ما هو منزل صفر أو كيف تدفع أقل؟ مبنى سكني فردي بدون استهلاك للطاقة.

يجبر ارتفاع الرسوم الجمركية على المياه والغاز والكهرباء أصحاب المنازل على تحسين استخدام موارد الطاقة. إنها تعزل المنازل نوعيًا ، وتحسن نظام التدفئة وإمدادات المياه الساخنة ، وتثبيتها الإضاءة الموفرة للطاقةوغيرها. مثل هذه التدابير لا تضمن توفير التكاليف على المدى الطويل فحسب ، بل تضمن أيضًا الحفاظ على الموارد الطبيعية.

يُطلق على المنزل الذي يتم تزويده بالكامل بالحرارة والكهرباء والماء ، ولكن في نفس الوقت يستهلك موارد أقل من الآخرين ، صفر ، وأيضًا موفر للطاقة ، سلبي. يحتوي هذا المنزل على نظام تدفئة محسّن وإمدادات كهربائية وما إلى ذلك.

استهلاك الطاقة للمنزل السلبي حوالي 10٪ من محددة في مجال الطاقةلكل وحدة حجم يستهلكها الأسد منازل حديثة. في الظروف المثاليةيجب أن يكون المنزل صفر مستقلاً بقوة. هذا ممكن بسبب التحسين الشامل لجميع الأنظمة في المنزل ، واستخدام قدرات الحفاظ على الحرارة الطبيعية ، وليس أنظمة التدفئة والتهوية وإمدادات المياه المعتادة. بطبيعة الحال ، يتم تدفئة المنزل السلبي من قبل الأشخاص الذين يعيشون فيه ، ويستخدمون من قبلهم الأجهزة المنزليةومصادر الطاقة البديلة ، و ماء ساخنيمد الألواح الشمسيةووحدات دوامة حرارية ومضخة حرارية .

التحسين الشامل لكفاءة الطاقة في المنزل الشركات المتخصصة. لاحظ المتخصصون الذين طوروا مشروع "البيت صفر" ميل السعي لتقليل استهلاك الطاقة في المنزل في جميع أنحاء العالم ، وفي العديد من البلدان - حتى على مستوى الولاية. إن فقدان الحرارة لمنزل الصفر هو صفر عمليًا ، بينما تقوم المنازل (والشقق) العادية غير المعزولة بتدفئة الشارع. بالمناسبة ، في المباني الشاهقةالشقق ، مثل المنازل الخاصة ، معزولة عن طريق استبدال النوافذ والعزل الجدران الخارجية. لكن أولئك الذين بدأوا للتو في بناء منازلهم اليوم يفكرون في كل شيء في مرحلة التصميم. تتأثر كفاءة الطاقة في المنزل بتصميمه مواد بناءومصادر الطاقة والحرارة البديلة. على سبيل المثال ، في المنزل صفر يستخدم إطار خشبي، إطارات النوافذ الخشبية ، والعزل الحراري جزئيا المواد الثانوية، مثل الزجاج الرغوي ، والحد الأدنى من استخدام المنتجات البتروكيماوية.

دور مهمالخامس التقنيات الحديثةيتم لعب العزل الحراري بواسطة ما يسمى بالعزل الحراري المرشوشة. على سبيل المثال ، يسمح لك العزل بالرش بتطبيع الرطوبة ودرجة الحرارة داخل الغرفة. وفي حد ذاته ، فإن العزل الحراري هو مادة خاصة تعتمد على البولي يوريثين.

نتيجة لخلط المادة الضرورية ، يتم تكوين رغوة سميكة من نوع خاص بقاعدة كثيفة إلى حد ما. تتناسب هذه الرغوة مع السطح بقوة ، ولا تستغرق سوى بضع دقائق حتى تجف. يتم تحديد كمية المواد المستخدمة اعتمادًا على نوع العزل الحراري ومتطلبات صاحب المنزل المستقبلي.

من بين مزايا رش العزل الحراري ، تجدر الإشارة إلى أن العمل غير مرتبط بالعوامل الموسمية. يمكن استخدام هذا العزل الحراري في درجات حرارة تتراوح من 10 إلى 40 درجة مئوية. قد تختلف أنواع معينة من العزل الحراري المرشوشة عن بعضها البعض من حيث الصلابة والمعلمات الأخرى. تؤخذ أيضا في الاعتبار جاذبية معينةالمواد ، التوصيل الحراري ، إلخ.

آخر ميزة مهمةعازل حراري رش - لمنع تكوين التآكل. نتيجة لذلك ، تعمل الأسطح التي تحتوي على مثل هذا السخان لفترة طويلة جدًا ولا تتدهور. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العزل المرشوشة سهل الاستخدام نسبيًا. يُعتقد أن فريقًا من العمال يمكنه أداء أعمال العزل على مساحة 1000 متر مربع. متر في وردية واحدة فقط.

