Ekohiša: prednosti in slabosti, vrste okolju prijaznih hiš, prezračevanje, tehnologija in materiali. Kaj je eko hiša in kako se razlikuje od običajnih hiš

doma

Čiščenje vode

To je sodobno ohišje, pri ustvarjanju katerega so uporabljeni samo naravni materiali. Ekohiša se gradi z inovativnimi tehnologijami, ki omogočajo doseganje visokih stopenj varčevanja z energijo, največjega bivalnega udobja in hkrati minimalne agresivnosti takega stanovanja v odnosu do okolja, tako med gradnjo hiše kot med njenim naknadno delovanje. Ekohiša ustvarja veliko manjšo obremenitev okolja, predvsem zaradi čim manjše potrebe po zgorelem gorivu; v tem primeru sta pojma "gospodarsko" in "okoljsko" eno in isto.

Katere temeljne zahteve mora izpolnjevati ekološka hiša? Najprej je to oskrba s toploto, električno energijo in toplo vodo iz obnovljivih virov energije. Ekohiša se ogreva z energijo sonca, zemlje, vetra in zraka. Sončni kolektorji in baterije pomagajo zbirati energijo nebesnega telesa, zemeljski toplotni izmenjevalci usmerjajo energijo zemlje v eko hišo, posebni toplotni akumulatorji pa omogočajo varčevanje z energijo in toploto. Na primer, ekološka hiša je opremljena s kovinskimi hidridnimi baterijami, ki hranijo energijo v obliki vodika, proizvedenega v procesu hidrolize vode.

Zahvaljujoč uporabi vseh teh tehnologij v zmernih zemljepisnih širinah je mogoče popolnoma opustiti tradicionalno ogrevanje doma. Imenuje se varianta varčne hiše, ki sploh ne uporablja ogrevanja pasivna hiša- neodvisen ekosistem, ogrevan pozimi in hlajen poleti samo z alternativnimi, obnovljivimi viri energije.

Pasivna hiša mora izpolnjevati stroge zahteve - poraba energije za njeno ogrevanje ne sme presegati 15 kWh na kvadratni meter na leto, poraba energije za vse gospodinjske potrebe (ogrevanje vode, elektrike in ogrevanja) pa ne sme presegati 120 kWh. Te norme jasno urejajo avtorji tega koncepta - Inštitut za pasivne hiše, ki se nahaja v mestu Darmstadt (Nemčija), kjer je bila, mimogrede, zgrajena prva hiša te vrste.

Na splošno je pasivna hiša radikalna evolucija koncepta eko hiše. Njena izguba energije je 7-10 krat manjša kot pri navadni hiši! Tudi hiša, ki velja za energetsko učinkovito, potrebuje za ogrevanje približno 4,7-krat več energije kot pasivna hiša.

Je energija sonca, vetra in zemlje dovolj za oskrbo pasivne hiše z energijo? To je res, vendar le pod pogojem odlične toplotne izolacije in, kar je pomembno, nadzorovane izmenjave zraka. Slednje pomeni, da je pasivna hiša popolnoma hermetična konstrukcija.

Kako zrak vstopi v pasivno hišo? Za izmenjavo zraka se uporabljajo dovodni in izpušni prezračevalni sistemi, opremljeni s toplotnimi izmenjevalniki. Ta tehnologija omogoča ne le doseganje optimalnega prezračevanja prostora, ki je boljše od tradicionalnega prezračevanja z odprtimi okni, temveč vključuje tudi rekuperacijo toplote. To pomeni, da se ogrevanje zraka, ki vstopa v eko hišo, izvaja zaradi toplote odpadnega zraka, ki se ne sprošča zunaj, ampak se shranjuje v toplotnem izmenjevalniku.

Pasivna hiša mora biti idealno izolirana od zunanjega sveta: debelina izolacijskega sloja doseže 30 cm (v navadnih hišah - 8-12 cm), za izolacijo pa se uporabljajo posebni materiali, kot so porozne keramične opeke, penasta plastika, porozna. omet. Eko hiša ne bi smela imeti tako imenovanih "hladnih mostov" - okenskih preklad, balkonov, ki so sosednja; Vsi spoji so popolnoma zatesnjeni. Pri gradnji pasivne hiše gradbeniki uporabljajo okna s povečano odpornostjo na prenos toplote, največje možno število oken pa se nahaja na južni strani stavbe. Hkrati so sama okna narejena velika, prepuščajo največjo količino svetlobe in igrajo vlogo nekakšnih "sončnih kolektorjev". S severa je eko-hiša pogosto zaščitena pred mrzlimi vetrovi z drevesno pregrado.

