منازل الإطار الموفرة للطاقة. تدابير لتوفير المياه والكهرباء والغاز

احسب التكلفة التقريبية لبناء منزل موفر للطاقة باستخدام حاسبة المبنى.

ما هو المنزل الموفر للطاقة؟

هذا منزل حيث:

يضمن استيفاء الشروط المذكورة أعلاه استهلاكًا منخفضًا ومنخفضًا جدًا للطاقة في المنزل. في ألمانيا ، تُؤخذ المؤشرات الجيدة للمنزل الموفر للطاقة في الاعتبار عندما لا يتم استهلاك أكثر من 1.5 ... 3 لترات من الوقود القياسي لكل 1 متر مربع من المساحة المُدفأة سنويًا ، i. ما لا يزيد عن 15 ... 30 كيلو واط ساعة / متر مربع و sup2 في السنة.

وفقًا لنظرية العلماء الألمان ، فإن أي منطقة لها مصادرها الطبيعية المتجددة الخاصة (لمنطقة معينة) ، والتي ، في حالة انخفاض استهلاك الطاقة ، يمكن أن تحل تمامًا محل المصادر التقليدية لموارد الطاقة وتوفر حياة مريحة في المنزل.

الاستهلاك المنخفض للطاقة في المنزل يجعل من الممكن استخدام مصادر الطاقة المتجددة للبيئة. في الوقت نفسه ، يمكن أن تكون مصادر الطاقة من أنواع مختلفة: الطاقة الحرارية الأرضية للأرض ، الطاقة الشمسية ، طاقة الرياح ، طاقة المياه. في المنطقة الساحلية ، على سبيل المثال ، توربينات الرياح ومحطات طاقة المد والجزر. في المناطق الجبلية - توربينات الرياح و أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية. في التضاريس المسطحة - الطاقة الحرارية الأرضية والمنشآت الشمسية وما إلى ذلك. يعتبر هذا الاستخدام للبيئة صديقًا للبيئة ، ويضمن سلامة البيئة ، والأهم من ذلك أنه يوفر الاستقلال عن الأسعار المتزايدة باستمرار لموارد الطاقة.

على الرغم من التكلفة العالية للمعدات اللازمة لإنتاج الحرارة من مصادر الطاقة المتجددة ، فقد أصبحت منافسة للمعدات التقليدية التي تعمل بالغاز والكهرباء والخشب والفحم ، نظرًا لأن تكاليف التشغيل الحالية ضئيلة ومستقلة عمليًا عن زيادات الأسعار. بالإضافة إلى ذلك ، انخفضت تكلفة هذه المعدات مؤخرًا ، والتي كانت رائعة في الماضي القريب ، بشكل كبير وتستمر في الانخفاض كل عام.

بناء مباني سكنية فردية منخفضة الارتفاع وموفرة للطاقة في روسيا

في الوقت الحالي ، تعد المنازل الفردية منخفضة الارتفاع والموفرة للطاقة بالنسبة لغالبية السكان الروس بمثابة حلم بعيد المنال. تم بناء النسخ المفردة مؤخرًا بتكلفة (أكثر من 100 ألف روبل / م 2) تتجاوز بشكل كبير تكلفة المنازل العادية ، محسوبة وفقًا للمعايير المعمول بها في روسيا.

تم تكليف المتخصصين في InterStroy LLC بتطوير مشروع وبناء نموذج أولي لمبنى فردي منخفض الارتفاع موفر للطاقة بتكلفة لا تتجاوز متوسط ​​تكلفة منزل ريفي عادي (ما لا يزيد عن 60 ألف روبل / م & sup2).

في المستقبل ، بناءً على نتائج مراقبة الخصائص التشغيلية للمبنى قيد الإنشاء ، من المخطط الاستمرار في تحسين التكاليف وتقليل تكلفة البناء بنسبة 10-15٪ أخرى. مثل هذا الشرط ضروري لتنفيذ البناء الجماعي لمنازل هذه الفئة في مناطق ذات موارد طاقة محدودة (نقص الكهرباء والغاز).

الاختيار المسبق للحلول المعمارية والتقنية الرئيسية

قبل اعتماد الإصدار الرئيسي من "المشروع التجريبي" لمبنى سكني فردي منخفض الارتفاع ، قام المتخصصون في Passive House Institute LLC بتحليل العديد من الخيارات لحلول التخطيط والتصميم ، فضلاً عن إجراء حسابات أولية لاختيار أنواع العزل وسماكاتها.

من أجل تقليل تكلفة المنزل ، تم اعتماد مخطط منزل مستطيل ، مما جعل من الممكن تقليل حجم الجدران الخارجية لكل وحدة مساحة من المبنى.

تم إيلاء اهتمام خاص لاختيار تصميم الجدران الخارجية. نتيجة لمقارنة المواد المختلفة (الطوب ، كتل الرغوة ، الإطار الخشبي ، إلخ) ، تقرر استخدام الهياكل الخرسانية المسلحة المتجانسة كهيكل محمل ومرفق. تتميز الجدران الخرسانية بهيكل كثيف ، مما يجعل من الممكن أداء الختم المطلوب للحجم الداخلي بكفاءة أكبر ، وهو أمر ضروري للتحكم في تبادل الهواء والتحكم فيه لتقليل فقد الحرارة وزيادة الاحتفاظ بالحرارة (حتى 80٪). كما أنه يوفر قدرة تحمل عالية مع الحد الأدنى من السماكة ، مما يقلل بشكل كبير من حجم الهياكل ويقلل من تكلفة ووقت العمل.

كمدفأة ، من بين مجموعة متنوعة من المواد المعروضة اليوم (الصلبة ، اللينة ، المعدنية ، الاصطناعية ، "النفخ" ، إلخ) ، جيل جديد من ألواح الصوف المعدني العازلة التي تنتجها الشركة "سانت جوبين". بالإضافة إلى ذلك ، تم الاتفاق على التطوير المشترك مع الشركة "سانت جوبين"نقاط تثبيت العزل (سمك 400 مم أو أكثر) على السطح الخرساني للجدران الخارجية.

بناء الخارج

قرارات التصميم الأساسية للمبنى

الحلول المعمارية والتخطيطية

اعتمد المهندسون المعماريون مفهومًا معياريًا لتخطيط المبنى ، والذي يمكن من خلاله تنفيذ الوحدات المجاورة في اتجاهات مختلفة.

الوحدة عبارة عن مربع بأبعاد داخلية 9.6 × 9.6 متر بمساحة إجمالية تبلغ حوالي 90 مترًا مربعًا و sup2. تم اعتماد الشكل المربع لتقليل استهلاك المواد للجدران الخارجية باهظة الثمن لكل 1 م 2 من المساحة.

يتيح التصميم المعياري إمكانية بناء منازل بمساحة 90 م 2 ، 135 م 2 ، 180 م 2 ، 225 م 2 ، 270 م 2 ، إلخ.

مؤسسة

الأساس مصنوع على شكل بلاطة خرسانية مسلحة متجانسة بسمك 300 مم ، جدران الطابق السفلي مصنوعة من الخرسانة المسلحة المتجانسة بسمك 150 مم.

هياكل جدران الطوابق الأول والثاني والثالث

الجدران الخارجية - حاملة للأوزان ، مصنوعة من الخرسانة المسلحة المتجانسة بسمك 150 مم ، يليها العزل بألواح من الصوف المعدني ، مع تشطيب خارجي بواجهات ذات تهوية وواجهات مغطاة جزئيًا. يمكن تصنيع الجدران الداخلية ، باستثناء جدارين من الدرج والجدار الأول لعمود الاتصال ، من أي مواد جدارية بناءً على طلب العميل (الطوب ، وكتل اللسان والأخدود ، وألواح الجبس ، وما إلى ذلك).

التداخل

السقوف البينية - خرسانة مسلحة متجانسة غير ملحومة ، سماكة 160 مم ، مدعومة بجدران خارجية ، وأعمدة سلالم وعمود اتصالات. يتيح السقف المترابط ذو الامتداد الكبير للمهندسين المعماريين ، عند تصميم المساحات الداخلية ، تنفيذ أي تخطيط فردي وتلبية طلبات العملاء الأكثر صرامة.

سَطح

يُقبل السقف على أنه غير مستخدم جزئيًا مع تقريب نصف قطر أحادي النغمة مع استنزاف داخلي ويستخدم جزئيًا مع منحدر مسطح. يتكون عزل السقف نصف القطر من ألواح الصوف المعدني ISOVER بسمك 600 مم. عزل السقف المسطح - 450 مم من رغوة البوليسترين المبثوقة. تم اتخاذ قرارات مختلفة لإظهار إمكانية استخدام أنواع مختلفة من الأسقف في هذا المشروع (سواء كان مسطحًا أو معقدًا مع محيط منحني ، بالإضافة إلى أنواع مختلفة من الأسطح ذات السقف الواحد أو اثنين أو أربعة مائل).

