذو مناخ خاصوسط أوروبا و وسط روسيامثل هذا النهج مناسب ، على الرغم من أنه تقريبي.

المتطلبات العامة لمنزل سلبي

في الوقت الحاضر ، في أوروبا ، يتوافق مستوى كفاءة الطاقة ، الذي يركز على بناء وإعادة بناء المنازل ، مع مفهوم "المنزل السلبي". هذا منزل كهذا استهلاك محددالطاقة الحرارية للتدفئة والتي يجب ألا تتجاوز 15 كيلو وات ساعة / (م 2 سنة). هذا يتوافق تقريبًا مع قدرة تسخين التصميم من 7-10 واط لكل متر مربع ، وهو ما يمثل 10٪ من مستوى طاقة التصميم لأنظمة التدفئة. منازل عادية. إجمالي استهلاك الطاقة الأولية للجميع الاحتياجات المنزلية(التدفئة والماء الساخن والكهرباء) يجب ألا تتجاوز 120 ك.و.س / (م 2 سنة). في الممارسة العملية ، هذا يعني أنه لا يمكن تسخين مثل هذا المنزل بشكل إضافي ، يمكن توفير كل الحرارة اللازمة عن طريق النشاط البشري.

لم تعد المنازل السلبية ظاهرة معزولة في أوروبا. وقد تم تسجيل أكثر من 4000 منزل من هذا القبيل ، وهي في الأساس منازل سكنية صغيرة من نوع الأكواخ. لكن بينهم كثير المباني السكنيةمن 4 إلى 10 شقق.

تظهر الحسابات أنه من أجل جعل المنزل "سلبيًا" ، من الضروري تقليله فقدان الحرارةالمنزل بنسبة 90٪. للقيام بذلك ، من الضروري توفير عدد من متطلبات الحماية الحرارية للمبنى وبعض العناصر الهيكلية:

من الناحية الهيكلية ، لا ينبغي أن يكون المنزل معزولًا ومغلقًا جيدًا فقط. في المنزل أكثريجب أن تكون مزججة الجانب الجنوبيويكون "فخ الحرارة".

إذا قارنا إمكانيات الحفاظ على حرارة مادة صلبة عادية منزل من الطوببسماكة جدار 2 من الطوب و " البيت السلبي"، عند درجة حرارة خارجية تبلغ -26 درجة تحت الصفر مع إطفاء مصادر الحرارة ، تنخفض درجة الحرارة في المنزل العادي إلى + 2-3 درجة في اليوم ، في منزل سلبي إلى +16 درجة مئوية. لذلك ، اتضح أنه حتى في الصقيع الشديد بسبب حرارة الطهي والعمل الأجهزة المنزليةوتحافظ الإضاءة في المنزل على مناخ محلي طبيعي.

كيفية بناء منزل سلبي؟

كما لوحظ بالفعل ، فإن المنزل السلبي هو عزل حراري ممتاز وضيق واستعادة الحرارة تهوية العادمفي منزل به مجرى مائي هواء نقي، الأجهزة المنزلية الموفرة للطاقة.

من أجل تحديد ما هو ضروري حلول بناءة، تحتاج إلى وضع توازن للطاقة في المنزل. عادةً ما يكون للمدخلات والمخرجات الحرارية الشكل التالي:

من البيانات الواردة أعلاه يمكن ملاحظة أن حوالي 70٪ من تسربات الحرارة تحدث في هيكل المبنى ، و 30٪ - نتيجة للنشاط البشري: التهوية والمصارف. لذلك ينبغي إيلاء الاهتمام الرئيسي للعزل الحراري.

زيادة المقاومة الحرارية لأغلفة المبنى وتقليل التسرب الحراري

يشمل مفهوم إرفاق الهياكل الجدران والأسقف والنوافذ ، أبواب المدخل، الطابق الأرضي، الأساس.

فيما يلي المبادئ الأساسية التي يجب مراعاتها عند زيادة المقاومة الحرارية للهياكل المرفقة:

• فصل الوظائف مواد بناءفي التصاميم. يجب أن توفر الهياكل والمثبتات القوة ، ويجب أن يوفر العزل العزل الحراريومواد الديكور والتشطيب - المظهر. باستخدام هذا النهج ، من الممكن تقليل عدد "الجسور الحرارية" التي يمكن من خلالها خروج الحرارة من المنزل.
• يجب أن يكون العزل الحراري متساويًا ومستمرًا على طول محيط المبنى بالكامل.
• يجب استبعاد الجسور الباردة قدر الإمكان ، وإذا لزم الأمر ، يجب أن يكون لها عزل حراري إضافي.
• يجب وضع مظروف محكم الإغلاق على طول محيط المبنى بالكامل ، مما يضمن إغلاق المبنى.

هناك رأي مفاده أن تكلفة العزل الحراري الإضافي تزيد بشكل كبير من تكلفة البناء. هذا غير صحيح. عند تنفيذ المبادئ المذكورة أعلاه ، تكون تكلفة جدار القرميد الذي يوفر المقاومة الحرارية اللازمة أعلى بعدة مرات. جدار الإطارمع بطانة. يمكن ملاحظة ذلك من مقارنة سمك الجدار. تصميمات مختلفةنفس الموصلية الحرارية ، مما يوفر الحماية الحرارية لفرق درجة الحرارة من -26 درجة في الخارج ، +18 درجة في الداخل:

• معزول حراريا هيكل الإطارمع بطانة من الطوب - 290 مم ؛
• شعاع خشبي - 360 مم ؛
• المتجانسة حائط طوبي- 1290 مم.