Omeniti velja, da pasivna hiša ni le okolju prijazen objekt z minimalnim vplivom na okolje. Pasivna hiša je najbolj avtonomen in ekonomičen sistem, ki lastnika razbremeni potrebe po namestitvi plinskega ali toplotnega kotla, zmanjša stroške ogrevanja električne energije in vode. Poleti vam eko-hiša omogoča brez klimatskih sistemov, jasno zoniranje bivalnega prostora pa pomaga zmanjšati stroške osvetlitve prostorov.

V zimskem času dodatni toplotni viri (toplotna črpalka, kompakten ogrevalni sistem) ogrevajo eko hišo le v izredno mrzlih dneh, v preostalem času pa se prostor ogreva s popolno toplotno izolacijo in akumulacijo toplote, ki jo proizvajajo gospodinjski in svetlobni aparati. . Ekohiša kot vir toplote uporablja celo lastne stanovalce, saj ena oseba odda približno enako količino toplotne energije kot žarnica z močjo 60 W, pasivna hiša pa preprosto ne dovoli, da bi se ta toplota razpršila zaman.

pasivna hiša, energijsko varčna hiša oz eko hiša(nemško Passivhaus, angleško pasivna hiša) - stavba, katere glavna značilnost je nizka poraba energije z uporabo pasivnih metod varčevanja z energijo. Pasivna hiša v povprečju porabi približno 10 % specifične energije na enoto površine, ki jo porabi večina tradicionalnih zgradb.

V kontekstu naraščajočih cen električne in toplotne energije je vprašanje obratovalnih stroškov stanovanj pereče. Kazalnik energetske učinkovitosti objekta je izguba toplotne energije na kvadratni meter (kW h / m²) na leto ali v času ogrevanja. V povprečju tipična zgradba v Nemčiji porabi 100-120 kWh/m². Za energetsko varčno stavbo se šteje, če je ta številka pod 40 kWh/m². Za pasivne hiše je ta številka še nižja - približno 10 kWh / m².

Zmanjšanje porabe energije dosežemo predvsem z zmanjšanjem toplotnih izgub stavbe.

Arhitekturni koncept pasivne hiše temelji na naslednjih načelih: kompaktnost, kakovostna in učinkovita izolacija, odsotnost hladnih mostov v materialih in stičiščih, pravilna geometrija stavbe, zoniranje, orientacija na kardinalne točke. Od aktivnih metod v pasivni hiši je obvezna uporaba dovodnega in izpušnega prezračevalnega sistema z rekuperacijo.

V idealnem primeru bi morala biti pasivna hiša neodvisen energetski sistem, ki ne zahteva nobenih stroškov za vzdrževanje udobne temperature. Ogrevanje pasivne hiše naj bo posledica toplote, ki jo proizvajajo ljudje, ki živijo v njej, in gospodinjski aparati. Če je potrebno dodatno "aktivno" ogrevanje, je zaželeno uporabiti. Oskrbo s toplo vodo lahko zagotovimo tudi z inštalacijami iz obnovljivih virov energije: toplotnimi črpalkami ali sončnimi grelniki vode. Problem hlajenja/klimatizacije objekta naj bi rešili tudi z ustrezno arhitekturno rešitvijo, če je potrebno dodatno hlajenje, pa z na primer geotermalno toplotno črpalko.

Včasih se definicija "pasivne hiše" zamenjuje s sistemom "pametni dom", katerega ena izmed nalog je nadzor porabe energije v stavbi. Drugačen je tudi sistem »aktivne hiše«, ki poleg tega, da porabi malo energije, je tudi sam proizvede toliko, da lahko ne samo poskrbi zase, ampak jo tudi odda v centralno omrežje (hiša s pozitivno energijo ravnovesje).

Zgodba

Razvoj energetsko učinkovitih stavb

Razvoj energetsko varčnih stavb sega v zgodovinsko kulturo severnih in sibirskih ljudstev, ki so si prizadevali zgraditi svoje domove tako, da učinkovito zadržujejo toploto in porabijo manj virov. Material in energetsko varčna okrogla oblika stanovanj (šotor, jurta itd.), Pa tudi lupina iz učinkovitih toplotnoizolacijskih materialov (živalske kože, klobučevina) so prototipi tehnologije pasivnih hiš. Klasičen primer domače tehnike varčevanja z energijo je ruska peč, ki jo odlikujejo debele stene, ki dobro zadržujejo toploto in je opremljena z dimnikom z rotacijskim sistemom.