الغلاف الحراري للمبنى

يبدأ عزل المبنى من القاعدة أسفل لوح الأساس بعزل رغوة البوليسترين المبثوق بسمك 300 مم. بعد ذلك ، يتم عزل جدران الطابق السفلي بعزل XPS بسماكة 350 مم. الجدران الخارجية معزولة بألواح من الصوف المعدني بسمك 400 مم. لعزل الأسطح والحواجز والأفاريز ، يتم استخدام سخانات ذات وزن حجمي منخفض ، كثيفة وفضفاضة (رغوة البوليسترين المبثوقة ، ISOVER ، إلخ). يرجع اختيار مواد العزل الحراري المختلفة إلى حقيقة أن الهياكل التي تعمل في ظروف مختلفة (الأساس ، جدران الطابق السفلي ، الجدران الخارجية ، الأسقف) تخضع للعزل.

لإصلاح العزل شبه الصلب على الجدران ، تم تطوير نوعين مختلفين من الأنظمة الفرعية للواجهة ذات التهوية و "الرطبة". يتكون أحد الأنظمة الفرعية من عوارض I مصنوعة من OSB ، مثبتة رأسياً ، مع ملء الفراغ بين الجمالونات بعزل ISOVER. الثاني مصنوع من أقواس معدنية وقضبان خشبية ، مصنوعة على شكل إطار ، مملوءة بعزل ISOVER. جنبًا إلى جنب مع شركة Saint-Gobain ، يتم تطوير أنواع أخرى من الأنظمة الفرعية الموحدة من أجل تقليل تكلفتها وتحسين خصائصها (لإمكانية إرفاق عازل بسماكة 400 مم أو 500 مم أو أكثر).

زجاج خارجي وأبواب

نظرًا لحقيقة أن الحساب الحراري للمنزل التجريبي تم وفقًا للمعايير الألمانية ، فقد تم تكليف المهندسين المعماريين بمهمة صعبة. عند تصميم زجاج المنزل ، تم مراعاة اتجاه المنزل إلى النقاط الأساسية بدقة. يتم أخذ الحد الأدنى من الزجاج على الجانب الشمالي ، والحد الأقصى - في الجنوب. في فصل الصيف الحار ، يتم توفير نظام حماية تلقائي من الشمس على واجهة المنزل. من أجل تقليل فقد الحرارة ، يتم توفير مدخل واحد. يجب أن تفي النوافذ والأبواب المستخدمة بمتطلبات المشروع التالية: Ro = 1.19 - 1.20 (m & sup2 C) / W.

العناصر الزخرفية الخارجية للواجهات

هناك العديد من الحلول التقنية التي تسمح لك بإزالة مشكلة التجميد من خلال هذه العناصر. ومع ذلك ، فهي غالبًا ما تكون باهظة الثمن وسيؤدي استخدامها في البناء إلى ارتفاع مفرط في السعر. لذلك ، في هذا المشروع ، تكون عناصر تشطيب الواجهة عبارة عن مجموعات مختلفة من الواجهة ذات التهوية والجص الخارجي للواجهة. تجعل أنواع هذه المواد المتوفرة حاليًا في سوق البناء من الممكن إرضاء أذواق العملاء الأكثر تطلبًا.

مزيج ماهر من أنواع مختلفة من تشطيب الواجهات ذات التهوية ، واستخدام ألوان مختلفة من الطلاء الخارجي لأقسام الجدران ، وكذلك استخدام هياكل الأسقف المختلفة ، يسمح للمهندسين المعماريين بتقديم مجموعة متنوعة من المنازل التي لا تتشابه مع بعضها البعض. .

التخطيط الداخلي

تتركز جميع الغرف ذات الحد الأقصى من الإقامة في الجانب الجنوبي ، حيث يمكن استخدام أقصى قدر من التزجيج. تقع المباني المخصصة للأغراض الفنية والمنزلية بشكل رئيسي على الجانب الشمالي ، حيث لا يوجد زجاج خارجي أو يكون في حده الأدنى. تقرر التخلي عن المبنى بضوء مزدوج ، بسبب التدهور الكبير في الأداء الحراري للمبنى.

المعدات الهندسية في المنزل

إمدادات المياه

يوجد بئر في الموقع. يوفر البئر جميع احتياجات المنزل. توجد أتمتة التحكم في المضخة وجميع معدات إمداد المياه في مكان مجهز جيدًا فوق رأس البئر.

يتم توفير وحدة إدخال داخل المبنى ، في الطابق السفلي ، مزودة بصمامات الإغلاق اللازمة ، وفلاتر المياه الدقيقة وعدادات المياه.

يتم تسخين الماء الساخن بشكل مشترك باستخدام مضخة حرارية ومجمعات شمسية ، وفي حالة تعطل أحد الأنظمة ، يتم توفير التدفئة باستخدام مصدر احتياطي (في هذا المشروع ، غلاية غازية).

في حالة تعطل المضخة ، يوفر المنزل إمدادًا طارئًا بمياه الشرب بكمية 1000 لتر.

المزاريب والمجاري

يتكون السطح من جزء مسطح تبلغ مساحته حوالي 45 م 2 وسقيفة ذات انحدار متغير - 75 م 2. على سطح مستوٍ ، يتم تدفق المياه على طول المنحدرات نحو الممرات الموجودة في زوايا المبنى. على السطح المنحدر ، يتم أيضًا تدفق المياه على طول المنحدرات إلى مسارات الصرف الموجودة في أدنى النقاط في زوايا المبنى.

يتم توجيه جميع مياه الأمطار والذوبان المحولة إلى آبار الصرف الخاصة بجدار الصرف الصحي للمنزل.

من الممكن استخدام مزاريب داخلية على سطح مسطح مع خزان تخزين مياه الأمطار في الطابق السفلي أو خزان مدفون في الأرض (لاستخدامه في الري).

الصرف الصحي

يوفر المشروع نوعين من الصرف الصحي:

1. بالنسبة للطابق السفلي ، يتم توفير نظام الصرف الصحي بالضغط باستخدام تركيب SOLOLIFT (للحمام ، والاستحمام ومصرف لتجميع المياه من أرضية غرفة الغسيل والساونا) ومضخة تصريف (لضخ المياه من حفرة الغرفة الفنية أثناء العملية).

2. بالنسبة لبقية المنزل ، يتم توفير مجاري الجاذبية برافعة رأسية واحدة في العمود التكنولوجي ، وقسم أفقي أسفل سقف الطابق السفلي ومخرج من المبنى في الطابق السفلي على ارتفاع 1 متر من الأرضية النهائية.

مجاري الجاذبية يجلب النفايات المنزلية إلى خزان للصرف الصحي. خزان الصرف الصحي من ماركة "Tver" ، المنصوص عليه في هذا المشروع ، يقع على بعد 3 أمتار من الجدار الشمالي للمنزل.

تدفئة

في البداية ، حدد هذا المشروع مهمة استخدام مصادر الطاقة المتجددة غير التقليدية والصديقة للبيئة. كان من المعتاد استخدام المضخات الحرارية (باستخدام الحرارة الجوفية للأرض) ومجمعات الطاقة الشمسية التي تستخدم طاقة الشمس كمصدر للطاقة. الحرارة الناتجة عن هذه التركيبات ، وفقًا لحسابات ENSO INTERNATIONAL Company LLC ، كافية لتسخين المياه وتوفير الحرارة للمنزل على مدار العام. نظرًا لحقيقة أن فقدان الحرارة لمنزل موفر للطاقة أقل بكثير مما هو عليه في المنزل العادي ، فإن الطاقة المطلوبة للتركيبات الحرارية لا تتجاوز 10 كيلو واط.

يمكن ضمان الحصول على هذه الطاقة من بئرين بعمق إجمالي حوالي 200 م (50 وات من كل متر طولي للبئر 200 متر = 10 كيلو وات).

تم اعتماد غلاية تعمل بالغاز كمحطة طاقة احتياطية (يمكن أيضًا استخدام أنواع أخرى من محطات الطاقة: الغلايات التي تعمل على الخشب والفحم ووقود الديزل والكهرباء وما إلى ذلك).

تم تنفيذ مشروع التدفئة بمساعدة التشغيل المشترك لمضخة حرارية ومجمع شمسي بواسطة ENSO INTERNATIONAL LLC.

في هذا المشروع ، تم اقتراح نظام معياري للتدفئة والماء الساخن TYRROمع مبادل حراري أرضي حراري (أفقي أو رأسي) ووظيفة "تبريد مجاني"في وقت الصيف.