معظم مناطق المشاكلللحماية الحرارية للمبنى:

• أماكن مفصلية السقف والجدران ؛
• تقاطع الأسقف والجدران.
• ملامح تركيب إطارات النوافذ والرافعات المجاورة ؛
• تقاطع الجدران مع الأساس.

كقاعدة عامة ، يحاولون إنشاء تقاطعات باستخدام إدخالات حرارية مصنوعة من مواد بناءمع الموصلية الحرارية المنخفضة. على سبيل المثال ، كتل من الخرسانة الخلوية, أنواع خاصةالطوب ، إلخ. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إغلاق المفاصل بأنواع مختلفة من المواد المانعة للتسرب وقذائف الهاون البلاستيكية.

يتم تقليل فقد الحرارة من خلال كريم الأساس:

• العزل الحراري للمؤسسة من الخارج على طول الارتفاع ؛
• تركيب عزل حراري خارجي أفقي على طول محيط المنزل عند الحافة السفلية لدعم الأساس ؛
• تركيب كتل الأساس على وسادة رملية ؛
• تطبيق مخطط وضع بلاطة الطابق الأول على الأرض من خلال شطيرة: وسادة الرمل ، والعزل المائي ، والعزل السميك ؛
• يجب عزل كتل الأساس فوق السطح حرارياً من الخارج والداخل.

مع مثل هذا المخطط ، ستكون منطقة تجميد التربة على مسافة كبيرة من المنزل وسيكون تسرب الحرارة عبر الأرض غير مهم. يتم حل مشاكل تقليل فقد الحرارة أثناء ترتيب المباني تحت الأرض بطريقة مماثلة.

نوافذ موفرة للطاقة

عنصر إلزامي للمنزل السلبي هو النوافذ ذات المقاومة الحرارية العالية R0 لا تقل عن 1.2 (م 2 درجة مئوية) / وات. الحلول التقنية التالية تلبي هذه المتطلبات:

• نافذة ذات زجاج مزدوج في نافذة ذات زجاج ثلاثي وملء النافذة ذات الزجاج المزدوج بغاز خامل ؛
• يجب أن يحتوي الزجاج الموجود في النافذة على طلاء منخفض الانبعاثية الجوانب الداخليةمساحة بين الزجاج ، مما يقلل من انتقال الحرارة داخل النافذة ذات الزجاج المزدوج ؛
• يجب أن يكون لملف النافذة مقاومة حرارية عالية. يتم تلبية هذه المتطلبات من خلال جزء من مقاطع PVC ، مقاطع خشبية مُجهزة خصيصًا ؛
• عند تثبيت كتلة النافذة ، وضيق المفصل مع العناصر الهيكليةبناء. يجب ألا تخلق عناصر التثبيت في كتلة النافذة جسورًا حرارية ؛
• عند تثبيت النوافذ المستخدمة المواد المساعدةلتركيب النوافذ بدون جسور حرارية ومواد تضمن إحكام الغلق.

أبواب موفرة للطاقة

يجب عزل الأبواب الخارجية حرارياً. عند مدخل المنزل يجب أن يكون هناك دهليز حراري وباب ثان. متطلبات إغلاق شرفة الباب والمفصل هيكل البابمع العناصر الهيكلية للمبنى هي نفسها بالنسبة للنوافذ.
مثال التصميمضلفة باب البيت السلبي: تتكون ضلفة الباب من طبقة عازلة للحرارة من الفلين بسمك 64 مم. هذه الطبقة مغلفة على كلا الجانبين بخشب بتولا رقائقي بسمك 12 مم. في الطبقة العازلة للحرارة توجد فواصل عرضية من الخشب الرقائقي كل 25 سم ، وتبلغ مساحة فواصل الخشب الرقائقي 5٪ فقط من المساحة الكلية ، وسمكها 12.5 مم. تتكون الطبقة الخارجية من قشرة بسمك 1.4 مم وخشب زان رقائقي بسمك 4 مم وصفيحة ألمنيوم بسماكة 1.2 مم كحاجز بخار ، ويتم لصقها بالغراء الفينولي. السماكة الكلية للباب 100 مم.

تهوية موفرة للطاقة

في المنازل السلبية ، لا يتم استخدام التهوية عن طريق فتح فتحات التهوية. هذا هدر للغاية من حيث فقدان الحرارة وغير فعال من حيث إزالة الهواء الملوث. من أجل ضمان نشاط تبادل الهواء الضروري للصحة ، بمساعدة النوافذ ، من الضروري فتحها تمامًا لمدة 10-15 دقيقة كل 3 ساعات. تهوية الإمداد والعادمفي المنزل السلبي يتم تنظيمه على النحو التالي:

• لا يتم إعادة تدوير الهواء من المطبخ والحمام والمرحاض ويتم إزالته من المبنى إلى الخارج ؛
• يتم توفير الهواء النظيف فقط لأماكن المعيشة ؛
• يمر الهواء المنبعث من المنزل (من المطبخ والحمام) عبر المبادل الحراري (جهاز التعافي) ويسخن الهواء الداخل إلى المبنى. كفاءة أجهزة التعافي الحديثة 75-95٪. من الممكن استخدام محركات كهربائية خاصة مع كفاءة عاليةفي التهوية. استهلاك الطاقة لتشغيل المحرك أقل 8-15 مرة من الحرارة المحفوظة بمساعدته ؛
• في كثير من الأحيان للتسخين المسبق الهواء في الهواء الطلقسبق أن مرت من خلال الأرض تحت المنزل. تعمل حرارة الأرض على تدفئة الهواء وتوفر المزيد كفاءة العملمبادل حراري - متعافي
• يدخل الهواء النظيف أولاً إلى أماكن المعيشة. من أماكن المعيشة إلى الممرات والسلالم ، ثم المطبخ ، المرحاض ، الحمام. يوفر هذا المخطط الصيانة في الغرفة الرطوبة المطلوبةوإزالة موثوقة للهواء الملوث.