الخاصية المميزة للعزل الحراري المرشوش هي الالتصاق بالخشب والجص والورق و الأسطح المعدنية. نتيجة لذلك ، غالبًا ما تُستخدم لعزل الجدران المصنوعة من الخشب والجص والورق وغيرها من المواد ، بما في ذلك المباني منخفضة الارتفاع والعقارات الخاصة. وغالبًا ما يتم استخدامه أيضًا في أعمال مختلفةلإعادة الإعمار والترميم والإصلاح.

طرق تحسين كفاءة الطاقة في المنزل بشكل شامل:

1. بناء منزل صفر.
2. نظام التدفئة: تركيب المضخات الحرارية ، تجميع الطاقة الشمسية، والمولدات الحرارية الدوامية ، ومراجل التدفئة والوقود الصلب أو المسخنات الكهربائية).
3. مزود الطاقة: استخدام توربينات الرياح منخفضة الطاقة ، والألواح الشمسية ، والأنظمة الهجينة ، والأنظمة مصدر طاقة غير متقطع).
4. توفير الطاقة (نظام استرداد الحرارة ، المنزل الذكيو أنظمة توفير الطاقةإضاءة).
5. ل منازل منتهية: تسخين.

يتم أيضًا تقليل تكاليف التدفئة عن طريق استخدام نظام تكييف الهواء مع استعادة الحرارة. نظام تهوية خاص يجلب الهواء إلى المنزل درجة حرارة الغرفة، والتي لا تحتاج إلى تسخين أو تبريد إضافي. لتوليد الكهرباء والحرارة ، يتم تثبيت الألواح الشمسية أو المجمعات على أسطح المنازل الخاملة. وأثناء التصميم ، يستخدمون مبادئ العمارة الشمسية ، التي تتكيف معها إلى أقصى حد الظروف الطبيعية(الكثير من الزجاج من الجنوب وحد أدنى من النوافذ من الجانب الشمالي). طبعا العزل الحراري يحمي المنزل بأكمله من البرد: الجدران والأرضيات والسقف ، لذلك فهو جزء ضروري من البيت الصفري. وأخيرا منازل سلبيةالحفاظ على جو مثالي لحياة الإنسان - بدرجة حرارة ورطوبة مريحة.

في الواقع ، صفر منازل هي مبنى "غدًا" ، مستقبل بناء المساكن الخاصة ، مربح وملائم ليس فقط للبشر ، ولكن أيضًا للحفاظ على الطبيعة من حولنا. في البلدان المتقدمة ، تحظى المنازل الخاصة الموفرة للطاقة بشعبية كبيرة. إنها شائعة جدًا هناك وهي اتجاه واعد في البناء في بلدنا.

إن الاستخدام غير المنضبط للمعادن ، التي تعتبر بمثابة المعادن الرئيسية ، سيؤدي حتما إلى استنفاد الاحتياطيات العالمية. وهذه ليست المشكلة الحادة الوحيدة للبشرية جمعاء: على 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 منخفضاستهلاك) ومنازل نشطة (تنتج طاقة أكثر مما تستهلك).

مكان خاص في هذا الخط تحتلها المنازل مع استهلاك صفرطاقة.

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 مثل هذا المنزل يسمى "مع استهلاك شبه معدوم للطاقة".

من الناحية العملية ، يبدو الأمر على النحو التالي: لصيانة المبنى ، تؤخذ الكهرباء من مصادر مستقلة ، وهي كافية فقط لتلبية جميع الاحتياجات. قد يكون غائبا تماما.

أو خيار آخر: 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 مهمتان هنا. أولا ، كفاءة الطاقة. وهذا يعني ، امتثالًا شاملاً للهيكل مع جميع شرائع البناء الموفر 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. على سبيل المثال ، قد يكون الخيار الجيد هو استخدام 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 منزل واحد لا يساهم في تلوث البيئة قيد التقدم بالفعل ؛ في قطاع البناء ، من الممكن تقليل استهلاك الوقود بشكل كبير ، وبالتالي تقليل 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. دعنا 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 فصل الشتاء و فترة الصيففي 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 أيضًا 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 هو اتجاه عاجل وواعد. وأصبحت المنازل التي لا تستهلك أي طاقة ، وكذلك مع توازن طاقة إيجابي ، وكذلك سلبية (مع استهلاك منخفض للطاقة) أكثر فأكثر.

مبنى سكني فردي بدون استهلاك للطاقة
يقدم هذا الكتالوج مشاريع حول هذا الموضوع "مبنى سكني فردي بصفر
استهلاك الطاقة ل نيزهني نوفجورودومنطقة نيجني نوفغورود "، يؤديها العزاب
العمارة في قسم التصميم المعماري.