يُقترح تركيب مجمعات الطاقة الشمسية على أقواس خاصة على سطح مستوٍ على الجانب الجنوبي أو الجنوبي الغربي من المبنى. يتم تحديد منطقتهم أثناء عملية التصميم ، بناءً على الاعتبارات المعمارية والهندسية. سيتم استخدام الحرارة الشمسية في الصيف لتسخين التربة في موقع تركيب المبادل الحراري الأرضي ، وكذلك لتسخين المياه في البركة والماء لسقي النباتات. في فصل الشتاء ، سيتم استخدام جزء من حرارة درجة الحرارة المنخفضة لتسخين المضخة الحرارية.

كما توفر تدفئة للهواء من خلال نظام التهوية في الشتاء والتبريد في الصيف. أثناء تسخين المضخة الحرارية للمياه ، سيتم تبريد الأرض على الجانب الآخر من المضخة في دائرة التبخر (المجمع الموجود في الأرض) ، مما يزيد من كفاءة التبريد في الوضع "تبريد مجاني".

تنفس

يوفر هذا المشروع للمنزل تهوية قسرية باستخدام وحدات تهوية العرض والعادم مع استرداد الحرارة. استخدام التهوية القسرية له مزايا وعيوب.

عيوب هذا النظام بالمقارنة مع التهوية الطبيعية هي:

الميزة هي إمكانية التنظيف عالي الجودة للهواء المزود ، وهو مؤشر مهم لصحة الناس ، وخاصة أولئك الذين يعانون من أمراض الحساسية والرئة. نقاء الهواء المحيط ، سواء في المدينة أو في الريف ، يترك الكثير مما هو مرغوب فيه. في المدينة - السخام وغازات العادم من السيارات وما إلى ذلك. في المناطق الريفية - جزيئات دقيقة من النباتات المزهرة التي تسبب أمراض الحساسية ، إلخ.

يتيح التحكم في تبادل الهواء وإدارته في أي غرفة ، اعتمادًا على الموقف ، توفير كمية كافية من الهواء ، على التوالي ، والأكسجين ، مما يحسن نوعياً أداء جسم الإنسان ، وخاصة الدماغ.

توفر القدرة على استعادة الحرارة من هواء العادم وفورات كبيرة في استهلاك الطاقة. تتيح تركيبات الاسترجاع الحديثة إمكانية استعادة ما يصل إلى 90٪ من الحرارة المنبعثة من المنزل إلى جانب الهواء في أنظمة التهوية الطبيعية التقليدية. يتيح لك ذلك تقليل تكاليف التشغيل بشكل كبير للحرارة ويوفر توفيرًا كبيرًا في الميزانية.

لضمان تهوية المنزل في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يتم توفير نظام تهوية طبيعي. لضمان تشغيلها وإمكانية تدوير الهواء ، يتم توفير نوافذ ذات تهوية دقيقة.

لإزالة غازات العادم من غلاية الغاز ، والتي تعد مصدرًا احتياطيًا للحرارة ، يتم توفير مدخنة منفصلة مع إمكانية الوصول إلى السقف. يتم سحب الهواء لتشغيل الغلاية من الشارع وليس من المبنى.

عامل الكهرباء

وبحسب الشروط الفنية ، تم تخصيص 10 كيلو وات من الكهرباء للموقع حيث يتم بناء المنزل. المنزل متصل من خلال لوحة توزيع كهربائية مثبتة على عمود إنارة.

المنزل له لوحة مفاتيح خاصة به. يتم توفير مثبت الجهد. يتم تنفيذ الأسلاك الأفقية لخطوط الكابلات على السقف (في قنوات الكابلات والصواني وأنابيب HDPE). الأسلاك الرأسية لخطوط كبل أرضية الإمداد - في العمود التكنولوجي في قناة الكابل ، وكذلك مخبأة على طول الجدران ، في الخندق ، يليها التجصيص والطلاء. تم اعتماد خط طاقة منفصل لتوصيل المعدات.

يتم توفير مصدر طاقة احتياطي من مولد ديزل صغير ، مما يضمن تشغيل المعدات الهندسية في حالة الإغلاق الطارئ. يتم توصيل وتشغيل المولد تلقائيًا وهو مصمم لمدة 8-10 ساعات من التشغيل المتواصل. خلال هذا الوقت ، يجب تبديل جميع الأنظمة الهندسية إلى وضع خاص أو إيقاف تشغيلها (اعتمادًا على الغرض من هذا الجهاز أو ذاك).

التأريض

يتم تزويد المنزل بالأرض ، المعتمدة من قبل قوانين ولوائح البناء.

الحماية من الصواعق

في المنزل ، للحماية من الصواعق في الصيف ، يتم توفير الحماية من الصواعق ، والتي تتوافق مع متطلبات السلامة المعمول بها في روسيا.

تكاليف التشغيل والفوائد
منزل موفر للطاقة

نظرًا للارتفاع المستمر في أسعار المرافق وموارد الطاقة في روسيا ، فإن منازل هذه الفئة تجعل من السهل جدًا على أصحابها تحمل تكاليف الإسكان والخدمات المجتمعية المتزايدة.

تُظهر الزيادة في أسعار الكهرباء والغاز المعروضة أدناه ، ناهيك عن الزيادة في تكلفة الماء الساخن وصيانة وتشغيل المساكن ، أنها أعلى بعدة مرات من الزيادة الإحصائية في راتب العامل الروسي العادي. في حالة استمرار الديناميكيات الحالية لارتفاع أسعار المساكن والخدمات المجتمعية ونمو متوسط ​​الراتب لعدة سنوات ، فإن دفع مقابل المرافق سيكون كبيرًا ، وربما المبلغ الرئيسي للنفقات في ميزانية المواطنين الروس العاديين .

ديناميات النمو الفعلي لأسعار الغاز والكهرباء
من 2004 إلى 2014 وفي حالة الحفاظ على الديناميكيات الحالية
نمو الأسعار للفترة من 2014 إلى 2024.

وفقًا للحسابات الأولية ، فإن تكاليف البناء العامة الإضافية لضمان كفاءة الطاقة للمبنى وتكاليف استخدام المعدات الهندسية الحديثة باهظة الثمن باستخدام مصادر الطاقة البديلة ، بالتعرفة الحالية ، مبررة بالفعل في 5-6 سنوات من التشغيل. مع الأخذ في الاعتبار الزيادة المتوقعة في التعريفات ، في المستقبل القريب ، قد يتم تقليل فترة الاسترداد إلى عامين.

يسمح لنا تقييم تكاليف التدفئة لمنزل تقليدي باستهلاك طاقة يبلغ حوالي 150 كيلوواط ساعة / متر مربع و 2 عام ومنزل موفر للطاقة من 25 إلى 30 كيلو واط ساعة / متر مكعب في السنة ، باستنتاج أن تكاليف أنواع مختلفة من موارد الطاقة (الغاز ، الكهرباء ، وما إلى ذلك) عند تشغيل منزل موفر للطاقة بنسبة 5-6 مرات ، وفي حالة استمرار زيادة الرسوم الجمركية ، كما يتضح من السنوات العشر الماضية ، فإن التوفير في التدفئة فقط سيساعد في توفير ميزانيتك.

فيما يلي تكاليف التدفئة لمنزل تقليدي باستهلاك طاقة يبلغ 150 كيلوواط ساعة / متر مربع وسنتين ، ومنزل موفر للطاقة باستهلاك طاقة يبلغ 28 كيلو واط ساعة / متر مربع في العام مع نفس المساحة 300 متر مربع ، وباستخدام أنواع مختلفة من محطات توليد الكهرباء (غلاية كهربائية ، مضخة حرارية ، غلاية غازية).

مصاريف تشغيل غلاية كهربائية روبل / سنة

مصاريف تشغيل غلاية غاز روبل / سنة

قيد التوقيف

في عملية تصميم منزل موفر للطاقة ، درس المهندسون والمهندسون المعماريون لشركة InterStroy LLC خبرة العمل ، والتشاور مع المتخصصين ، من المنظمات المحلية والأجنبية العاملة في هذا الاتجاه. تم تنفيذ العديد من الإنجازات والتوصيات الجديرة بالاهتمام في تطوير مبنى سكني فردي منخفض الارتفاع من السلسلة "IS-33e".

بناء المنازل الموفرة للطاقة في روسيا في المرحلة الأولى من تطويرها. في عملية العمل على هذا المشروع ، أصبح من الواضح أن الإنجازات الحديثة والحلول التقنية والتقنية التي نستخدمها ليست سوى جزء صغير مما يتم استخدامه حاليًا في الدول الأجنبية.

لقد خططنا الكثير من العمل على دراسة وتنفيذ التطورات المحلية والأجنبية الأكثر ملاءمة للظروف المناخية لروسيا.