المنزل سلبي. ماذا بعد؟

في إحساس عامتتمثل المهمة الرئيسية للمنزل السلبي في توفير كفاءة حرارية كافية للتخلي عن التدفئة الإضافية. لكن من حيث المفهوم منزل موفر للطاقةإجمالي استهلاك الطاقة والحرارة والساخنة و ماء بارد، غاز من مصادر خارجية بمستوى 120 كيلو واط ساعة / (م 2 سنة). إجمالي استهلاك الطاقة الحقيقي لمنزل متوسط ​​به أسرة متوسطة أعلى بعدة مرات من الرقم المشار إليه. أي توفير الطاقة في جميع نقاط تطبيق الطاقة - شرط ضروريلتصنيفها في هذه الفئة.

ما الذي يدفع الناس إلى ضبط النفس؟ بالطبع ، أسعار مرتفعة للغاية ل مرافق عامةوناقلات الطاقة. ولكن ليس أقل من ذلك هي فلسفة الحياة الجديدة ، حيث لا يوجد انخفاض في مستوى الراحة ، ولكن هناك رغبة في العيش في وئام مع بيئة خارجيةدون الإضرار بها. توفر التقنيات الحديثة الفرص اللازمة لذلك:

• يسمح لك استخدام مجمعات الطاقة الشمسية بالتخلي تمامًا عن استخدام الغاز و طاقة كهربائيةلتسخين المياه والمباني ؛
• تطبيق الألواح الشمسيةوتوربينات الرياح مع بطاريات قابلة للشحنيسمح لك بالتخلي تمامًا عن مصدر الطاقة ؛
• تطبيق وحدات التحكم للتحكم اجهزة كهربائيةويسمح لك نظام الإمداد الحراري بتحسين المناخ المحلي في الغرفة وتنسيق تشغيل الأجهزة مع وجود أشخاص في المنزل ؛
• استخدام الأجهزة المنزلية الاقتصادية الغنية وظيفيًا ؛
• إمكانية استخدام المضخات الحرارية لاستبعاد تصريف الحرارة واستخدام الطاقة الحرارية المتراكمة ؛
• إمكانية استخدام الغاز الحيوي الذي يتم الحصول عليه أثناء التخمير وتوليد الغاز بدلاً من الغاز الطبيعي الرئيسي.

هذه القائمة تطول وتطول. حاليًا ، نستخدم بشكل أساسي الطاقة المخزنة للأرض ونستخدم القليل جدًا من الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة للبحر والأنهار والخزانات والشمس والرياح.

في الآونة الأخيرة ، بدت المنازل السلبية غامضة وغريبة. اليوم ، هذا واقع يمكن تحقيقه بالكامل ، وهو موضوع لتطبيق وتفضيلات واسعة النطاق من الدولة.

ذكي منازل غير متطايرةبينما غريب أيضًا. لكن عدد هذه المنازل آخذ في الازدياد ، ويتم ضبط التقنيات لتقديم أجهزة ومواد عالية الجودة وبأسعار معقولة لضمان مثل هذا البناء. في فرنسا ، يعمل مبنى مكاتب مكون من 10 طوابق مدعوم من الألواح الشمسية منذ عدة سنوات. كمية الطاقة المتولدة تفوق احتياجات المبنى الخاصة. افتتاح أكبر مبنى في العالم في الصين بمساحة إجمالية 75 الف متر مربعمدعوم من الألواح الشمسية. هذا يعني أنه ستكون هناك خبرة تشغيلية ومعايير أداء و أسعار معقولة. أنها فقط مسألة وقت. لم يعد هذا البناء تكريما للأزياء وليس التجارب. أسعار عاليةلتصنيع ناقلات الطاقة والطاقة استثمار مربحفي أشياء غير متطايرة.

) مبنى موفر للطاقة يلبي أعلى معايير توفير الطاقة في الممارسة العالمية للبناء الفردي ومتعدد الطوابق. بالنسبة للمنزل السلبي ، يبلغ استهلاك الطاقة حوالي 10٪ من الطاقة المحددة لكل وحدة حجم تستهلكها معظم المباني الحديثة. مطلوب تدفئة طفيفة فقط خلال فترات درجات الحرارة السلبية.

من الناحية المثالية ، المنزل السلبي هو نظام طاقة مستقل لا يتطلب أي تكاليف للحفاظ على درجة حرارة مريحة للهواء والماء. الكل الطاقة المطلوبةلحياة الناس لابد من إنتاجها داخل المنزل ، وبمساعدة مصادر الطاقة المتجددة.

المبدأ الأساسي لتصميم منزل موفر للطاقة هو استخدام جميع إمكانيات الحفاظ على الحرارة. في مثل هذا المنزل ليست هناك حاجة للاستخدام الأنظمة التقليديةالتدفئة والتهوية وتكييف الهواء وإمدادات المياه. يتم تنفيذ تدفئة المنزل الصفري بفضل الحرارة المنبعثة من الأشخاص الذين يعيشون فيه ، والأجهزة المنزلية ومصادر الطاقة البديلة ، وإمدادات المياه الساخنة - بسبب منشآت الطاقة المتجددة ، مثل المضخات الحرارية والألواح الشمسية وتركيبات الدوامة الحرارية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن المنازل الصفرية مريحة للغاية وصديقة للبيئة للبشر. حتى الآن ، تعتبر هذه الهياكل أكثر أنواع المباني ملاءمة وحداثة. أنها تدعم تلقائيا درجة الحرارة المثلىوالرطوبة ونقاء الهواء مما يجعل الحياة في مثل هذه المنازل متعة. بالنظر إلى أن الناس يقضون حوالي 60 ٪ من وقتهم في الداخل ، فإن أهمية هذه المرافق للحفاظ عليها جودة عاليةمن الصعب المبالغة في تقدير الحياة. يساهم المناخ المحلي لمثل هذا المبنى في إطالة عمر الإنسان.