مهمة فنية "مبنى سكني فردي بدون استهلاك للطاقة في نيجني نوفغورود ومنطقة نيجني نوفغورود"تم تجميعه من قبل قسم التصميم المعماري في NNGASU ، والذي وافق عليه رئيس NNGASU ووافق عليه قسم التنمية الحضرية في منطقة نيجني نوفغورود. المهمة المنصوص عليها لتطوير حل تخطيط الفضاء بما يتوافق مع المتطلبات التالية:

1. مساحة الارض = 1000 م 3 = 10 فدان
2. الطوابق - 3 طوابق (الطابق السفلي ، الطابق الأول ، العلية)
3. عدد أفراد الأسرة - 3-4 أفراد
4. تبلغ المساحة الإجمالية للمبنى السكني 80-100 متر مربع
5. توفير جراج لسيارة واحدة
6. الجدران والفواصل - عوارض لاصقة ، وسجلات معايرة ، وألواح خشبية

يجب أن يستخدم المشروع ابتكارات في مجال توفير الطاقة: جديدة هياكل خشبية، نظام إزالة الثلج الأصلي ، توربينات رياح فريدة من نوعها ، الأنظمة الحديثةتنفس.

مبنى سكني خشبي في جانب توفير الطاقة.
البيت السلبي هو المعيار الرائد في العالم في بناء موفر للطاقة. يصل توفير الطاقة إلى 80٪ مقارنة بالمباني الجديدة التقليدية. تم تطوير مفهوم Passive House في عام 1988 من قبل البروفيسور بو أدامسون في جامعة لوند بالسويد. الفكرة هي إنشاء مبنى يمكن أن يحافظ على ظروف مريحة لشخص لفترة طويلة بشكل تعسفي دون توفير الطاقة من الخارج. هذا مثال على نظام مغلق لا يتطلب تدخل طرف ثالث لوجوده ، والذي يقوم على المبادئ التالية:

• تقليل فقد الحرارة (يتم تحقيقه بسبب المساحة الصغرى السطح الخارجيمبنى؛ يستخدم مواد خاصةلحمل المباني وإرفاقها ، مواد التشطيبمع معامل توصيل حراري منخفض ، مصابيح LED كأجهزة إضاءة).
• استخدام مصادر الطاقة البديلة ، المصابيح مثل تركيبات الإضاءة، مؤقتات - لتوفير الطاقة.

في مشاريع بكالوريوس الهندسة المعمارية في NNGASU ، بالإضافة إلى حلول تخطيط الفضاء ذات الصلة ، يتم استخدام عدد من الأساليب المبتكرة:

• هياكل خشبية جديدة
• نظام محراث الثلج
• توربينات الرياح الفريدة
• أنظمة تهوية حديثة ، إلخ.

يتطلب التصميم والميزات المعمارية لمبنى منخفض الارتفاع موفر للطاقة تركيب مائل أو سقف مسطحمع الحد الأدنى من المنحدرلاستنزاف مياه الغلاف الجوي. يعمل السقف ، كما تعلم ، كمتراكم لتساقط الثلوج ، وبالتالي يخلق أحمالًا كبيرة العناصر الحاملةوالسقف نفسه. الطريقة الحاليةتتطلب إزالة الغطاء الجليدي عن أسطح المباني باستخدام الكابلات الكهربائية الكثير من الكهرباء. في هذا الصدد ، تم تطوير طريقة أقل استهلاكًا للطاقة على مستوى رسومات العمل ، وجوهرها كما يلي. يتم تثبيت خطوط الأنابيب المثقبة بقطر 25-30 مم على سطح السطح الموازي للجانب الطويل من المبنى. ترتبط خطوط الأنابيب بجهاز تحفيزي يستخدم كضاغط بقوة 2-3 كيلو وات أو قنينة غازبغاز النيتروجين المحايد. هواء مضغوطأو الغاز في خط الأنابيب عند ضغط 0.5-1.0 ضغط جوي. تتم إزالة الثلج في غضون 15-20 ثانية.

داخل السقف المهوى على أرضية عازلة للحرارة والصوت ، من المفترض وضع مولد رياح عمودي. يتكون سقف المبنى على شكل أقسام عمودية حاملة (ربما تكون مصنوعة من البولي كربونات) ، والتي يتم وضعها في المخطط في الاتجاه الشعاعي أسفل زاوية حادةعلى المحاور القطرية للطلاء. سخان مياه شمسي مصنوع من أنابيب فولاذية، باللون الأسود ، أو - الألواح الشمسية. تشكل الأقسام الرأسية في المخطط قنوات ذات مقطع عرضي متغير ، مما يسمح بزيادة سرعة وضغط الهواء في المنطقة المركزية للسقف بأكثر من 2.5 مرة ، وبالتالي زيادة السرعة الزاوية لتوربينات الرياح. وبالتالي ، فإن المنزل ، نظرًا لتصميمه وميزاته المعمارية ، يسمح لك بالتقاط وتعزيز وتركيز تدفقات الهواء الأفقية والرأسية في نفس الوقت. عند سرعات الرياح العالية جدًا ، تفتح النوافذ في السقف المتدلي تلقائيًا. نتيجة لاستخدام هذا القراريبدأ المبنى في توليد الكهرباء بسرعة رياح 1.5-2.0 م / ث. عدد الأيام في السنة مع سرعة الرياح هذه 75-80٪ لمنطقة نيجني نوفغورود. عندما تكون سرعة الرياح أقل من 1.5 متر / ثانية ، عندما لا يولد المبنى طاقة ، يتم تشغيله تلقائيًا مصدر النسخ الاحتياطيالطاقة هي مولد كهربائي. في الليل ، يتم إمداد الكهرباء الزائدة النظام المركزيمزود الطاقة.