لقد خططت InterStroy LLC عدة اتجاهات لبناء منازل موفرة للطاقة. وفيما يلي بعض منها:

1. البحث المستمر عن أفضل الحلول المعمارية والتقنية باستخدام أنواع مختلفة من المواد في هياكل المباني ، سواء التقليدية أو الجديدة ، والمواد الأكثر كفاءة لتحقيق خفض في استهلاك الطاقة (أقل من 28 كيلو واط ساعة / متر مكعب في السنة).

2. القيام بمزيد من العمل على اختيار المعدات والأنظمة الهندسية التي تعمل على مصادر الطاقة المتجددة ، وكذلك دمجها مع المعدات التقليدية التي تعمل بالغاز والكهرباء ووقود الديزل والفحم والخشب ، إلخ.

3. لاستكمال بناء نموذج أولي هذا العام لمنزل فردي منخفض الارتفاع موفر للطاقة (28 كيلو واط ساعة / متر مكعب في السنة) ، بتكلفة لا تتجاوز متوسط ​​التكلفة (في منطقة موسكو) لمنزل عادي.

4. القيام في هذا المرفق (بعد الانتهاء من البناء - السنوات 2-3 القادمة) بمراقبة شاملة لأداء الأنظمة الهندسية وهياكل المباني ، مما سيسمح بما يلي:

هناك حاجة إلى بيانات المراقبة لتحسين وتقليل تكلفة البناء والتكاليف اللاحقة. في المقابل ، فإن تقليل تكلفة المنزل الموفر للطاقة إلى تكلفة مماثلة لتكلفة المنزل العادي سيسمح له بأخذ مكانه الصحيح في سوق الإسكان.

من الواضح ، بالنسبة لأي عميل لا يبالي برفاهيته المالية في المستقبل ، سيكون اختيار بناء منزل موفر للطاقة هو القرار الصحيح.

من أجل توفير الموارد الطبيعية والطاقة ، طورت البشرية تدابير شاملة لعزل المباني ورفع مستوى العزل الحراري إلى قيمة قريبة من المطلق. ستكشف هذه المادة عن جوهر المنزل السلبي كنوع حديث واقتصادي من الإسكان.

مفاهيم السلبية وكفاءة الطاقة

ستتجاوز مراجعتنا قائمة المزايا والمؤشرات الفنية المقبولة عمومًا. على سبيل المثال ، يعتبر المبنى موفرًا للطاقة إذا لم يتجاوز فقد حرارته 10 كيلو وات ساعة لكل متر مربع خلال العام ، ولكن ما الذي يجب أن يخبر به هذا القارئ؟ إذا قمت بإعادة الحساب ، فسيتم استهلاك حوالي 1.5-2 ميغاواط من الطاقة من منزل صغير (حتى 150 مترًا مربعًا) سنويًا ، وهو ما يمكن مقارنته باستهلاك الطاقة في منزل ريفي عادي في شهر شتاء واحد. يتم استهلاك نفس الكمية من 2-3 مصابيح متوهجة بقوة 100 واط ، يتم تشغيلها باستمرار لمدة عام واحد ، أي ما يعادل 200 م 3 من الغاز الطبيعي.

مثل هذا الاستهلاك المنخفض للطاقة يجعل من الممكن ، من حيث المبدأ ، التخلي عن نظام التدفئة في المنزل ، باستخدام الحرارة المنبعثة من البشر والحيوانات والأجهزة المنزلية للتدفئة. إذا كان المنزل لا يتطلب تكاليف طاقة مستهدفة لتشغيل منشآت التدفئة (أو يتطلب ، ولكن بحد أدنى ضئيل) ، فإن هذا المنزل يسمى السلبي. وبنفس الطريقة ، يمكن تسمية المنزل الذي يعاني من خسائر عالية جدًا في الحرارة بأنه سلبي ، حيث يتم تجديد الحاجة إليه من خلال مصنع الطاقة الخاص به الذي يعمل على مصادر الطاقة المتجددة.

لذلك لا يدعي المنزل الموفر للطاقة بالضرورة أنه سلبي ، والعكس صحيح أيضًا. يُطلق على المنزل ، الذي لا يغطي احتياجاته من الطاقة فحسب ، بل ينقل أيضًا أي نوع من الطاقة إلى الشبكة العامة ، اسم نشط.

ما هي الفكرة الرئيسية لمنزل سلبي

عادة ما يتم الجمع بين جميع المفاهيم الثلاثة المذكورة أعلاه: يحتوي المنزل السلبي على أكثر مجموعة من التدابير الموسعة لضمان استقلالية الطاقة. في النهاية ، لا أحد يهتم باختبار منزله لسنوات ، وتحقيق معيار فقدان الحرارة من أجل الحصول على لقب فخري. من المهم أن يكون الداخل جافًا ودافئًا ومريحًا.

هناك رأي مفاده أنه يجب بناء أي مبنى جديد اليوم وفقًا لتقنية المنزل السلبي ، ولحسن الحظ ، هناك حلول تقنية حتى للمباني متعددة الطوابق. هذا لا يخلو من المعنى: تكلفة صيانة المنزل خلال الفترة بين الإصلاحات عادة ما تكون أعلى من تكاليف البناء.

من ناحية أخرى ، فإن المنزل السلبي ، مع استثمار أولي أكثر ضخامة ، لا يتطلب عمليا نفقات طوال فترة الخدمة ، والتي ، علاوة على ذلك ، تتجاوز عمر خدمة المباني التقليدية بسبب الحماية المطلقة للهياكل الحاملة والمرفقة بالاشتراك مع أحدث الحلول التكنولوجية للبناء والإصلاح.

يمكن تسمية الميزة التقنية الرئيسية للمنزل السلبي بدائرة عزل حراري مستمرة ، من الأساس إلى السطح. مثل هذا "الترمس" يحتفظ بالحرارة جيدًا ، ولكن ليست كل المواد مناسبة لبنائه.

مواد العزل الحراري

لا ينطبق البوليسترين الموسع في مثل هذه الأحجام ، فهو قابل للاحتراق وسام. في عدد من المشاريع ، يتم حل هذه المشكلة عن طريق طبقة مقاومة للحريق عند عمود المحمل وتحت تشطيب الواجهة ، مما يؤدي إلى ارتفاع غير مبرر في السعر. كما أن استخدام الصوف الزجاجي والمعدني لا يحل المشكلة. تستقر فيه الآفات (الحشرات والقوارض) بنشاط ، وكذلك في رغوة البوليسترين ، وعمر خدمة الصوف القطني أقصر بمقدار 2-3 مرات من عمر المنزل السلبي نفسه.

مادة مناسبة لأغراض المنزل السلبي هي الزجاج الرغوي. ملخص موجز للخصائص: أقل موصلية حرارية للمواد الاستهلاكية المعروفة ، وملاءمة بيئية كاملة بسبب خمول الزجاج ، وسهولة المعالجة وقدرة الترابط الجيدة. من السلبيات - ارتفاع سعر الإنتاج وتعقيده ، لكن المواد بالتأكيد تستحق المال.

مادة أقل تكلفة ولكنها مناسبة لعزل منزل سلبي هي رغوة البولي يوريثان. من الناحية الفنية ، لا يمكن تسمية هذه المنازل بأنها سلبية ، حيث يتراوح فقدها للحرارة من 30 إلى 50 كيلو واط في الساعة لكل متر مربع سنويًا ، لكن هذه الأرقام مقبولة تمامًا. يمكن تركيب البولي يوريثين كمادة صفيحة أو تطبيقه بواسطة جص الخرسانة المرشوشة.

سقف وعلية دافئة

الفرق الرئيسي الآخر بين المنازل السلبية هو وجود علية غير مدفأة أو علية دافئة وعزل عالي الجودة للسقف بدون جسور باردة. مع هذا النهج ، يتم تمييز حدين لدرجة الحرارة: على سقف الطابق العلوي وفي السقف نفسه. بفضل تباعد الحماية الحرارية ، يتم ضمان التخلص من تكوين المكثفات في عزل السقف وتقليل فقد الحرارة بشكل كبير.

عادة ما يكون سقف الطابق العلوي مؤطرًا على عوارض خشبية ، وتمتلئ الفراغات بطبقة من الصوف المعدني متوسط ​​الكثافة بسمك 20-25 سم. تمتلئ جميع اللحامات والمفاصل بغراء خاص أو رغوة متصاعدة. يتم إيلاء اهتمام خاص لجهاز الحزام الواقي في المكان الذي يتم فيه دعم نظام الجمالون على الجدران.

يتم ترتيب العلية الدافئة وفقًا لمبدأ استرجاع نظام التهوية. قنوات تهوية العادم تؤدي مباشرة إلى العلية محكمة الغلق ، حيث يتم تفريغها من خلال ثقب واحد مع تدفق قسري. غالبًا ما تكون هذه القناة مجهزة بوحدة استرداد الحرارة التي تنقل جزءًا من الحرارة من هواء العادم إلى هواء الإمداد.