بشكل عام ، لا يوجد منازل هي الأكثر راحة وحداثة و أنواع فعالةالبنايات. الدول ذات الخبرة العملية الأكبر في تنفيذ مشاريع المنازل الصفرية أوروبا الغربية. حتى الآن ، تم بناء الآلاف من هذه الهياكل. إن مفهوم البيوت الموفرة للطاقة والسلبية واعد ومجدي في بلدنا أيضًا.

فقدان الحرارة لمنزل الصفر يقترب من الصفر. في ظل نفس الظروف ، فإن المنزل العادي "يسخن" الشارع.

فوائد كفاءة الطاقة والمنزل صفر

تعرفة الغاز والكهرباء آخذة في الارتفاع رغم الأزمة. بحلول 2011-2012 وفقًا للخطط الروسية المنشورة بالفعل احتكارات طبيعيةسيزداد حجمها مرتين على الأقل. يوفر مالك المنزل الصفري ما يصل إلى 80٪ من موارد الطاقة للتدفئة. في الربيع ، تنتهي فترة تدفئة المنزل الصفري مبكرًا ، وفي الخريف تبدأ في وقت لاحق. خلال فترة الصيف ، تنخفض تكلفة الكهرباء لتكييف الهواء إلى الصفر.

استقلالية الطاقة

يسمح لك Zero house بالتخلي عن الغاز المركزي و / أو مصدر التدفئة وبناء منازل في " حقل مفتوح". ومع ذلك ، في المستقبل القريب ، سيصبح مفهوم المنزل الصفري واسع الانتشار داخل المنطقة مع بنية تحتية متطورة. في إغلاق طارئالحرارة في الشتاء ، تنخفض درجة الحرارة داخل المنزل الصفري بمقدار 1-2 درجة مئوية فقط في اليوم. لا حاجة للاتصال بشبكات الغاز كذلك فواتير المياه والكهرباءللغاز يقلل من فترة الاسترداد.

بيئة داخلية مريحة

بالنظر إلى أن الشخص العادي يقضي أكثر من 60 ٪ من وقته في المنزل ، فإن البيئة المريحة هي واحدة من العوامل الحاسمةعند اختيار نوع المبنى. بفضل التطبيق الحلول التقنية، في هذه المنازل يتم الحفاظ على المناخ الداخلي الملائم لصحة الإنسان: جدران دافئةوالأرضيات ودرجة الحرارة المثلى والرطوبة ونقاء الهواء. لقد ثبت بشكل موثوق أن بيئة معيشية مريحة تتشكل في منازل سلبية تساهم في إطالة عمر الشخص القادر. على سبيل المثال ، المناخ المحلي لمثل هذا المبنى له تأثير مفيد على مرضى الحساسية. ليس من المستغرب أن تصبح هذه السمات الخاصة بالمنازل السلبية هي السبب وراء تزايد شعبيتها بسرعة في السنوات الأخيرة.

سيولة عالية

أصبحت كفاءة الطاقة أحد المعايير الرئيسية لجودة الإسكان. تدريجيا ، كما يظهر كل شيء أكثرسوف تصبح المنازل الموفرة للطاقة لبيع منزل تقليدي صعبة بشكل متزايد دون تنازلات في الأسعار. تكاليف العزل أدنى بكثير من النمو اللاحق في قيمة المنزل وهي نوع من الاستثمار في المستقبل.

منزل الصفر يسكن بالكامل القرن الحادي والعشرين. الحلول المستخدمة في مجال التدفئة ، وتقليل فقدان الطاقة ، والتهوية ، النظم الهندسيةتعتبر تقنيات المستقبل متوفرة في Zero Home اليوم.

المكون البيئي

غالبًا ما يُطلق على "المنزل الصفري" أيضًا " منازل بيئية"(EcoDom). من المعروف أن حوالي 40٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي تأتي من احتراق الوقود المستخدم خصيصًا لتدفئة المباني. يمكن أن يؤدي استخدام المنازل الصفرية إلى تقليل هذه الأرقام - بعد كل شيء ، يستخدمون مصادر طاقة بديلة للتدفئة. بالإضافة إلى ذلك ، صديقة للبيئة مواد نظيفة، في كثير من الأحيان التقليدية - الخشب والحجر والطوب.

هل توجد أي قيود معمارية عند بناء منزل سلبي؟

يمكن أن يكون المنزل السلبي ، تمامًا مثل المنزل العادي ، من أي تخطيط وعدد طوابق ، ولا توجد قيود خاصة عليه هذه القضيةغير موجود. التوصية الوحيدة المرغوبة هي موقع معظم النوافذ على الجانب الجنوبي من المبنى (لتقليل فقد الحرارة).