لتقليل فقد الحرارة في المشاريع ، نظام العرض والعادمالتهوية مع استعادة الحرارة. الفرق الرئيسي بين النظام والأنظمة القياسية هو أن الهواء يدخل المبنى ليس من خلال مدخل التهوية ، ولكن من مجرى هواء تحت الأرض. بنفس الطريقة يخرج. المبدأ الأساسي للعملية هو أن مجرى الهواء تحت الأرض مجهز بمبادل حراري (مبادل حراري أرضي) ، والذي يسخن الهواء مسبقًا. يتخلى التيار الساخن عن الحرارة إلى البارد وينظم درجة الحرارة الكلية. هذا يسمح بتحسين الكفاءة بنسبة تصل إلى 90٪ نظام التهويةتعمل مع مراعاة توليد الحرارة الداخلية. يتم إنتاج هذا الأخير بكميات كبيرة ، على سبيل المثال ، من أجهزة الكمبيوتر وتدفئة الناس والإضاءة والأجهزة الكهربائية المختلفة.

مفهوم التصميم الفردي للطالب الخشبي المباني السكنيةلنيزني نوفغورود يوضح نهج معقدفي الاقتصاد ، جودة عاليةوبناء آمن.

يمكن تحويل النموذج المقدم للمنزل. اعتمادًا على حجم الأسرة واحتياجات الناس ، قد يكون هناك منزل فردي، منزل مكون من عائلتين ، هناك أيضًا إمكانية حظر الوحدات. الفكرة هي إنشاء مبنى يمكنه الحفاظ على ظروف معيشية مريحة دون توفير الطاقة من الخارج. المبنى السكني مصنوع من الخشب باستخدام تقنيات موفرة للطاقة وصديقة للبيئة. يتم تزويد المنزل بالحرارة "بشكل سلبي" ، أي فقط باستخدام مصادر الحرارة الداخلية التي يتم الحصول عليها عن طريق توليد طاقة الرياح والطاقة الشمسية ومعالجة النفايات البيولوجية.

مبنى سكني فردي مصمم لنيزني نوفغورود. لقد جسدت الابتكارات في مجال التصميم والبناء الموفر للطاقة: توربينات الرياح الفريدة ، ونظام التهوية الحديث ، ونظام إزالة الجليد ، والهياكل الخشبية الجديدة وغيرها. تم تصميم المنزل لعائلة مكونة من 4 أشخاص. حل التخطيطتم أخذ المنازل وفقًا لتوجيه المنزل إلى النقاط الأساسية: غرفة المعيشة وغرفة المطبخ وتناول الطعام وغرف الأطفال مواجهة للجنوب وتحتوي على طائرات زجاجية كبيرة ودهليز ومرآب وخزانة ملابس ولوجيا في الطابق الثاني اذهب الى الشمال.

يقع المبنى السكني في حي مصمم مسبقًا في نيجني نوفغورود ، وهو مخصص للتطوير الفردي. مصممة لعائلة مكونة من أربعة أفراد ، بها ثلاث غرف نوم ومرآب لسيارتين. حجم واحد منطقة مشتركةفي الطابق الأول (غرفة المعيشة وغرفة الطعام والمطبخ) "يتدفق" إلى مساحة الشارع من خلال شرفة فسيحة مواجهة للجنوب. الجانب الشمالي محمي من التأثير السلبيمنطقة عازلة على شكل سلم محاط بجدار زجاجي وجدار دافئ.

مشاريع تطوير واعمار منطقة سكنية

1. مشروع تطوير الحي داخل حدود شوارع Artelnaya و Agronomicheskaya و Savrasov و Artelny proezd (Zamiatina N.E.)
2. مشروع إعادة بناء الحي داخل حدود Artelnaya و Artelny proezd و Agronomicheskaya و Savrasova الشوارع (Filyushkin I.)

في حالات استثنائية ، وكنسخة احتياطية ، يكون نظام التهوية مزودًا بسخانات منخفضة الطاقة أو مكيفات هواء توفر الحد الأدنى من ضبط ظروف درجة الحرارة.

تم تنفيذ تقنيات مماثلة في بناء "قرية بيئية" بالقرب من هلسنكي في فنلندا. إنها منطقة نظيفة بيئيًا من النوع الريفي بمساحة 1132 هكتارًا.

أثناء البناء ، تم تطبيق أنظمة حديثة لاستخدام واستعادة الحرارة ، مثل استخدام عودة المياهأنظمة التدفئة ل تدفئة ارضية، استرداد حرارة هواء العادم، الأنظمة تهوية طبيعيةمع منحرف تصميم جديد ، واستخدام مجمعات الطاقة الشمسية في أنظمة الماء الساخن ، وأتمتة أنظمة دعم الحياة ، والاستخدام عزل حراري فعالفي مظاريف المبنى. وأظهر التدقيق أن استهلاك الطاقة في البيوت البيئية لا يتجاوز 15 كيلوواط ساعة / متر مكعب في السنة.