Sodobni poskusi povečanja energetske učinkovitosti stavb vključujejo strukturo, zgrajeno leta 1972 v mestu Manchester v zvezni državi New Hampshire (ZDA). Imel je kubično obliko, ki je zagotavljala minimalno površino zunanjih sten, površina zasteklitve ni presegla 10%, kar je omogočilo zmanjšanje toplotnih izgub zaradi prostorsko načrtovalske rešitve. Na severni fasadi ni bilo zasteklitve. Ravna strešna kritina je bila izdelana v svetlih barvah, kar je zmanjšalo njeno ogrevanje in s tem zmanjšalo zahteve po prezračevanju v topli sezoni. Na strehi objekta so bili nameščeni sončni kolektorji.

Oblikovanje

Za gradnjo so praviloma izbrani okolju prijazni materiali, pogosto tradicionalni - gazirani beton, les, kamen, opeka. V zadnjem času se pasivne hiše pogosto gradijo iz produktov predelave anorganskih odpadkov – betona, stekla in kovine. V Nemčiji so zgradili posebne obrate za predelavo takšnih odpadkov v gradbeni material za energetsko učinkovite zgradbe.

toplotna izolacija

Infrardeča fotografija prikazuje, kako učinkovita je toplotna izolacija pasivne hiše (desno) v primerjavi s klasično hišo (levo).

Ogradne konstrukcije (stene, okna, strehe, tla) standardnih hiš imajo precej visok koeficient prenosa toplote. To vodi do znatnih izgub: na primer toplotna izguba običajne opečne zgradbe je 250-350 kWh na 1 m² ogrevane površine na leto.

Tehnologija pasivne hiše zagotavlja učinkovito toplotno izolacijo vseh ograjenih površin – ne le sten, temveč tudi tal, stropov, podstrešja, kleti in temeljev. V pasivni hiši se oblikuje zelo učinkovita zunanja toplotna izolacija ograjenih površin. Notranja toplotna izolacija je nezaželena, saj zmanjšuje toplotno vztrajnost prostorov in lahko privede do znatnih temperaturnih nihanj znotraj dneva, na primer pri vstopu sončne toplote skozi okna. Z vidika toplotne fizike je tudi najbolj učinkovita uporaba toplotne izolacije od zunaj, saj so v tem primeru nosilne konstrukcije vedno v območju pozitivnih temperatur in optimalne vlažnosti, kar rosišče preseže njihove meje. Prav tako odpravlja "mostove mraza" v ovojih stavb. Posledično v pasivnih hišah toplotne izgube skozi ograjene površine ne presegajo 15 kWh na leto na 1 m² ogrevane površine - skoraj 20-krat manj kot v običajnih stavbah.

okno

Toplotne izgube skozi okna delimo na sevalne (sevanje v infrardečem območju od hiše navzven), konvekcijske (plin v reži med steklom) in toplotno prevodnost (plin, steklo in veza) prenos toplote. Sevanje predstavlja dve tretjini toplotne izgube, ostalo je konvekcija in prevodnost. Pasivna hiša uporablja napredna energetsko učinkovita okna. Zatesnjena okna z dvojno zasteklitvijo, 1-komorna (dva stekla) ali 2-komorna (tri stekla), so napolnjena z argonom ali kriptonom z nizko toplotno prevodnostjo s toplim distančnikom (polimer ali plastika namesto kovine, ki je hladen most ). Eno od stekel dvojnega stekla je na notranji strani prevlečeno s selektivnim premazom (I-steklo ali K-steklo), ki zmanjšuje izgube sevanja. Za vezavo se uporabljajo toplejši večkomorni profili. Prav tako so stekla v nekaterih primerih utrjena, da se prepreči uničenje med toplotnim šokom. Včasih se za dodatno toplotno izolacijo na okna namestijo polkna, žaluzije ali zavese.

Namestitev rolet (rolete) vam omogoča povečanje toplotne odpornosti okenske enote za 20-30% (odpornost na prenos toplote konstrukcije rolet je lahko 0,18 - 0,27 m 2 K / W).

Največja okna so usmerjena proti jugu (na severni polobli) in pozimi v povprečju prinašajo več toplote, kot jo izgubijo. Orientacija oken proti vzhodu in zahodu je minimalizirana, da se zmanjšajo stroški energije za klimatizacijo poleti.