لماذا نبني منزل سلبي؟

عمر الخدمة الحديث بناء العاصمة- عدة عقود. للحفاظ على حياة الناس خلال هذا الوقت ، يتم إنفاق قدر كبير من الطاقة الحرارية والكهربائية (وبالتالي المال). يسمح لك Passive House بتقليل استهلاك الموارد وتكاليف التدفئة عدة مرات. يصبح هذا مهمًا بشكل خاص في الحالات التالية:

- استخدام الكهرباء لتدفئة المبنى ؛

- في موقع البناء (أو في منزل مبني بالفعل) يتم توفير الكهرباء ذات السعة المحدودة (أو لا شيء على الإطلاق) ، وترتبط الزيادة في طاقة الإدخال (تمديد خطوط الطاقة إلى منزلك) باستثمارات رأسمالية كبيرة ؛

- هناك حاجة لتقليل استهلاك الكهرباء ؛

تستخدم لتدفئة المبنى وقود صلب, الوقود السائل، أو غاز مسالفي اسطوانات ومن الضروري تقليل استهلاكها أو التحول إلى مصدر أكثر ملاءمة للطاقة ؛

- الرئيسي يستخدم للتدفئة غاز طبيعيولكن نظرًا للتعريفات المتزايدة ، من الضروري توفير استهلاكها ؛

كما لا تنسوا أن احتياطيات موارد الطاقة (النفط والغاز) محدودة ، ونتيجة لذلك يتزايد سعرها أكثر فأكثر كل عام.

مبادئ تصميم منزل موفر للطاقة

حل معماري

• التوجه العقلاني بقوة للمبنى في أجزاء من العالم من حيث الموقع فتحات النوافذوالأبواب والمناطق العازلة.

حل تخطيط المساحات

• شكل المنزل الموفر للطاقة ، مما يوفر الحد الأدنى من مساحة الجدران الخارجية ؛
• المنطقة المثلىتزجيج؛
• وجود دهاليز عند المداخل.

قرارات بناءة

• غلاف عازل مستمر للمبنى من مواد عازلة للحرارة عالية الأداء بسمك 25-40 سم (حسب الحساب) ، وعدم وجود جسور باردة ، وضيق ؛
• الاستخدام أنظمة النوافذمع مستوى عالالحماية الحرارية؛

الحلول الهندسية

• ضمان تبادل الهواء مع الحد الأدنى من فقدان الحرارة ، والذي يتم توفيره من خلال نظام الإمداد والعادم الميكانيكي مع استرداد الحرارة.

جهاز صفيحة تبادل حرارة

المنقه- هذا جهاز يتم فيه نقل حرارة الهواء الخارج "العادم" إلى هواء وارد نقي ، أي نحن لا "نطرح" الحرارة خارج الغرفة بهواء العادم ، لكننا نستخدم هذه الحرارة لتسخين الهواء الداخل. لا يختلط تدفق هواء الإمداد والعادم في المبادل الحراري ، بل يتم نقل الحرارة فقط.

• استخدام عقلانيمصادر الحرارة والطاقة للمنزل نفسه (توليد الحرارة الداخلية للأجهزة الكهربائية) والمنطقة المحيطة بها: على سبيل المثال ، استخدام الطاقة الحرارية للأرض بمساعدة مضخة الحرارة، والذي يسمح لك بالحصول على ما يصل إلى 5 كيلو واط ساعي من الطاقة الحرارية لكل كيلو واط / ساعة من الكهرباء المستهلكة. استخدام محتمل طاقة شمسيةوطاقة الرياح.

• استخدام المعدات الهندسية الحديثة ذات الكفاءة العالية (على سبيل المثال ، المولدات الحرارية ، المولدات الحرارية الدوامية).
• وفورات إضافية في الطاقة الحرارية من خلال استخدام النظام الآليإدارة كل شيء الأجهزة التقنيةفي المبنى (النظام "")

فائدة اقتصادية

المنفعة الاقتصادية من عدم وجود منزل لم تكن واضحة في الأوقات الماضية من الازدهار الاقتصادي ، أسعار منخفضةعلى ناقلات الطاقة وتوافرها. في المستقبل ، ستستمر تكلفة الطاقة في الارتفاع ، بينما سينخفض ​​توافر الطاقة والبنية التحتية. يعود سبب هذه الاتجاهات إلى أزمة هيكلية خطيرة في قطاع الطاقة الروسي ، وقد بدأت بالفعل عواقبها في الظهور.

يتم تحقيق أكبر قدر من التوفير في المنزل الصفري عند التدفئة - الأولي يمكن تقليل تكاليف التدفئة بمقدار 10 مرات. إذا تم تركيب نظام ذكي للتحكم في الطاقة في المنزل ، فيمكن تقليل تكاليف التدفئة والطاقة بشكل أكبر. متوسط ​​تكلفة الاسترداد للأنظمة الهندسية المنزل الذكييناسب في حدود 5-7 سنوات بأسعار الطاقة الثابتة.

بناء Zero House بمساحة 200 متر مربع ، في ظل ظروف توافر البنية التحتية لطاقة الشبكة ، مع مراعاة إدخال جميع الحلول الممكنة لتوفير الطاقة ، يكلف في المتوسط ​​30٪ أكثر من تكلفة إنشاء مبنى تقليدى مماثل منزل ريفيومع ذلك ، وبسبب التخفيض الأساسي في تكلفة الكهرباء والتدفئة ، فإن هذه التكاليف تؤتي ثمارها في غضون 5-8 سنوات. وبالتالي ، فإن التكاليف الإجمالية لبناء وتزويد الطاقة لمنزل الصفر أقل من نفس التكاليف بالنسبة للمنزل التقليدي ، مما يسمح للعميل بتلقي تأثير اقتصادي كبير.