في أوروبا ، تم استخدام نهج مماثل منذ فترة طويلة ليس فقط للمباني السكنية ، ولكن أيضًا للمباني الصناعية أو المكاتب. وضعت الدنمارك وألمانيا وفنلندا هدفًا خاصًا البرامج الحكوميةلجعل جميع كائنات التطوير المنتظم إلى مستوى سلبي مشروط ، يعادل 30 كيلو واط ساعة / متر مكعب في السنة. على سبيل المثال ، هذه هي الطريقة التي تم بها بناء مبنى المكاتب مركز البحوث ROCKWOOL في الدنمارك. حصل المشروع على جائزة Office of the Year 2000 وتم الاعتراف بالمبنى كواحد من أكثر المباني كفاءة في استخدام الطاقة في العالم. المفهوم الحديثبناء المنازل لا يتطلب فقط استخدام التقنيات الموفرة للطاقة.

كما ينطوي على تقليل التلوث البيئي الناتج عن النفايات المختلفة والمواد الضارة وإشعاع الطاقة والمجالات. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون المنزل الخامل للطاقة في حالة توازن ديناميكي حراري مع بيئة، والذي يتوافق مع مثل هذا المسار لتطور الحضارة ، حيث ، من ناحية ، لا يتم استخدام المصادر غير المتجددة للطاقة والمواد عمليًا ، ومن ناحية أخرى ، لا تتضرر الطبيعة وصحة الإنسان.

أمثلة على المنازل المبنية ذات الاستهلاك المنخفض للطاقة

في أوكلاهوما بالولايات المتحدة الأمريكية ، قامت شركة Ideal Homes ببناء أول منزل خالٍ من الطاقة والذي يمكن أن يصبح التصميم المرجعي للمباني ذات الإنتاج الضخم من هذا النوع. تكلفة الكوخ أقل من مائتي ألف دولار. لا تستهلك طاقة خارجية وتولد نفس القدر من الطاقة التي تستهلكها في السنة. هذا المنزل المكون من طابق واحد يحتوي على ثلاث غرف نوم وحمامين بالإضافة إلى بدروم وجراج. المرفق متصل بشبكة كهرباء المدينة ، على الرغم من أنه خلال فترات انخفاض الأحمال ، يسمح لك نظام إمداد الطاقة المستقل في المنزل بتوليد طاقة أكثر مما تستهلكه. تستخدم الألواح الشمسية كمصادر مستقلة للكهرباء.

استخدمت شركة المشروع أنظمة تنقية الهواء HVAC وشبابيك فينيل وجودة عالية المواد العازلة. يتم وضع أنظمة التدفئة الخاصة تحت الأساس للمساعدة في الحفاظ عليها درجة حرارة ثابتةفي المسكن. يتوقع أحد مالكي الشركة بثقة أنه في المستقبل سيتم بناء كتل كاملة من هذه المساكن ، والتي ستكون محاطة بالمساحات الخضراء. سيتم تغذية مياه الصرف من هذه المنازل في خزانات خاصة ، حيث سيتم معالجتها ثم استخدامها لري الأشجار. كما سيتم تشغيل نظام الري بواسطة الألواح الشمسية.

في الولايات المتحدة الأمريكية والسويد وألمانيا واليابان ودول أخرى ، تم منذ فترة طويلة بناء منازل مريحة ذات استهلاك منخفض ومنعدم للطاقة ، والتي لا تحتوي فقط على مصدر طاقة مستقل ، ولكن أيضًا أنظمة مغلقة للتخلص من النفايات المنزلية. منزل مريح مع حوض سباحة وحديقة شتوية كبيرة تم تشغيله بنجاح في ستوكهولم منذ أكثر من 20 عامًا ؛ هذا المنزل لا يحتوي على نظام صرف صحي فحسب ، بل لا يحتوي أيضًا على مياه جارية. في بولندا وفنلندا وألمانيا ، عدة آلاف من المنازل ذات الأنظمة التسخين بالطاقة الشمسيةوتخزين الحرارة ، حيث تم استخدام مواد بناء جديدة أثناء البناء ، ومجهزة بأنظمة الإمداد الحراري التكنولوجية والتخلص من النفايات. تكلفة هذه المنازل قابلة للمقارنة مع التكلفة منازل عادية.

إن تقنية بناء المنازل ذات الاستهلاك المنخفض أو الصفري للحرارة قابلة للتطبيق في أي مناطق مناخية.

تستضيف واشنطن العاصمة The Solar Decathlon ، مسابقة التصميم البيئي والعمارة البيئية بين الجامعات التي تمثل المنازل "الشمسية" الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. في عام 2005 ، احتل طلاب الكورنيش المرتبة الثانية في تفكيرهم وإتقان التفاصيل. وقد ألهم هذا الطلاب لفتح أعمالهم التجارية الخاصة بالبيئية التي تعتمد على الطاقة.