Regulacija mikroklime

Danes tehnologija gradnje pasivnih hiš ne omogoča vedno zavrnitve aktivnega ogrevanja ali hlajenja, zlasti v regijah s stalno visokimi ali nizkimi temperaturami ali nenadnimi temperaturnimi spremembami, na primer na območjih s celinskim podnebjem. Vendar pa je organski del pasivne hiše sistem ogrevanja, klimatizacije in prezračevanja, ki porablja vire učinkoviteje kot v običajnih hišah.

Prezračevanje

Cena

Trenutno so stroški gradnje energetsko varčne hiše približno 8-10% višji od povprečja za običajno zgradbo. Dodatni stroški gradnje se povrnejo v 7-10 letih. Hkrati ni treba polagati cevi za ogrevanje vode znotraj stavbe, graditi kotlovnice, rezervoarje za gorivo itd.

Standardi

V Evropi obstaja naslednja klasifikacija stavb glede na stopnjo njihove porabe energije:

"Stara stavba" (zgradbe, zgrajene pred 70. leti) - za ogrevanje potrebujejo približno tristo kilovatnih ur na kvadratni meter na leto: 300 kWh / m² letno.
"Novogradnja" (ki so bile zgrajene od 1970-ih do 2000) - ne več kot 150 kWh / m² na leto.
"Hiša z nizko porabo energije" (od leta 2002 v Evropi ni dovoljena gradnja hiš nižjega standarda) - ne več kot 60 kWh / m² na leto.
"Pasivna hiša" - ne več kot 15 kWh / m² na leto.
"Hiša z ničelno energijo" (zgradba, ki je arhitekturno enakega standarda kot pasivna hiša, vendar zasnovana tako, da porabi samo energijo, ki jo proizvede) - 0 kWh / m² letno.
»Hiša plus energija« ali »aktivna hiša« (zgradba, ki bi s pomočjo inženirske opreme, nameščene na njej: sončnih kolektorjev, kolektorjev, toplotnih črpalk, rekuperatorjev, zemeljskih toplotnih izmenjevalnikov itd., proizvedla več energije, kot je porabila sama ).

Direktiva o energetski učinkovitosti stavb, ki jo je Evropska unija sprejela decembra 2009, zahteva, da so vse nove stavbe do leta 2020 blizu energetske nevtralnosti.

V številnih evropskih državah (Danska, Nemčija, Finska itd.) so bili razviti posebni ciljni državni programi, ki vse objekte rednega razvoja spravijo na pogojno pasivno raven (hiše z ultra nizko porabo - do 30 kWh / m³ na leto).

V Rusiji in državah CIS

V Rusiji je poraba energije v domovih 400-600 kWh/leto na kvadratni meter. Ta številka naj bi se do leta 2020 zmanjšala za 45 %.

Eko hiša je hiša, iz imena katere izhaja, da je njena glavna značilnost prijaznost do okolja . Prijaznost do okolja pomeni neškodljivost narave in človeka, minimalno onesnaževanje okolja, tako neposredno kot posredno.

Neposredno onesnaževanje je uporaba »umazanih« (strupenih) materialov, onesnaževanje z odpadnimi produkti in neposredna uporaba neobnovljivih virov energije: nafte, plina, premoga itd. Slednje je treba pojasniti.

Neposredna uporaba neobnovljivih virov vključuje uporabo fosilnih goriv za avtonomno oskrbo z energijo doma, na primer utekočinjen plin za kuhanje, premog in naftni derivati za ogrevanje in proizvodnjo tople vode (avtonomni kotli in plinski generatorji), bencin in dizel gorivo za proizvodnjo električne energije (dizelske mini elektrarne).

Posredno onesnaževanje je posredna raba neobnovljivih virov energije z uporabo centraliziranih omrežij za oskrbo z energijo in odstranjevanje odpadkov doma, pa tudi z uporabo gradbenih materialov (tudi okolju prijaznih), za proizvodnjo katerih "umazane" tehnologije so uporabljeni.