في ظروف عدم توفر البنية التحتية للشبكة ، فإن النفقات الرأسمالية تؤتي ثمارها بشكل أسرع. في هذه الحالة ، تكون حلول الإمداد بالطاقة المستقلة تنافسية بالفعل من حيث تكاليف رأس المال مع مصدر طاقة الشبكة التقليدي. أولئك الذين قاموا بتثبيت مثل هذه الأنظمة (s طاقة منخفضة،) تبدأ الأسر في الاستفادة من فواتير الكهرباء المخفضة.

المنزل الموفر للطاقة هو مبنى الميزة الأساسيةوهو استهلاك منخفض للطاقة واستقلال شبه كامل للطاقة.

المنزل الصفري ، أو المنزل السلبي ، عبارة عن مبنى موفر للطاقة حيث يبلغ استهلاك الطاقة حوالي 10٪ من الطاقة المحددة لكل وحدة حجم تستهلكها معظم المباني الحديثة. مطلوب تدفئة طفيفة فقط خلال فترات درجات الحرارة السلبية. من الناحية المثالية ، المنزل السلبي هو نظام طاقة مستقل لا يتطلب أي تكاليف للحفاظ على درجة حرارة مريحة للهواء والماء.

المبدأ الأساسي لتصميم منزل موفر للطاقة هو استخدام جميع إمكانيات الحفاظ على الحرارة. في مثل هذا المنزل ، ليست هناك حاجة لاستخدام أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وإمدادات المياه التقليدية. يتم تنفيذ تدفئة المنزل الصفري بفضل الحرارة المنبعثة من الأشخاص الذين يعيشون فيه ، والأجهزة المنزلية ومصادر الطاقة البديلة ، وإمدادات المياه الساخنة - بسبب منشآت الطاقة المتجددة ، مثل المضخات الحرارية والألواح الشمسية وتركيبات الدوامة الحرارية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن المنازل الصفرية مريحة للغاية وصديقة للبيئة للبشر. حتى الآن ، تعتبر هذه الهياكل أكثر أنواع المباني ملاءمة وحداثة. إنها تحافظ تلقائيًا على درجة الحرارة المثالية والرطوبة ونقاء الهواء ، مما يجعل الحياة في مثل هذه المنازل ممتعة. بالنظر إلى أن الناس يقضون حوالي 60 ٪ من وقتهم في الداخل ، لا يمكن المبالغة في أهمية هذه المرافق للحفاظ على نوعية حياة عالية. يساهم المناخ المحلي لمثل هذا المبنى في إطالة عمر الإنسان.

فقدان الحرارة لمنزل الصفر يقترب من الصفر. في ظل نفس الظروف ، فإن المنزل العادي "يسخن" الشارع. تستخدم المنازل الصفرية نظام تكييف الهواء مع استرداد الحرارة ، مما يقلل من تكاليف التدفئة. بفضل نظام التهوية الخاص ، يدخل الهواء إلى المنزل بدرجة حرارة قريبة منه درجة الحرارة الداخليةفي المنزل ولا يتطلب تدفئة / تبريد إضافية.

يمكن تركيب الألواح الشمسية أو المجمعات على سطح المنزل الصفري ، مما يسمح لك بتلقي وتخزين الطاقة لتوليد الكهرباء والحرارة. يستخدم تصميم المنزل عناصر العمارة الشمسية - الحد الأقصى للزجاج على الجانب الجنوبي والحد الأدنى في الشمال.

يعود تطوير المباني الموفرة للطاقة إلى الثقافة التاريخية للشعوب الشمالية ، الذين سعوا إلى بناء منازلهم بطريقة تجعلهم يحتفظون بالحرارة بكفاءة ويستهلكون موارد أقل. المثال الكلاسيكي لتقنية كفاءة الطاقة المنزلية هو الموقد الروسي ، الذي يتميز بجدران سميكة تحتفظ بالحرارة جيدًا ومجهزة بمدخنة تصميم معقدمتاهات.

في 1973-1979 ، تم بناء مجمع Econo-House في أوتانييمي ، فنلندا. في المبنى ، بالإضافة إلى حل تخطيط الفضاء المعقد ، مع مراعاة خصوصيات الموقع والمناخ ، تم استخدام نظام تهوية خاص ، حيث تم تسخين الهواء بواسطة الإشعاع الشمسي ، حيث تم تجميع الحرارة بواسطة خاص نوافذ وستائر زجاجية مزدوجة.

ايضا في المخطط العامتم تضمين التبادل الحراري للمباني ، مما يوفر كفاءة الطاقة تجميع الطاقة الشمسيةوتركيب الطاقة الحرارية الأرضية. أخذ شكل منحدرات سطح المبنى في الاعتبار خط عرض موقع البناء وزوايا السقوط أشعة الشمسفي أوقات مختلفة من العام.

الاكبر منزل مستقلفي العالم يمكن أن يصبح "برج نهر اللؤلؤ" في قوانغتشو. بنائه هو شركة أمريكيةسكيدمور وأوينجز وميريل. سيتكون البرج من 69 طابقًا بإجمالي "نمو" 300 م ، وبما أن المنزل "صفر" حقيقي ، فلن يتم توصيله بمصادر خارجية للكهرباء.

السمة المميزة لهذا المبنى هو الوجود الزجاج المزدوجمع تهوية بين طبقتين من الزجاج. مثل هذا التصميم سيقلل من تكلفة تكييف الهواء. بالإضافة إلى ذلك ، ستحتوي على ستائر أوتوماتيكية من شأنها تغيير زاوية الفتح بشكل مستقل حسب موضع الشمس.

سيحتوي المبنى أيضًا على محطة طاقة شمسية جيدة ، والتي سيتم إنفاق الطاقة منها ليس فقط على الإضاءة ، ولكن أيضًا على تسخين المياه. سوف يجمع البرج مياه الأمطاروتنقيتها معطيةً ذاتك على الأقل المياه المعالجةللصرف الصحي والاحتياجات الأخرى. سيكون في البرج و توربينات الرياحلانتاج الكهرباء.