النوافذ والأبواب والتسريبات الأخرى

مع نوافذ لمنزل سلبي ، كل شيء بسيط: يجب أن تكون ذات جودة عالية ويجب أن تكون معتمدة للاستخدام في صناعة توفير الطاقة. تعتبر وحدات الزجاج العازل ذات الغرفتين المملوءتين بالغاز أو أكثر ، والزجاج منخفض الانبعاث بسماكات مختلفة ، والوصل المزدوج لوحدة الزجاج العازل بالملف الجانبي ، والمختومة بشريط مطاطي ، علامات على المنتج المناسب. بالنسبة للأبواب ، يعد ملء قرص العسل ووجود شرفة مزدوجة حول المحيط بأكمله أمرًا مهمًا. من المهم بنفس القدر اتباع قواعد تثبيت وحماية الوصلات.

المنزل السلبي له ميزات تصميم الأساس الخاصة به. لحماية هيكل الخرسانة ، فهي طاردة للماء عن طريق الحقن بالإضافة إلى حمايتها بطبقة خارجية من العزل المائي. ينخفض ​​العزل إلى عمق الأساس بالكامل ، وبالتالي يصبح الطابق السفلي هو المنطقة العازلة الثانية بعد العلية الدافئة.

امدادات الطاقة للمنزل السلبي

عادة لا يتم توفير الغاز لمنزل سلبي ؛ الشبكة الكهربائية أحادية الطور كافية تمامًا للأغراض المنزلية والتدفئة. مع السخانات الكهربائية ، كل شيء بسيط: كم كيلوواط يتم استثماره في المنزل ، ويبقى فيه الكثير ، والكفاءة تقارب 99٪ ، على عكس غلايات الغاز.

لكن الشبكة الكهربائية باعتبارها المصدر الوحيد لإمدادات الطاقة لها الكثير من العيوب ، والتي تكمن في الغالب في عدم موثوقية الاتصال. غالبًا ما يتم تزويد المنازل بشبكة كهربائية معقدة نوعًا ما ، بما في ذلك مولد الطوارئ مع بدء التشغيل التلقائي ، أو استخدام حديقة البطارية أو الألواح الشمسية للنسخ الاحتياطي.

عادة ما يتم تسخين المياه المنزلية بواسطة مجمعات الطاقة الشمسية ، في الغالب فراغ. بشكل عام ، تتنوع مصادر الطاقة المستقلة تمامًا ، ومن بين الأصناف يمكنك اختيار أفضل حل للكائنات ذات الظروف المختلفة.

من الصعب ربط مستويات استهلاك الطاقة في أوروبا ، التي يسخنها تيار الخليج ، مع سيبيريا الروسية والقطب الشمالي ، حيث يتم تسخينها في الشتاء فقط بواسطة الأضواء الشمالية.

لوضع النقاط على "And" ، سيكون من الجيد في البداية فهم المصطلحات. يتم تفسير "منزل موفر للطاقة" في المنشورات المختلفة على نطاق واسع جدًا ، وبالتالي ليس دائمًا بشكل صحيح. اختلافات جوهرية في أسماء ومستويات توفير الطاقة. كما أن التقلبات في عدد النسب مأخوذة من الاستهلاك الحالي للطاقة ، وتختلف باختلاف الدولة في بعض الأحيان ، ولا تؤخذ السمات المناخية بعين الاعتبار على الإطلاق. كقاعدة عامة ، يتم أخذ "المستوى الحالي لاستهلاك الطاقة" كنقطة انطلاق ، ولكن في أوروبا ، منذ السبعينيات من القرن الماضي ، تم تنظيم وتشديد معايير كفاءة استخدام الطاقة بشكل قانوني. لقد بدأنا للتو هذا المسار ، وهو ما تؤكده التواريخ التي بدأت العمل اعتبارًا من 27 / XII / 2010 من البرنامج الحكومي للاتحاد الروسي "توفير الطاقة وكفاءة الطاقة للفترة حتى عام 2020" ، والذي بدوره ، تفاصيل مواد قانون "توفير الطاقة وزيادة كفاءة الطاقة" تاريخ 27/10/2009.

لكن دعونا نتعامل مع تدرج المنازل منخفضة الطاقة.

في أوروبا الغربية ، كانت هناك عدة درجات لتحديد كفاءة استخدام الطاقة في المنازل ، وبما أنه لا يوجد أي منها في بلدنا حتى الآن ، فسنركز على التجربة الأجنبية.

يعني المنزل الذكي تنظيم عمل جميع الأنظمة ، بناءً على التحكم في الكمبيوتر ، بهدف ضمان العيش الأكثر راحة للفرد. قد لا تؤخذ وفورات الطاقة في مثل هذا النظام في الاعتبار. ظهر المفهوم في أوائل السبعينيات من القرن الماضي. ولكن سرعان ما أدت أزمة الطاقة في عام 1974 إلى إبراز كفاءة الطاقة ، وولد مفهوم المنزل منخفض الطاقة بالتوازي.

يوفر المفهوم منزلًا معزولًا بالكامل وفعالًا بزجاجين أو ثلاث غرف. لتقليل فقد الطاقة ، يجب أن تكون مجهزة بجهاز استرداد الهواء وصالات مدخل.

بمرور الوقت ، تم تقسيم أنواع المنازل الموفرة للطاقة إلى ثلاثة أنواع:

منزل منخفض الطاقة أو منزل موفر للطاقة. يوفر العمل على العزل (على الأقل 15-20 سم من العزل على الجدران ، 25-30 سم علية) ، تحسين التدفئة والتهوية ، إلخ. للتدفئة ، يمكن استخدام جهاز تخزين الطاقة اليومي (تراكم الحرارة). يجب أن يكون مجهزاً بجهاز تنقية الهواء جيد التهوية. يوفر من 30 إلى 50٪ من فاقد الطاقة.

منزل سلبي - مع صفر أو لا يذكر ، ما يصل إلى 10٪ من استهلاك الطاقة العادي. طبقة عازلة لا تقل عن 25-30 سم في الجدران ومن 50 سم في أرضيات العلية. تستخدم طاقة الشمس ولهذا يتم توجيهها مع النوافذ إلى الجنوب. في إمدادات الطاقة ، بالإضافة إلى طاقة الشبكة ، يتم تضمين واحد أو أكثر من مصادر بديلة للكهرباء (مولدات الرياح ، الألواح الشمسية). من بين السمات الإلزامية ، يمكن للمرء أن يلاحظ مجمع الحرارة ، وجهاز تخزين الطاقة اليومي ، وجهاز التعافي لتسخين أو تبريد الهواء الوارد ، وغالبًا ما تستخدم حرارة الأرض لتسخين هواء التهوية مسبقًا في الشتاء. في الصيف ، يتم تبريد نفس الهواء الخارجي الموجود على الأرض مسبقًا.

منزل نشط - مع توازن كهربائي إيجابي. مع طبقة عازلة قوية لا تقل عن 40 سم ، ومجهزة بجميع الأنظمة التي تستخدم الطاقة الحرارية وتعيد تدويرها ، ونتيجة لذلك لا تكاد تفقد الطاقة الخارجية. مزود بعدة مصادر للحصول على الطاقة البديلة المتجددة. يمكن استخدام الكهرباء الزائدة لتزويد المباني الخارجية بالطاقة أو بيعها للشبكة العامة. المتطلبات الفنية هي نفسها بالنسبة للمنازل السلبية والذكية. أولئك. يتم استخدام الطاقة المستلمة من الشبكة ، ولكن بشكل أساسي من المصادر الخاصة ، بذكاء بمساعدة التحكم الذكي. يوفر نظام التدفئة جهاز تخزين موسمي للطاقة يعمل على تدفئة المنزل تقريبًا دون استخدام موارد الطاقة الخارجية خلال فترة التدفئة.

الكفاءة مفهوم اقتصادي يأخذ في الاعتبار الحصول على نتيجة معينة بأقل تكلفة.

كفاءة الطاقة - تفسر الموسوعة على أنها تحقيق الاستخدام الرشيد المبرر اقتصاديًا لموارد الطاقة ، بناءً على أحدث التطورات في الهندسة والتكنولوجيا. هذا لا يعني التقليل أو الحرمان من شيء ما. يتم تحقيق الهدف المحدد للحصول على أقصى قدر من كفاءة الطاقة في المنزل بشكل أساسي عن طريق تقليل فقد الحرارة ، والاستخدام الرشيد للطاقة الحرارية في جميع عمليات الطاقة دون المساس بالنتيجة النهائية.