حتى الآن ، هناك تجربة مبيعات ناجحة للمنازل البيئية ، وتتلقى شركة الطلاب السابقين إنديبندانس إنيرجي هومز المزيد والمزيد من الطلبات ، وذلك بفضل الميزة الرئيسية - الكفاءة. نتيجة لاستخدام التقنيات الحديثة الموفرة للطاقة ، أصبح من الممكن إنشاء منزل يتمتع ، وفقًا لأصحاب الشركة ، بأفضل خصائص الجودة بين المشاريع المماثلة. نظام الحكم الذاتيتتكون إمدادات الكهرباء والتدفئة من ألواح كهروضوئية وسخانات شمسية مثبتة على السطح. وبفضل هذا ، ينتج المنزل الذي تبلغ مساحته حوالي 90 مترًا مربعًا طاقة أكثر بكثير مما يستهلكه ، وتولد ألواح السقف 6000 واط من الكهرباء يوميًا ، وهو أكثر من كافٍ. ل منزل صغير، التي يكون استهلاكها للطاقة ضئيلاً. يتم تحقيق تقليل الفقد من خلال العزل الحراري الدقيق ، أنظمة فعالةالتدفئة والتبريد وإمدادات المياه ، يتم التحكم فيها عن طريق الإلكترونيات.

تُستخدم الألواح المعزولة هيكليًا المملوءة بالبوليسترين الممدد كعزل حراري ، مما يوفر معاملًا عاليًا للمقاومة الحرارية.

ميزة تصميم منزل سلبي للطاقة لشركة أمريكية هو الموقع الأنظمة الهندسيةفي وسط المنزل.

يتم تسخين الناقل الحراري لنظام التدفئة تحت تأثير الإشعاع الشمسي ، كما أن السخانات الشمسية ذات الأنبوب المفرغ التي يستخدمها المهندسون في المشروع لها معامل عالي عمل مفيدحتى في الضوء المنتشر طقس غائم. المبرد الساخن يدخل نظام التدفئة في المنزل والإمدادات ماء ساخنللاحتياجات المنزلية. المياه المستعملة من غسالة، المصارف والمغاسل والاستحمام وتجميعها مياه الأمطاريتم ترشيحها وتخزينها في خزان أسفل المبنى ثم استخدامها لسقي النباتات في الموقع. لم يتوقف المطورون عند هذا الحد. يوفر المنزل إمكانية الشحن من الألواح الشمسية حتى السيارة الكهربائية.

الآفاق في روسيا

اليوم ، تتمتع معظم المباني في روسيا بكفاءة منخفضة في استخدام الطاقة ، مما يراعي المعايير الأوروبية القياسية لبناء المنازل العادية ، ناهيك عن المنازل غير الفعالة للطاقة. من الغريب ، ولكن في ألمانيا الأكثر دفئًا ، يتم تطبيق معايير أكثر صرامة للعزل الحراري للمباني. لذلك ، على سبيل المثال ، لا يزيد استهلاك الحرارة السنوي المحدد لمنزل ألماني عادي عن 300 كيلو واط في الساعة / متر مكعب في السنة ، بينما في روسيا يتراوح من 400 إلى 600 كيلو واط في الساعة / متر مكعب في السنة.
في الوقت نفسه ، من الواضح أن المنازل السلبية أكثر صلة بنا ظروف قاسيةمقارنة بالمناخ المعتدل نسبيًا في معظم دول أوروبا الغربية. حاليًا ، ببطء ولكن بثبات ، بدأ الوضع يتغير نحو الحاجة إلى تحسين كفاءة الطاقة في مشاريع البناء.

لا يزال التحامل السائد بشأن ارتفاع تكلفة بناء مثل هذه المنازل رادعًا. تظهر الحسابات أن تكلفة البناء متر مربع منزل موفر للطاقةفقط 8-10٪ أكثر من المتوسط ​​للمباني التقليدية. من الواضح أن هذه التكاليف الإضافية غير ذات أهمية مقارنة بمزيد من التوفير المذهل في الطاقة. تم بالفعل بناء العديد من المباني التجريبية في موسكو باستخدام تكنولوجيا المنزل السلبي.

___________________________________________________________

أصبحت المنازل الخاملة للطاقة في متناول الجميع كل عام ، مع كل اكتشاف جديد في هذا المجال. تظهر هياكل مماثلة بالفعل في بلدنا. لا تخاف هذه المنازل من الانقطاعات في الكهرباء أو التدفئة ، وكذلك الطقس الشتوي ، لأنه في أي طقس في منزل سلبي للطاقة سيكون جافًا ودافئًا.