بحلول عام 2006 ، تم بناء أكثر من 6000 منزل ، ومباني مكاتب ، ومتاجر ، ومدارس ، ورياض أطفال في جميع أنحاء العالم. معظمهم في أوروبا.

في رقم الدول الأوروبية(الدنمارك ، ألمانيا ، فنلندا ، إلخ) وضعت هدفًا خاصًا البرامج الحكوميةلجلب جميع الأشياء ذات التطوير المنتظم إلى مستوى سلبي مشروط (منازل ذات استهلاك منخفض للغاية - حتى 30 كيلو واط في الساعة / متر مكعب في السنة).

قدم موقع Freshome منزلًا لطيفًا خالٍ من الصفر. تم بناء المنزل في كوبرتينو ، كاليفورنيا.

إذن ما هو منزل خالٍ من الطاقة أو صافي صفر؟

استهلاك الطاقة صفرسرعان ما أصبح أحد اتجاهات الموضة في. في المفهوم نيت زيروتم وضع مبدأ توفير الطاقة واستخدام مصادر الطاقة المتجددة لتلبية جميع احتياجات الكهرباء. ومع ذلك ، فإن الفعالية الحقيقية للعديد من التطورات مبالغ فيها إلى حد كبير. ولا تزال المباني التي تعمل بالطاقة المتجددة فقط نادرة.

يكتب المطورون في المنزل من Klopf Architecture:
"أصحاب المنازل قلقون للغاية بشأن البيئة ، ولا سيما استهلاك الطاقة وكفاءة الموارد. لقد استهدفنا إنشاء منزل مستدام عالي الأداء باستخدام مواد ذات عمر أطول دون أن تصبح طعامًا للحشرات ".

بيت رائع تصميم عصري، ولكن بعض الحلول تستحق المناقشة. المنزل تماما حجم كبيرولكن أصحابها يعملون من المنزل فيبرر الحجم. على الجانب الشمالي من المبنى جدار ضخممصنوعة من الزجاج ، والتي قد تبدو جميلة قرار مثير للجدل، ومع ذلك ، يتم استخدام الزجاج الموفر للطاقة هنا.

تم بناء المنزل في معظمه من الرغوة (العزل الحراري للكتل الخرسانية تحت مستوى الأرض ، وألواح العزل الحراري الإنشائية فوق مستوى الأرض) ، بينما هناك شكوك حول سلامة هذه المواد. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من أن الستايروفوم ليس طعامًا للحشرات ، إلا أنه لا يزال من الممكن أن يصبح كذلك منزل رائعبالنسبة لهم.

يتم التدفئة والتبريد في المنزل عن طريق مضخة هواء ذات مصدر حراري ، والتي يصفها البناؤون على النحو التالي:
"السخانات التقليدية ومكيفات الهواء تنفق نسبيًا عدد كبير منالطاقة لتزويد وإزالة الحرارة ، على التوالي. بدلاً من التسخين المباشر أو تبديد الحرارة ، تستخدم المضخة الحرارية كمية صغيرة نسبيًا من الطاقة لنقل الحرارة ببساطة من مكان إلى آخر ".

هذا التسخين أكثر كفاءة من المشعات التقليدية ، ولكن الحرارة من المضخة الحرارية تتوزع من خلال التدفئة تحت الأرضية. يدعي البناة أنه "نظرًا لتوزيع الحرارة على مستوى الأرض ، فإن هذا النظام أكثر كفاءة بكثير من أنظمة مجاري الهواء التقليدية التي تقوم بتوزيع الهواء الساخن تحت السقف (حيث يميل إلى البقاء)."

يوجد 13.4 كيلو واط من الألواح الشمسية الكهروضوئية على السطح ، والتي ، وفقًا للمهندسين المعماريين ، قادرة على توفير الطاقة لجميع الأنظمة اللازمة في المنزل. النظر في الفوائد الإنارة بالصمام المضيءونوعية العزل الحراري ، قد يكون هذا صحيحًا. ولكن بالنظر إلى حجم المنزل وحقيقة أن أصحابه يعيشون ويعملون فيه ، فمن الصعب جدًا عدم تجاوز حد استهلاك الطاقة الذي توفره الألواح الشمسية.

إنه منزل جميل للغاية ومشرق وواسع. تحتوي على العديد من الأرفف ، ونوافذ ضخمة جميلة ، وعوارض رمادية أنيقة. ولكن لا يمكن تسمية جميع الحلول في المنزل بأنها صديقة للبيئة ، على سبيل المثال ، مواد العزل الحراري. بالإضافة إلى ذلك ، عند بناء منزل Net-Zero ، يجب الانتباه إلى ما يجب عليك التخلي عنه لتقليل استهلاك الطاقة ومقدار الأموال التي يجب عليك استثمارها في تشغيل الأنظمة المتبقية.

بناء على مادة Treehugger
الصورة: © Net Zero energy house / Mariko Reed

(شوهد 1،174 | شوهد اليوم 1)

10 نصائح لبناء منزل أخضر
إعادة تدوير شاشات CRT إلى بلاط السيراميك
قد يكون المنزل ذو النوافذ الكبيرة جميلًا ، لكنه غير عملي كيفية اختيار الأرضيات الصديقة للبيئة. جدول مقارنة بين مواد مختلفة

إن الاستخدام غير المنضبط للمعادن ، التي تعتبر بمثابة المعادن الرئيسية ، سيؤدي حتما إلى استنفاد الاحتياطيات العالمية. وهذه ليست المشكلة الحادة الوحيدة للبشرية جمعاء: يحتاج المرء فقط أن يتذكر عدد الملوثات التي تدخل الغلاف الجوي نتيجة لأنشطتنا.