بالطبع ، يعد العزل الحراري المدروس جيدًا والمنفذ للهيكل ، مع الحد الأدنى من الجسور الباردة ، أحد العناصر الرئيسية ، ولكنه بعيد عن العنصر الوحيد. يبدأ المنزل الموفر للطاقة حقًا في مرحلة تصميم ووضع الأساس ، وهو معزول جيدًا ومقاوم للماء بالفعل في المرحلة الأولى من البناء. لا يوجد تفاهات في مثل هذا المنزل ، كل عنصر في المظهر المعماري مدروس ، من حجم المنزل وشكله وعدد العناصر البارزة والتزجيج والتوجه نحو الشمس.

رعاية خاصة واختيار عزل عالي الجودة ودائم للمنزل. الحد الأدنى لمتطلبات الطبقة العازلة للجدران والأسقف للمنازل منخفضة الطاقة تبدأ من 15-20 سم. تختلف عوازل الجدران والأساسات وأجهزة التدفئة والأنابيب نفسها في الخواص الفيزيائية والميكانيكية والكيميائية المفروضة عليها. على سبيل المثال ، من الأفضل عزل الأساسات برغوة البوليسترين المبثوقة ، والتي تتمتع بقوة ميكانيكية عالية وتقريباً صفر استرطاب. تشمل عيوب هذا العزل مخاطر الحريق العالية (سمية منتجات الاحتراق) ، والحساسية للأشعة فوق البنفسجية (يجب حمايتها من التعرض لأشعة الشمس). ولكن ما نوع خطر الحريق الذي يمكن أن تمثله القابلية العالية للاشتعال لعزل مدفون بالكامل؟

Penoizol جيد كسخان للجدران والسقوف للمنازل الخشبية والمنازل الحجرية المبنية من مواد "قابلة للتنفس" - الطوب ، والخرسانة الطينية الممتدة ، والخرسانة الرغوية ، والخرسانة الهوائية ، والخرسانة الخشبية ، وما إلى ذلك ، ولها بنية مسامية وخصائص مبيدات الحشرات ، يجفف ويطهر الهياكل الخشبية ، ويمنع تكون المكثفات ، ونتيجة لذلك ، يتطور العفن على الجدران الحجرية. بالإضافة إلى ذلك ، فهي متينة ورخيصة ومقاومة للحريق. ومع ذلك ، هناك العديد من السخانات ، ولكل منها خصائصها وخصائصها الخاصة ، ووفقًا لها ، يجب استخدامها للغرض المقصود منها.

إلى جانب العزل الحراري الجيد للغاية ، فإن نظام التهوية المدروس جيدًا هو سمة أساسية للمنزل الموفر للطاقة (في المنازل القديمة يمثل ما يصل إلى ثلث فقد الطاقة). لا يمكن للمنزل الموفر للطاقة ، بحكم التعريف ، تدفئة الشارع بهواء دافئ يتم تفريغه من النوافذ المفتوحة. سوف يحل المبادل الحراري مشكلة تسخين الهواء القادم ، مع إزالة التدفق العكسي من الغرفة. أبسط مبادل حراري سوف يحل مشكلة التسخين المسبق للمياه الواردة من خلال الاستفادة من الحرارة من مياه الصرف الصحي. لتدفئة منزل موفر للطاقة ، من الضروري استخدام الطاقة الشمسية ، ولهذا تم توجيه معظم النوافذ نحو الجنوب. تزجيج غرفتين ، ثلاث غرف ، زجاج بطبقة رقيقة خاصة تنقل الطيف الشمسي وتعكس الأشعة تحت الحمراء.

تعتبر التدفئة أحد أهم عناصر المنزل الموفر للطاقة. يمكن أن يكون غازًا رئيسيًا أو كهربائيًا أو يستخدم طاقة الأرض أو الرياح أو الشمس ، ولكنه يرتبط بالضرورة بجهاز تخزين الطاقة لتخفيف أحمال الذروة. على سبيل المثال ، في منطقة التعريفة الليلية للكهرباء مع خصومات كبيرة ، يمكن أن يكون أساس التدفئة غلاية كهربائية ، مع خزان مياه بعدة أطنان من الماء. سوف تتكيف المياه التي يتم تسخينها في الليل تمامًا مع تدفئة المنزل أثناء النهار. يمكن أن يكون البديل لجهاز تخزين الطاقة المائية عبارة عن ذراع خرساني ضخم على الأرض. سيحمل طاقة كافية للحفاظ على درجة حرارة مريحة في النهار في الغرفة.

عناصر الذكاء.

أي حيل بناءة وعالية التقنية لن تخلق الراحة للمقيمين بدون معدات تنظم عمليات الطاقة في المنزل وفقًا لخوارزميات محددة. على سبيل المثال ، في الليل ، لخلق شعور أكثر راحة ، يجب خفض درجة الحرارة في المنزل وتقليل التهوية.

من الأساليب الجيدة لتوفير الطاقة استخدام نظامين لدرجة الحرارة في المنزل. طبيعي ومخفض إلى أدنى مستوى آمن. بالنسبة لفترة غياب المستأجرين في المنزل ، من الأفضل أيضًا تقليل التهوية.

ستتحكم المعدات الذكية في استهلاك الطاقة وتقليله إلى الحد الأدنى ، وتنظم بشكل عقلاني تشغيل الأجهزة المنزلية.

سيؤدي بناء منزل موفر للطاقة إلى زيادة تكلفته بنسبة 7-15٪ ، ولكنه يقلل من استهلاك الطاقة حتى مع وجود حد أدنى من المعدات يصل إلى 50٪ ، مما يؤدي إلى توفير عدة مرات أثناء التشغيل.

حظًا سعيدًا في كفاحك الدؤوب من أجل كفاءة الطاقة في منزلك ، مما يعني الراحة والراحة فيه.

المفهوم نفسه - منزل موفر للطاقة أو ، كما يطلق عليه أحيانًا "منزل سلبي" ، ظهر في حياتنا اليومية جنبًا إلى جنب مع ظهور تقنيات جديدة في البناء. تم استعارة عناصر منفصلة من هذه الابتكارات من إنتاج الفضاء العسكري نتيجة للتحويل. ساهمت تجربة البناء الوطنية أيضًا في اختيار المواد والتكنولوجيا.

• كهرباء،
• امدادات الحرارة ،
• إمدادات المياه،
• الصرف الصحي
• تنفس.

الكهرباء - الاستهلاك والتكاثر والتراكم

عند التخطيط لبناء منزل بيديك ، فأنت بحاجة إلى طلب مشروع ، مع مراعاة رغباتك. إذا كنت بحاجة إلى منزل موفر للطاقة ، فعليك التفكير في تركيب الألواح الشمسية على السقف والجدران. ضع في المشروع الحد الأقصى لعدد فتحات النوافذ لتمديد ساعات النهار. استخدم مصابيح LED للإضاءة. ستوفر الألواح الشمسية الطاقة للثلاجة والمعدات الإلكترونية. في نفس الوقت ، قم بتجميع الطاقة في البطاريات وإعطائها للإضاءة ليلاً.

منزل موفر للطاقة - مفهوم يشير إلى مبنى يتم فيه تنفيذ مهمة تحسين تكاليف الطاقة ؛ يتم تقليل فقد الحرارة ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في تكاليف الطاقة

إمداد الحرارة

المنزل السلبي هو منزل دافئ ، مع أقل استهلاك للحرارة. سيتم تدفئة منزلك بواسطة نظام مدمج يتضمن غلاية غاز مزدوجة الدائرة ومضخة حرارية. تتطلب المضخة الحرارية بئرًا. يتم إنزال أنبوب نسج مزدوج من الصلب إلى عمق 100 متر. النصف العلوي من الأنابيب معزول حرارياً. تضخ المضخة الحرارية خليطًا سائلًا مثل مضاد التجمد عبر الأنبوب. في العمق ، يسخن الخليط ويطلق الحرارة داخل المنزل. في حالة الصقيع الشديد ، يتم تشغيل غلاية الغاز. تضخ المضخات الحرارية المبرد عبر نظام التدفئة. يتم تركيب غلاية تعمل بالوقود الصلب لتسخين الماء. يتم تسخينه مع النفايات وحطام الخشب. يحرق المرجل ذو الدورة المزدوجة الموفر للطاقة النفايات بدون بقايا ، دون انبعاث دخان. يمكنك صنعه بيديك.

إمدادات المياه

تأتي المياه في المنزل الخامل من بئر محفورة مباشرة من الطابق السفلي ، أسفل المنزل. مشروع نظام إمداد المياه مرفق بمشروع منزل موفر للطاقة. يتم وضع معدات هذا الحفر بحرية في الارتفاع. أعمدة الحفر التي يبلغ ارتفاعها 1.8 متر متصلة بوصلات. يصل عمق البئر إلى 20-30 م وتقوم محطة الضاغط بضخ المياه إلى خزان الإمداد عند استهلاكها. لمدة ستة أشهر ، سيتلقى منزلك منخفض الطاقة مياهًا منزلية ساخنة من مجمّع شمسي مثبت على الجانب الجنوبي من المنزل ، بجانب الألواح الشمسية. يتم إرسال المياه الساخنة الزائدة من خزان الإمداد للري بالتنقيط للأسرة.