ما هو "البيت البيئي للناس منعدم الطاقة"؟

البيت البيئي في الغرب هو مسكن يتوافق مع "التنمية المستدامة" للحضارة ، أي مثل هذا التطور ، حيث لا يتم استخدام المصادر غير المتجددة للطاقة والمواد عمليًا ، من ناحية ، ولا يلحق أي ضرر بالطبيعة وصحة الإنسان من ناحية أخرى. في الولايات المتحدة الأمريكية والسويد وألمانيا واليابان ودول أخرى ، تم تشغيل منازل مريحة ذات استهلاك طاقة منخفض وحتى "صفر" ، بدون شبكات صرف صحي ، منذ عقود. في ستوكهولم ، لأكثر من 10 سنوات ، تم بنجاح تشغيل منزل مريح مع مسبح وحديقة شتوية ضخمة ، والتي لا تحتوي فقط على الصرف الصحي والتدفئة والكهرباء ، ولكن أيضًا إمدادات المياه. صحيح أنه من المستحيل أن نطلق على مثل هذا المنزل البيئي "قوم" - فهو يكلف الكثير. قامت ISOMAX بالفعل ببناء عدة آلاف من المنازل في بولندا وفنلندا وألمانيا باستخدام أنظمة التدفئة والتخزين بالطاقة الشمسية وحققت أن المنازل الخالية من الطاقة لا تكلف أكثر من المنازل الحجرية.

تبلغ تكلفة "منزل الناس البيئي" ، الذي نعمل على تطويره ، حوالي 90 دولارًا أمريكيًا / متر مربع ، ويتم استخدام المواد الصديقة للبيئة المتوفرة محليًا فقط في بنائه. المواد الطبيعيةو تقنيات توفير الطاقةبناء.

لم هذا الرخص؟

لأن التقنيات المنقولة إلينا من الولايات المتحدة الأمريكية والسويد وألمانيا رخيصة ويمكن الوصول إليها وتستخدم أرخص المواد الطبيعية - القش المضغوط أو خليط القش الطيني. "حسنًا ، مرة أخرى ، اللبن ، وظننا أن ..." - سيقول القارئ لنفسه وسيكون مخطئًا. لا تنص التكنولوجيا على استخدام اللبن اللبن (80٪ طين ، 10٪ قش و 10٪ مادة عضوية) ، لكن القش مبلل هاون الطين(90٪ قش و 10٪ طين). تلخص هذه التقنية "الرطبة" التجربة الألمانية على مدى أربعة قرون في "تأطير" البناء (الإطار) في ظروف طبيعية ومناخية شبيهة بالظروف البيلاروسية. إن اللبن اللبن أثقل أربع مرات تقريبًا ، وهو ليس عازلًا للحرارة وغير مقبول في ظروف بيلاروسيا - إنه رطب للغاية هنا.

جوهر التكنولوجيا بسيط: يتم وضع إطار خشبي على الأساس (20 مترًا مكعبًا من الخشب لكل 200 متر مربع من السكن على مستويين) ، وهو مملوء بخليط من الطين والقش باستخدام طريقة صب الخرسانة ، وبشكل كامل (الأقواس والمساحة بين الجمالون أيضًا). يستغرق هذا أقل من شهر ، وبعد ذلك يتم تغطية السقف ويجف المنزل (3-12 شهرًا حسب احوال الطقس). بعد ذلك يتم تلبيس المنزل وتشطيبه حسب ذوق وقدرات المالك. بالمناسبة ، الجدران التي يبلغ سمكها 40-45 سم لها نفس قدرة العزل الحراري مثل سميكة من الطوب 0.7 متر ، وعدد من المزايا الأخرى: فهي "تتنفس" بسهولة (يجب عدم الخلط بينها وبين التسلل) ، وتحل مشكلة غاز الرادون ، ولا تنبعث منها مواد مؤذيةالمتعلقة بالمعالجة الحرارية ، إلخ. هذه المنازل موجودة في ألمانيا من 3-4 قرون وبعد "موتها" لا تخلق مشاكل في التخلص منها حطام البناء. يتم إنفاق الطاقة لبناء مثل هذه المنازل آلاف المرات مقارنة بالطوب و تكاليف التشغيلأقل للتدفئة. التأهيل مطلوب فقط لبناء الإطار و الانتهاء من العمل. مساوئ هذه التقنية هي كثافة اليد العاملة العالية و شروط لأجل طويلالبناء المتعلق بتجفيف حشو الجدار ذاتي الدعم.

تخلو هذه العيوب من تقنية صناعية "جافة" أخرى أكثر كفاءة ، والتي تحظى بشعبية كبيرة الآن في الولايات المتحدة ، وتستخدم نفس المبادئ. وهو يتألف من استخدام كتل القش المضغوطة (مباشرة بعد المكبس من الحقل) كعنصر بناء رئيسي مواد الجدارمع التجصيص اللاحق ، أي يمكن وضع الكتل على الملاط أو استخدامها كحشو ذاتي الدعم جدران الإطار(تقنية جافة "الحصير المخيط"). يجب أن نتذكر أن معايير البناءالولايات المتحدة أكثر صرامة من الولايات المتحدة من نواح كثيرة. وهذه التكنولوجيا معتمدة بالكامل في الولايات المتحدة الأمريكية. على سبيل المثال ، من حيث مقاومة الحريق ، فهي تلبي المتطلبات تمامًا ، ومن حيث الموصلية الحرارية فهي أفضل بثلاث مرات. لا تختلف زخرفة الجدران الخارجية والداخلية في مثل هذه المنازل عن المعتاد في الولايات المتحدة. يمكن بناء هذا المنزل في غضون أسبوع والانتهاء منه على الفور ، والذي تم عرضه في أغسطس من هذا العام من قبل الفرع البيلاروسي للأكاديمية الدولية للبيئة والطاقة الشمسية الدولية من الولايات المتحدة الأمريكية في قرية Zanaroch. يتميز جدار هذا المنزل بسمك 60 سم بمقاومة انتقال حرارة لا تقل عن 10. هذه المنازل تقف لمدة 100 عام أو أكثر. على سبيل المثال ، يعيش الناس الآن في الولايات المتحدة في منازل مصنوعة من القش المضغوط ، تم بناؤها في القرن الماضي.