Torej, prijaznost do okolja pomeni zavračanje tako neposrednega kot posrednega onesnaževanja narave. Iz tega izhaja Najprej, potreba avtonomija , tiste. neodvisnost od centraliziranega oskrbe z električno energijo in kanalizacijskih omrežij, da bi izključili uporabo posrednih virov onesnaževanja, pa tudi množičnih proizvajalcev gradbenih materialov, ki v večini primerov uporabljajo "umazane" tehnologije. To pomeni, da mora biti ekohiša oskrbovana s toploto, elektriko, toplo in hladno vodo samo iz notranjih virov ter imeti avtonomno kanalizacijo in odlaganje gospodinjskih odpadkov. Ker je treba izključiti tudi neposredno onesnaževanje (uporabo fosilnih goriv za domačo rabo), je treba eko hišo oskrbovati z energijo le iz alternativnih obnovljivih virov – sonca, vetra, vode, rastlin.

V skrajnih primerih, na primer ob pomanjkanju sredstev za nakup avtonomnih virov energije (na primer vetrne elektrarne), v primeru okvare ali dolgotrajne sočasne odsotnosti več virov (sonca in vetra npr. ), je možno začasno uporabljati neobnovljive vire goriva ali centralne energetske sisteme. V vsakem primeru bo minimalna uporaba tovrstnih virov upravičena v začetni fazi izgradnje ekonasij.

Neodvisnost od proizvajalcev gradbenih materialov motivira njihovo avtonomno proizvodnjo iz lokalnih surovin z uporabo novih mini tehnologij.

Avtonomija bo med drugim omogočila, da se znebimo bližajoče se energetske krize, naraščajočih cen stanovanj in javnih storitev ter samovolje uradnikov.

Drugič, uporaba avtonomnih alternativnih virov za oskrbo eko hiše z energijo vodi v potrebo po njeni visoki energetska učinkovitost . Dejstvo je, da ima uporaba teh virov svoje težave in slabosti. Ti vključujejo: nestanovitnost in neenakomernost njihovega delovanja podnevi in v letnih časih, visoke stroške alternativnih virov električne energije (vetrne elektrarne, sončne kolektorje, mikrohidro), nizko učinkovitost. in mehanska zanesljivost sončnih virov toplote (tako pasivnih v obliki prozornih elementov ohišja hiše, kot tudi aktivnih - različnih sončnih kolektorjev), neprijetnosti in zamudnosti uporabe različnih vrst štedilnikov na zelenjavno gorivo itd. Za zmanjšanje teh dejavnikov, treba je omejiti moč virov, izravnati njihovo neenakomerno delovanje in povečati stopnjo izkoriščenosti, kar vodi v potrebo po visoki energetski učinkovitosti doma. Vključuje uporabo učinkovitih metod akumulacije in varčevanja s toploto, elektriko in vodo.

Akumulacija toplote je najpomembnejša značilnost eko hiše. Zagotavljajo ga konstruktivne, arhitekturne in načrtovalske rešitve, uporaba učinkovitih grelnikov, uporaba toplotnih akumulatorjev itd. Varčevanje s toploto se doseže z zmanjšanjem števila in velikosti ogrevanih prostorov, vzdrževanjem razumne (a udobno!) temperature v stanovanjskih prostorih.

Akumulacijo in varčevanje z električno energijo dosežemo z uporabo visoko varčnih virov svetlobe in gospodinjskih aparatov ter električnih akumulatorjev.

Varčevanje in akumuliranje vode vključuje njeno razdelitev na čisto pitno vodo in vodo za tehnične potrebe, ponovno uporabo slednje, uporabo različnih rezervoarjev za njeno akumulacijo in učinkovite naprave za varčevanje z vodo.

Tretjič, zavračanje neposrednega onesnaževanja pomeni uporabo nestrupenih, zdravju varnih materialov pri gradnji hiše, potrebo po dobrem prezračevanju in uporabi različnih čistilnih sistemov ter popolno odstranjevanje odpadnih snovi. Drugi vidik prijaznosti do okolja je možnost popolne recikliranja gradbenih materialov ob koncu njihove življenjske dobe.

Udobje zagotavlja udobje in ugodne življenjske pogoje. Z drugimi besedami, hiša mora biti svetla, suha, pozimi topla, poleti hladna, imeti svež zrak, zadostno (vendar razumno) število stanovanjskih in pomožnih prostorov ter razvit sistem oskrbe s hladom.

lepota spada v estetsko (ali bolje rečeno duhovno) kategorijo in je pomemben element eko hiše. Preprosto povedano, hiša mora imeti privlačen, prijeten videz.