الصرف الصحي

تمر المصارف المنزلية الموفرة للطاقة من خلال المبادل الحراري ، حيث تأخذ الحرارة لتسخين الهواء

يمرر المنزل الموفر للطاقة جميع أنواع مياه الصرف الصحي المنزلية من خلال جهاز التعافي ، حيث يأخذ الحرارة لتسخين الهواء. يقع خزان الصرف الصحي على بعد 10-15 مترًا من المنزل السلبي. خزان بلاستيكي بسعة 2 متر مكعب يتم فيه معالجة المياه العادمة بواسطة البكتيريا اللاهوائية. أثناء معالجتها ، يتم ضخ النفايات السائلة المعالجة إلى كومة السماد. السماد ليس فقط سمادًا للحديقة ، ولكنه أيضًا وقود ممتاز لمرجل الماء الساخن.

تنفس

نظام التهوية له مشروع منفصل. تم تجهيز المنزل السلبي مع اثنين من أجهزة التعافي. يسمح لك هذا الجهاز بأخذ الحرارة من الهواء ، والتي تسحبها مروحة من المنزل إلى الخارج وتسخن الهواء البارد الممتص من الشارع. وبالتالي ، يتم التخلص من اختلاف كبير في درجة الحرارة داخل الغرفة. يقف جهاز التعافي الثاني على أنبوب الصرف الصحي.

مشروع البيت

تم تصميم المنزل الموفر للطاقة مع مراعاة الحفاظ على الحرارة. يتم وضع كتل الخرسانة الخلوية للجدران الحاملة على مادة لاصقة خاصة. الجدران مغطاة على كلا الجانبين بنفس التكوين. يحتفظ هذا الجص بالحرارة ، بسبب حشو الكرات المجوفة التي يصل قطرها إلى 1 مم. لن تكون هناك جسور باردة على الجدران. يتكون ذراع التسوية الموجود على الأرض وفي العلية من تركيبة نفس التصميم. سقف العلية محاط بألواح من الصوف المعدني وألواح MDF. مع هذه النهاية ، يصبح المنزل الخامل "ترمس".

المنزل الموفر للطاقة ، على الرغم من أنه ليس مبنى مغلق تمامًا به مصادر مستقلة للمياه والكهرباء والغاز ، إلا أنه يجعل من الممكن توفير التدفئة والإضاءة بشكل كبير

يتم إدخال نافذة ثلاثية الزجاج في النوافذ على جوانب من ثلاث غرف مع عزل. يبرز الجزء العلوي من السقف ، في مشروع المنزل الموفر للطاقة ، من الجدار بمقدار متر واحد ، ويتم بناء شرفة مع زجاج مستمر بإطارات خشبية حول المحيط. مع هذه الحماية من الرياح ، تحصل حقًا على منزل دافئ. تشغل البطاريات الشمسية المنحدر الجنوبي بأكمله للسقف ويتم تثبيتها كحاجز شرفة.

فيديو: منزل موفر للطاقة DIY

منزل الطاقة الذاتية

في مشروع المنزل السلبي ، من الضروري وضع سياج للموقع. نصب سياج حجري مرتفع على الجانب الشمالي وسياج شبكي قابل للاختراق في الجنوب. توجد أشجار الفاكهة على الجانبين الغربي والشرقي للمنزل ، وعلى الجانب الجنوبي توجد حديقة. يمكن تنفيذ معظم العمل في مثل هذا المشروع يدويًا. باستثناء تلك اللحظات التي تتطلب الميكنة ، يلزم الاتصال بالأنظمة وضبط الإلكترونيات. يعيش المنزل السلبي في الواقع حياة نشطة للغاية. تمنحك الأرض الماء والدفء. الألواح الشمسية والمجمعات - الكهرباء والماء الساخن. وتضع روحك في منزل دافئ بيديك.

هناك عدة أسباب لبناء منزلك باستخدام تقنيات موفرة للطاقة. السبب الرئيسي هو أنك ستتحمل تكاليف أقل في تشغيل منزلك. ولكن من المهم أيضًا أن تكون هذه الخيارات أثناء البيع أكثر جاذبية للمشترين ، ويمكن تحديد سعرها أعلى من ذلك بكثير.

فيما يتعلق بأحدث الأحداث في سوق الطاقة العالمي ، يمكن استخلاص الاستنتاج التالي. سعر المصدر الرئيسي للطاقة ، وهو النفط ، متقلب للغاية وسوف يرتفع باستمرار. إذا نظرت إلى الماضي وقمت بتحليل تكلفة النفط ، فسيتم تأكيد هذه البيانات. لذلك ، علينا أن نخرج بطريقة ما ، على سبيل المثال ، للتخطيط لبناء منازل موفرة للطاقة وشراء معدات موفرة للطاقة.

ليس فقط الفائدة المادية هي ميزة هذا النوع من المنازل. في الواقع ، من خلال تقليل استهلاك موارد الطاقة ، نقوم بتنقية غلافنا الجوي من الشوائب والمواد الضارة الناتجة عن احتراق الوقود. يعتقد معظمهم أن هذه مساهمة ضئيلة في تطهير كوكبنا ، ويستمر السكان في الإصابة بأمراض البشرة والمعدة. ومع ذلك ، هذا ليس صحيحًا تمامًا ، فلا يمكن التعامل مع هذه الآفة إلا معًا.

لماذا نستخدم الطاقة في منازلنا؟

إذا أخذنا منزلًا عاديًا عاديًا ، فيمكننا التمييز بين العديد من "أكلة" الطاقة:

• الأجهزة الكهربائية المختلفة
• خفيفة؛
• دافيء؛
• تسخين المياه.

يتم إنفاق حوالي 72٪ من إجمالي الطاقة على تدفئة منازلنا. هذا لأنهم في وقت سابق في بلدنا لم يفكروا في إنقاذ وبناء المنازل دون إيلاء اهتمام خاص للعزل الحراري. في البلدان الأوروبية ، الوضع ليس مؤسفًا للغاية ، لكن رقمهم أيضًا يترك الكثير مما هو مرغوب فيه - 57 ٪.

دعونا نفهم مفهوم معايير الطاقة

أصبح البناء الموفر للطاقة شائعًا في التسعينيات. كانت ألمانيا وفرنسا والسويد وسويسرا أول من اهتم بهذا الأمر. بدأ الخبراء الأوروبيون في ربط خسائر الطاقة بضعف العزل الحراري للمنازل ، والشكل غير المنتظم للمباني ، بالإضافة إلى الموقع السيئ للمباني بالنسبة للنقاط الأساسية. تكلفة تصحيح هذه النواقص لا تكاد تذكر ، فلماذا لا ندخر؟ ثم بدأ تقسيم المباني السكنية إلى أنواع:

• منزل موفر للطاقة. يعتبر هذا المبنى الذي لا يستهلك أكثر من سبعين بالمائة من التيار من الطاقة التي يستهلكها المنزل العادي. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم هذه المرافق منشآت تعمل بالطاقة (طواحين الهواء ، الألواح الشمسية) وعزل حراري يبلغ حوالي خمسة عشر سنتيمترا.
• مبنى منخفض الاستهلاك. هنا ، لا تزيد النسبة إلى استهلاك المنزل القياسي عن خمسة وأربعين بالمائة ، والعزل حوالي عشرين سنتيمترا.
• يعتبر المبنى السلبي مبنى ذو استهلاك منخفض للغاية - 30٪ مقارنة بالمنازل العادية. يحقق المهندسون هذه النتائج بفضل العزل الممتاز والاستخدام السليم للحرارة - الطبيعية والتي يتم إنفاقها بشكل متوسط ​​في أنظمة التهوية. عادة ، تم تجهيز هذه المنازل بعزل حراري بسمك ثلاثين سنتيمترا ، وهو مصدر مستقل للكهرباء والحرارة.
• المباني التي لا تستهلك طاقة. نعم ، من المخطط استخدام مثل هذه ، علاوة على ذلك ، فإنها ستوفر أيضًا الكهرباء للشبكة. ومع ذلك ، هذه مجرد تجربة حتى الآن. العزل الحراري في هذه المنازل أربعون سنتيمترا.

حساب الحرارة المطلوبة

إذا أخذنا في الاعتبار أن معظم الكهرباء يتم إنفاقها على الحرارة ، فسيتم اختيار معيار الطاقة للمنزل بناءً على المعامل E. يشير إلى الحاجة الموسمية للحرارة - يعكس الكمية اللازمة لتسخين متر مربع. دعونا نرى ما يعتمد عليه هذا المعامل:

• جودة العزل الحراري.
• نوع التهوية.
• اتجاه المبنى إلى النقاط الأساسية.
• كمية الحرارة المنزلية.