ماذا عن مقاومة الحريق؟

وفقًا للمعايير الدولية DIN 4102 و DIN 18951 (21/51) ، فإن مخاليط الطين والقش هي مواد غير قابلة للاحتراقما يصل إلى 5٪ من محتوى الطين ، بشرط أن يتم توزيع المادة الرابطة المعدنية (الصلصال) بالتساوي في جميع أنحاء الحجم. هذا سهل الشرح: يحتوي الطين عدد كبير منمركبات البوتاسيوم ، وهي من مثبطات اللهب. وفقًا للمعايير الدولية ، يمكن تصنيف الجدران المغطاة بالبلاط المبنية باستخدام تقنية "قش القش" على أنها من الفئة F45 ، أي مقاومة الحريق لمدة 45 دقيقة على الأقل. كتل القشموضوع على ملاط الاسمنتمع التجصيص اللاحق ، لديك فئة أعلى ، حتى F120.

ما هي الاتصالات التي يحتاجها المنزل البيئي؟

في الواقع ، هناك حاجة إلى الطرق والكهرباء فقط (إذا كنت لا تستطيع تحمل تكلفة الألواح الشمسية باهظة الثمن مع أنظمة التخزين الكهربائية). والصرف الصحي؟ بالطبع ، أنت بحاجة إليه ، لكن ليس مثلنا. لدينا ، أولاً ، إنه مكلف للغاية ، وثانيًا ، لا يحل مشكلة التخلص من المياه العادمة المنزلية (على سبيل المثال ، مشكلة الرواسب مياه الصرف) ، ولكنه ينقلها فقط من مكان إلى آخر ، والأهم من ذلك أنه ليس نظامًا لدورة مغلقة محليًا. مع التطور الفردي ، هذا يشبه "مفتاح التسخين في الاتجاه المعاكس" ، ولا يقل ضرره عن أنابيب التدفئة سيئة السمعة لدينا. في الوقت نفسه ، فإن "وزارة الصحة" الأمريكية قد اعتمدت منذ فترة طويلة وسمحت باستخدام محلي رخيص للغاية الأنظمة البيولوجيةالتخلص من المياه العادمة المنزلية ، التي تعمل على مبدأ "الدورة المغلقة" وليس خلق مشاكل سواء في الشتاء (حتى -50 درجة مئوية) أو في الصيف (حتى +50 درجة مئوية) ، مما يتيح لك التمتع بجميع مزايا الحضارة بشرطين : لا يمكن تصريف السموم المركزة في المرحاض والمواد غير القابلة للتحلل بيولوجيًا: البلاستيك ، وبعض أنواع الورق ، إلخ. تبلغ مساحة المعالجة الحيوية حوالي 200 متر مربع ، وتبدو طبيعية بستانوحديقة نباتية يقدر وقت التشغيل لعائلة مكونة من 8 أفراد بحوالي 100 عام ، والعائد على هذين الفدانين مرتفع بشكل غير عادي. يمكنك استخدام مراحيض السماد الخاصة المطورة في السويد والولايات المتحدة الأمريكية واستخدام السماد كسماد عضوي رخيص.

عادةً ما تحتوي التدفئة (وتكييف الهواء) للمنزل البيئي على نظام رئيسي ومساعد بالإضافة إلى الطاقة الشمسية السلبية ، والتي لا تُستخدم عمليًا في بلدنا. يتكون المجمع الرئيسي عادة من مجمّع حراري شمسي ومجمع حرارة يخزن الحرارة وفقًا للدورات اليومية والموسمية. تختلف التصميمات: تفضل السويد والنرويج بطاريات الحالة الصلبة أسفل المنزل ؛ في الولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا - سائل داخل المنزل (200 متر مربع من مساحة المعيشة - حوالي 15 طنًا من الماء). عادة ، هذه الأنظمة ليست رخيصة ، ولكن يمكن صنعها رخيصة جدًا باستخدام المواد والمكونات المحلية: على سبيل المثال ، لا يتكلف مجمع الحرارة لسقف منزل بيئي صممه BO MAE سوى 50 دولارًا أمريكيًا / كيلوواط. القدرة المركبةولا يخاف من الصقيع. نظام استعادة حرارة التهوية إلزامي.

مساعد نظام التدفئةعادة ما تكون مدفأة أو موقد صغير يحترق ببطء. يستخدم ISOMAX كنظام تدفئة أرضي كهربائي مساعد أو "طارئ" باستخدام الكهرباء الليلية بقوة 2 وات / متر مربع من مساحة المعيشة.