Poceni - ena najpomembnejših lastnosti eko hiše, saj pomeni njeno cenovno dostopnost za večino prebivalstva. Vsaj po stroških gradnje bi morala biti primerljiva s tradicionalno hišo (idealno cenejša), po obratovanju pa bi morala biti precej cenejša od nje. Na splošno so stroški eko hiše neposredno in neposredno povezani z njenimi drugimi lastnostmi, v nekaterih primerih pa je odločilna kategorija za izbiro posebnih rešitev. Na primer, skrbno ohranjanje toplote v hiši, ki vodi do uporabe dodatnih nestandardnih oblikovalskih rešitev in materialov, je posledica nenazadnje visokih stroškov avtonomnih virov energije (vetrne elektrarne, solarni moduli itd.). Jasno je, da se ne bi bilo mogoče tako skrbno boriti za ohranjanje toplote, tople vode in elektrike, ampak bi problem rešili neposredno: namestiti vetrno elektrarno (WPP) z zmogljivostjo, recimo, 20-30 kW in toplote ogrevanje in toplovodni kotli na elektriko. Stroški takšne vetrne elektrarne bi bili veliko višji od stroškov hiše. To je seveda skrajni ukrep, obstajajo tudi drugi bolj racionalni načini ogrevanja neizolirane hiše (na primer plinske peči velike moči), vendar so tudi manj ekonomsko izvedljive kot krepitev toplotne izolacije stavbe v v povezavi z maksimalno uporabo "brezplačne" sončne energije.

K temu prispevajo tudi izbira poceni (a visokokakovostnih) materialov, široka uporaba lokalnih surovin za odpravo prevozov na dolge razdalje in zmanjšanje uporabe težke gradbene opreme, možnost samoproizvodnje nekaterih gradbenih materialov in elementov inženirskih sistemov. za znižanje stroškov eko hiše.

Podrobno razmislimo o glavnih funkcijah in elementih eko hiše, od katerih so bili nekateri zgoraj omenjeni. Najprej jih naštejemo, nato pa razmislimo o načinih njihove izvedbe in konkretnih tehničnih rešitvah.

Akumulacija toplote
Varčevanje in kopičenje energije
Oskrba z vodo; varčevanje z vodo in shranjevanje
Recikliranje odpadkov
Prezračevanje
Ogrevanje in topla voda
Močna generacija
Hladna dobava
Materiali in tehnologije za njihovo izdelavo
Tehnologije in oprema za gradnjo

Akumulacija toplote

Kot smo že omenili, akumulacijo toplote zagotavljajo predvsem konstruktivne, arhitekturne in načrtovalske rešitve ter uporaba učinkovitih grelnikov. Pri tem je treba opozoriti, da je proces akumulacije toplote v eko hiši sestavljen iz dveh delov - pridobivanja toplote (v obliki absorpcije sončne energije in neposrednega ogrevanja s pomočjo grelnih naprav) in njenega ohranjanja. Prvo komponento zagotavljajo predvsem arhitekturne rešitve, drugo pa zasnova hiše in uporaba ustreznih materialov.

Posebnost ohišja eko hiše so bistveno višje zahteve za ohranjanje toplote kot v navadni hiši. Dovolj je reči, da mora biti toplotna odpornost ogradnih konstrukcij eko hiše vsaj 6 kvadratnih metrov * stopinj C / W, kar je približno 5-6 krat več kot pri običajnih opečnih hišah s tradicionalno toplotno zaščito. To je minimalna vrednost, ki lahko daje ekonomski učinek izrabe solarnega ogrevanja, ki se uporablja predvsem v eko hišah, in ohranja nakopičeno toploto podnevi ponoči. Zato konstruktivne rešitve vključujejo obvezno uporabo učinkovite izolacije v elementih karoserije (temelji, stene, streha, tla), odsotnost hladnih mostov, zlasti na spojih, posebne izvedbe oken in vrat, zložljiva polkna, veže itd. Pomembno vlogo pri ohranjanju toplote igra tudi toplotna vztrajnost eko hiše, ki jo zagotavlja toplotna masa v obliki težkega karoserije (stene, temelji, predelne stene in stropi) in dodatni hranilniki toplote ( glej spodaj). Poleti ščiti hišo tudi pred pregrevanjem. Podrobnosti o zasnovi trupa so opisane v knjigi "Ekohiša v Sibiriji".

Izbira učinkovite izolacije v gradbeništvu je precej široka, vendar je uporaba večine materialov omejena in celo nemogoča zaradi njihove neokolju (toksičnosti) in zahtevnosti naknadnega (po izteku življenjske dobe) odstranjevanja. Zato so tudi tako razširjeni grelniki, kot sta mineralna volna in polistiren, nezaželeni. Najboljši so naravni grelniki - slamnati ali trstni bloki, zelenjavni (platneni) ogenj. Možna je uporaba razsutih materialov - žagovine, ekspandirane gline itd.