ومن الجدير بالذكر أيضًا معامل الاستهلاك الحراري الموسمي العادي E0. كما تحدد كمية الحرارة المطلوبة لتسخين متر مكعب ، ولكن بشرط أن يتم تشييد المبنى وفقًا لجميع الأعراف والقواعد. يتم حساب E0 كنسبة مساحة الجدران الخارجية إلى الحجم المسخن.

ما مدى ربحية المنزل الموفر للطاقة؟

إن التقنيات تتحسن ، وإذا نظرنا إلى المستقبل ، يمكننا القول: بناء مثل هذه المنازل اقتصادي. الآن الاستثمار المخصص لبناء هيكل سلبي يزيد بنسبة 20 في المائة عن تكلفة بناء مبنى قياسي. بعد بضع سنوات ، سينخفض ​​الفرق بنسبة 10 بالمائة. ويمكن تأكيد ذلك من خلال تجربة البناة الأجانب. يعتبر المبنى السكني الموفر للطاقة خيارًا استثماريًا جيدًا. دعنا نؤكد ذلك من خلال النظر في المثال التالي. على سبيل المثال ، لنأخذ منزلًا ريفيًا عاديًا بمساحة 150 مربعًا ، حيث تعيش عائلة واحدة. كتركيب تدفئة في هذا المنزل ، سنختار غلاية تعمل بالغاز. ثم تكون تكلفة تشغيل المسكن على النحو التالي:

• تدفئة - 144 كيلو واط / م 2 ؛
• تسخين المياه - 30 كيلو واط / م 2 ؛
• الاحتياجات المنزلية (الأجهزة الكهربائية ، الطبخ ، الإضاءة) - 26 كيلو واط / م 2.

في هذه الحالة ، اتضح أن مثل هذا المنزل سوف يستهلك 30000 كيلوواط في السنة. إذا أخذنا منزلًا خشبيًا موفرًا للطاقة ، بدلاً من المنزل القياسي ، فستكون الصورة كما يلي:

• تدفئة - 44 كيلو واط / م 2 ؛
• تسخين المياه - 30 كيلو واط / م 2 ؛
• الاحتياجات المنزلية (الأجهزة الكهربائية ، الطبخ ، الإضاءة) - 26 كيلو واط / م 2.

سوف تستهلك 15000 كيلوواط في السنة. في المجموع ، يمكنك توفير حوالي 50 ٪ من تشغيل المنزل. معلومات مشجعة للغاية.

منطقة النافذة

الآن ، في المباني التي تم تشييدها حديثًا ، غالبًا ما يمكن للمرء أن يجد المباني الكبيرة ، لكن تصميم النوافذ لا يسمح بالحماية الحرارية بالقرب من الجدران الرئيسية. من ناحية أخرى ، فيما يتعلق بإضاءة الغرفة ، تعمل النوافذ الكبيرة على تقليل الإضاءة الاصطناعية. علينا أن نبحث عن الوسط الذهبي. عند التصميم ، تعتبر النسبة 6: 1 هي الأفضل ، حيث 6 هي مساحة الأرضية ، و 1 هي النافذة. على سبيل المثال ، لنأخذ منزلًا موفرًا للطاقة وغرفة مساحتها 36 مترًا مربعًا. ستكون مساحة التزجيج المثالية حوالي 6 أمتار مربعة.

تصميم منازل موفرة للطاقة. كتالوجات المشروع

تشير الإحصائيات إلى أن حوالي 80٪ من المساكن الخاصة في الغرب تُبنى على أساس مشاريع جاهزة. هل من الممكن بناء منزل موفر للطاقة على أساس هذه الخيارات؟ المشاريع بأعداد كبيرة في أدلة خاصة ، ولكن أي من الخيارات العديدة للاختيار؟

مهمة مهمة للغاية هي تقليل استهلاك الطاقة إلى الحد الأدنى. كما هو مذكور أعلاه ، فإن نصيب الأسد منه يتم إنفاقه على تدفئة المساحات في الشتاء. ومع ذلك ، يجب أن يكون مفهوما أنه من خلال زيادة طبقة العزل الحراري ، لا يمكن جعل المنزل موفرًا للطاقة. هنا يجب أن يكون النهج شاملاً. من المهم جدًا إزالة جميع جسور الهواء البارد ، وكذلك توفير التهوية الميكانيكية.

الاهتمام بالجدران والسقف

قبل شراء المشروع ، يجب دراسته بعناية للتأكد من توافقه مع العزل الحراري المستمر. المنزل الموفر للطاقة هو مبنى تعتبر فيه مسألة الضيق مهمة للغاية.

بسبب هذه الخاصية ، لن يدخل الهواء البارد الغرفة. يجب إغلاق كل شيء ، من الأبواب إلى السطح. جدران هذه المنازل مغطاة بطبقة مزدوجة ، والسقف مصنوع من عازل حراري وحاجز بخار. يتم إغلاق المفاصل والمثبتات بشريط لاصق خاص.

حساب كفاءة الطاقة

كما هو مذكور أعلاه ، يعتبر المبنى موفرًا للطاقة إذا لم يستهلك أكثر من سبعين بالمائة من الطاقة الكهربائية من الكمية التي يستهلكها المنزل التقليدي. ضع في اعتبارك المعامل E وقيمته:

• بالنسبة لمنزل عادي ، المعامل. E أقل من أو يساوي 110 كيلو واط / م 2.
• لمنزل موفر للطاقة ، المعامل E أقل من أو يساوي 70 كيلو واط / م 2.
• للاحتمالات E أقل من أو يساوي 15 كيلو واط / م 2.

في الغرب ، تعتبر طريقة حساب كفاءة الطاقة للمباني بواسطة معامل Ep أكثر حداثة. يشير إلى كمية الطاقة اللازمة للتدفئة والتهوية وتسخين المياه والإضاءة وتكييف الهواء. ضع في اعتبارك تصنيف المباني ، اعتمادًا على Ep:

• بالنسبة للمباني الاقتصادية ، فهي أقل من أو تساوي 0.5.
• المعامل للمباني الموفرة للطاقة. Ep أقل من أو يساوي 0.75.
• بالنسبة للمباني العادية ، تكون أقل من أو تساوي 1.
• لمعامل المباني السلبية. Ep أصغر من أو يساوي 0.25.
• بالنسبة للمباني الأكثر كثافة في استخدام الطاقة ، يكون Ep أكبر من 1.5.

مسألة التهوية والتدفئة

لقد قلنا بالفعل أن المنزل الموفر للطاقة يجب أن يكون مجهزًا بتهوية ميكانيكية ، مع وظيفة الحصول على الحرارة. لذلك ، عند اختيار المشروع ، يجب التأكد من توفير هذه التهوية في المنزل. هذا مهم لأن التهوية التقليدية لن تعمل في منزل مغلق. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن التهوية بالجاذبية تعمل جيدًا في درجات حرارة أعلى بقليل من الصفر ، لذا فهي غير مجدية تقريبًا في الصيف.

في المنازل المُحكمة الإغلاق والموفرة للطاقة ، تعمل التهوية الميكانيكية بشكل أفضل ، مما يسمح لك بالحصول على الحرارة من هواء العادم. ستتيح هذه التهوية الاستغناء عن نظام تسخين المياه المعتاد في المنزل ، مما سيؤدي إلى توفير في المشعات والأنابيب ومنشآت التدفئة. لذلك ، كن حذرًا عند اختيار منزل موفر للطاقة: يجب أن تتضمن المشاريع هذا النوع من التهوية.

بعض تفاصيل البناء

سنقوم بتحليل تعقيدات بناء مثل هذه الهياكل. إذا كنت تخطط لبناء منزل موفر للطاقة بيديك ، فأنت بحاجة إلى معرفة العدد الدقيق للأشخاص الذين سيعيشون هناك. بعد كل شيء ، يخلق الناس أنفسهم حرارة منزلية - عند الغسيل والطبخ واستخدام الأجهزة الكهربائية. اتضح أن المنازل الكبيرة جدًا لن تعتبر ذات كفاءة في استخدام الطاقة ، بشرط أن يعيش فيها العديد من الأشخاص. تحتاج أيضًا إلى التفكير بعناية في الاستهلاك الحالي الفعال ، واختيار الأجهزة والمعدات الموفرة للطاقة. سيكون من المفيد تجهيز المنطقة المجاورة وفقًا للنقاط الأساسية والظروف المناخية في منطقتك.

استنتاج

سيكون تصميم وبناء المنازل الموفرة للطاقة في المستقبل هو الاتجاه الوحيد تقريبًا في صناعة البناء. لذلك عليك التفكير في الأمر الآن.