أحد المجالات التي يمكنك من خلالها تقليل استهلاك الطاقة ، وبالتالي استخدام الوقود والانبعاثات الضارة ، هو البناء.

في هذا الصدد ، تم تحقيق نجاح كبير بالفعل - يتم إدخال مبادئ البناء الأخضر في جميع أنحاء العالم ، بشكل سلبي (مع مستوى منخفضالاستهلاك) والمنازل النشطة (التي تنتج طاقة أكثر مما تستهلك).

مكان خاص في هذا الخط تحتلها المنازل التي لا تستهلك أي طاقة.

تنعكس الفكرة الرئيسية في الاسم: فهي تتكون في غياب الحاجة إلى اكتساب الطاقة. المبنى قادر على إنتاجه بمفرده - من مصادر متجددة.

بالمناسبة ، إذا تم إنتاج الطاقة أقل بقليل من اللازم ، فإن هذا المنزل يسمى "مع استهلاك شبه معدوم للطاقة".

من الناحية العملية ، يبدو الأمر على النحو التالي: لصيانة المبنى ، يتم أخذ الكهرباء منه مصادر مستقلة، ويكفي فقط لتلبية جميع الاحتياجات. قد يكون غائبا تماما.

او خيار اخر: شبكة مشتركةيتم أخذ الطاقة التي يتم إنفاقها على تسخين المياه ، ويتم توفير الطاقة المتولدة عن طريق الألواح الشمسية المركبة ومولدات الرياح ومضخات الحرارة إلى نفس الشبكة.

يتم أخذ الأرقام سنويًا: وإذا كان الحجم المستلم هو نفسه الذي تم إرساله إلى الشبكة ، فسيتم اعتبار الاستهلاك صفراً.

منطقة حل المهام ليست ذات أهمية قصوى: لا ينبغي بالضرورة أن تكون مبنى صغيرًا لعائلة واحدة - يتم أيضًا تشغيل المباني الكبيرة بنجاح.

نقطتان هما الأكثر أهمية هنا. أولا ، كفاءة الطاقة. وهذا يعني امتثالًا شاملاً للهيكل مع جميع الشرائع بناء موفر للطاقة. على الرغم من أن المنزل يمكن أن يكون عاديًا وتقليديًا - إلا أنهم يغيرون النوافذ ويقومون بعمليات أخرى لضمان الضيق والوقاية.

تعتمد تقنيات توليد الطاقة المطبقة على الظروف المناخيةتضاريس.

تلعب أنظمة التحكم في المناخ المحلي دورًا مهمًا في هذه المنازل ظروف مريحةللسكان مع تقليل تكاليف الكهرباء والتدفئة وتكييف الهواء.

في مثل هذه المساكن ، يمكن أيضًا استخدام الوقود الحيوي - من المواد الخام النباتية والحيوانية.

اللحظة الثانية التي أهمية عظيمةهو الوعي البيئي للسكان ورغبتهم في تحقيق كفاءة الطاقة ، بما في ذلك عن طريق خفض تكاليف الطاقة. علي سبيل المثال، خيار جيدسوف نستخدم مروحة سقفبدلاً من مكيف الهواء - حتى لا يتم تسخينه باستمرار كتلة كبيرةالماء في سخان المياه التقليدي هو مثل هذه الأشياء الصغيرة ، والتي تترجم في النهاية إلى وفورات كبيرة.

تغير المناخ الوشيك بسبب نشاط بشري طائش يقترب بشكل مخيف. يتغير تكوين الغلاف الجوي بسرعة كبيرة ، حيث يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون كل ثانية عند حرق الوقود الأحفوري.

وحتى بيت واحد لا يساهم في التلوث بيئة- هذا تقدم. في قطاع البناء ، من الممكن تقليل استهلاك الوقود بشكل كبير ، وبالتالي تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. يبقى فقط الانتقال إلى معايير محددة جيدًا بالفعل ، وهذه ليست مسألة سريعة ، نظرًا لوجود العديد من المشكلات.

نطاق حواجز الطرق التي تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة بقدر ما تنتجه واسع جدًا. دعونا نذكر القليل منهم فقط.

الأول هو عدم القدرة على تحقيق الاستقرار مصادر بديلةطاقة.

بالإضافة إلى حقيقة أن التشمس الشمسي ، مثل سرعة الرياح ، يتغير من يوم لآخر ، فإننا نواجه مشكلة مثل تغير الفصول. على سبيل المثال ، في الشتاء والصيف في نفس المكان ، ستكون كفاءة الألواح الشمسية مختلفة.

هناك أيضا مشكلة توفير الطاقة المنتجة ، مشكلة الإنتاج وبالطبع الجانب المالي. الكفاءة الاقتصادية - على المدى الطويل ، في نفس الوقت ، تكون تكاليف البناء مرتفعة ، وتتطلب أنظمة إنتاج الطاقة استثمارات كبيرة. دعونا نواجه الأمر ، في الواقع الحالي ، مثل هذا الإسكان يدفع ثمنه لفترة طويلة جدًا.

على الرغم من هذه الصعوبات وغيرها ، فإن خفض تكاليف الطاقة في القطاع السكني مهم و اتجاه واعد. وأصبحت المنازل التي لا تستهلك أي طاقة ، وكذلك مع توازن طاقة إيجابي ، وكذلك سلبية (مع استهلاك منخفض للطاقة) أكثر فأكثر.