Posebej se je treba osredotočiti na arhitekturne in prostorsko načrtovalske rešitve eko hiše, saj prav te zagotavljajo predvsem visoko energetsko učinkovitost eko hiše, prispevajo k optimalnemu delovanju glavnih energetskih sistemov in namestitev inženirske opreme, da ne omenjam realizacije takšnih lastnosti, kot sta lepota in udobje. Glavna tehnika tukaj je tako imenovana "sončna arhitektura". Zagotavlja maksimalen sprejem in uporabo sončnega sevanja za ogrevanje, pripravo tople vode in delno oskrbo z električno energijo. Za razliko od običajne "sončne hiše" učinkovito absorbira in akumulira sončno energijo. Njegovi glavni inženirski elementi so sončni kolektorji, nameščeni na strehi ali stenah za ogrevanje zraka in vode ter sončne celice.

"Sončna arhitektura" pomeni, prvič, pravilno orientacijo hiše, in sicer naj bo stran hiše, ki ima največjo skupno površino in večji del strehe, kjer so sončni kolektorji in baterije, usmerjena proti jugu. Ena najboljših možnosti je lopasta streha z optimalnim kotom naklona za zbiralce. Včasih se daje prednost možnosti z navpično razporeditvijo sončnih kolektorjev (na steni), ki je enostavnejša za namestitev in vzdrževanje, ker. ne zahteva tesnjenja pred vodo, odpravlja problem snežne obremenitve in čiščenja pred prahom in snegom. Drugič, z vidika zmanjšanja toplotnih izgub mora biti hiša primerne velikosti in kompaktna, optimalna oblika pa mora biti blizu kocke. Vendar pa je glede na zahtevo po povečanju območja odvajanja sončne energije možno povečati velikost hiše za 1,2-1,5-krat v smeri vzhod-zahod.

Za ohranjanje toplote se uporablja druga tehnika "sončne arhitekture", imenovana tamponsko območje, ki vključuje uporabo različnih neogrevanih (ali delno ogrevanih) pomožnih prostorov okoli hiše. Sem spada rastlinjak na južni strani, ki ga predvidevajo skoraj vsi projekti "sončnih" hiš, ter verande z vzhoda in zahoda. Upoštevati je treba tudi vrtnico vetrov. Izgube zaradi vročine, ki jih piha veter, so zelo velike. Zato je treba zid, ki se nahaja proti prevladujoči smeri vetra, narediti gluh (brez oken in vrat) in zapreti z varovalnim pasom, običajno garažo in (ali) delavnico. Na našem območju prevladujejo severni vetrovi, zato mora biti garaža pritrjena na severno steno hiše.

Zaradi dejstva, da je hiša obdana z varovalnimi pasovi in ima zato manj oken, »sončna arhitektura« predlaga, da se poleg oken uredijo dodatni svetlobni kanali tako v stenah kot v strehi za učinkovito osvetlitev.

Varčevanje in kopičenje energije

Uporaba še vedno dragih generatorjev električne energije v ekološki hiši, ki je poleg tega močno odvisna od vremenskih razmer in je zato značilna skrajno neenakomerna proizvodnja energije v daljšem časovnem obdobju, vodi v potrebo po njenem kopičenju in temeljitem prihranku. Akumulacija omogoča izključitev preobremenitev avtonomnega omrežja z relativno nizko močjo ob hkratnem delovanju vseh električnih naprav, ne glede na njihovo moč, za uporabo nekvalitetnega omrežja, kar je značilno pri uporabi alternativnih virov (napetostni sunki, njeni znižana vrednost, začasni izpadi toka itd.), v primeru delne uporabe centralnega omrežja za znižano porabo energije ponoči (za polnjenje baterij). Za kopičenje električne energije se uporabljajo običajne električne baterije visoke zmogljivosti.

Potreba po varčevanju z električno energijo vodi v prevladujočo uporabo energetsko varčnih svetilk za razsvetljavo in različnih elektronskih naprav za nadzor moči in samodejnega izklopa električnih in radijskih naprav (časovniki, senzorji na dotik, tiristorski tokovni krmilniki itd.). Energijsko varčne sijalke, ki so se pojavile pred kratkim, lahko zmanjšajo porabo energije za 5-krat v primerjavi z običajnimi žarnicami z žarilno nitko, hkrati pa ohranjajo enako osvetlitev in imajo večjo vzdržljivost (do 12 let). Njihova izbira je precej široka tako po obliki in barvi kot po vrsti podlage. Pomembno vlogo pri doseganju prihrankov igra tudi natančna analiza in izbira gospodinjskih aparatov in radioelektronske opreme, predvsem po kriteriju nizke porabe energije. Priporočila in utemeljitev uporabe večine vrst naprav je treba vključiti v inženirsko zasnovo eko hiše.

Oskrba z vodo; varčevanje z vodo in shranjevanje

Glavna oskrba z vodo v eko hiši se izvaja iz vodnjaka in vodnjaka s črpalko. Običajno so to potopne ali globinske črpalke centrifugalnega ali membranskega tipa. Obseg črpalk, ki jih proizvaja industrija, je precej širok, so relativno poceni in imajo visoko zmogljivost za normalno delovanje vodovodnega sistema. Zanimiva je uporaba vetrnih mehanskih črpalk za dvig vode iz vodnjaka.

Če je v bližini reka ali ribnik, se voda iz teh virov poleg glavnega vira oskrbe z vodo uporablja za namakanje rastišča in za tehnične potrebe (tuš, kopel, stranišče, pranje perila). Za zagotovitev enakomernega pretoka vode in ustvarjanja stalnega tlaka v vodovodnem omrežju se pogosto uporabljajo rezervoarji in posode za vodo, ki se nahajajo na določeni višini od površine zemlje.

Večina prebivalcev mestnih hiš, ki uporabljajo centralno oskrbo z vodo, je razvila navado nepremišljene porabe vode, tako tople kot hladne. V eko hiši bo treba to navado opustiti. Uporaba vode iz vrtine, pa tudi zmanjševanje moči črpalk za dvig vode, vodi do potrebe po skrbnem varčevanju z vodo. Zlasti čisto vodo je treba uporabljati samo za pitje, kuhanje in umivanje rok. Prečiščena voda iz različnih virov se ponovno uporablja za tehnične potrebe. Stopnja čiščenja v tem primeru določa obseg njegove uporabe. Na primer, v primeru straniščne školjke na splakovanje se odtoki iz kopeli in prhe spustijo skozi preprost peščeni filter in pošljejo v WC splakovalnik za ponovno uporabo. Za umivanje, kopanje in prhanje se lahko uporablja voda iz zalogovnika za zbiranje in kopičenje taline in deževnice, v katero se po posebnih vodotokih zbira voda z vseh površin eko hiše. Za namakanje se uporablja ista voda, tako kot voda iz ribnika za shranjevanje. Skladiščni ribnik je nepogrešljiv element eko hiše, vanj se odvaja površinski talni odtok, spomladi pa taljena voda. Poleg tega se vanjo odvaja prečiščena in filtrirana odpadna voda iz hiše za fino naknadno obdelavo s pomočjo vodne vegetacije.

Zmanjšanje porabe tople in hladne vode povzroča tudi uporabo naprav za varčevanje z vodo (ročni in avtomatski ventili, posebni mešalniki), pa tudi nestandardne tehnične rešitve (na primer različni tokokrogi za pitno in industrijsko vodo).

Za varčevanje in kopičenje tople vode se uporabljajo dnevni zalogovniki in različni sistemi za avtomatsko uravnavanje temperature.

Recikliranje odpadkov

Ta funkcija je ena glavnih funkcij eko hiše, ki upravičuje njeno ime. Vse odpadne snovi je treba v celoti odstraniti in vrniti naravi in človeku v naravni in čisti obliki.

Odpadne snovi delimo na trdne in tekoče. Trdne snovi so sestavljene iz delov, ki jih je mogoče reciklirati (hrana in toaletni odpadki) in nereciklirati (steklo, kovina, plastika itd.). Zato je ločevanje odpadkov pomemben del življenjskega sloga eko hiše. (organski) odpadki, ki jih je mogoče reciklirati, so dragocen proizvod za proizvodnjo gnojil, ki se uporabljajo na vrtu. Da bi to naredili, jih odlagajo bodisi v posebne bioreaktorje, ki se nahajajo v tehnični kleti, z biološkimi metodami ali neposredno na mestu s kompostiranjem.

Del, ki ga ni mogoče reciklirati, je razdeljen na homogene materiale, ki se po kopičenju predajo v recikliranje ali ponovno uporabo podjetjem eko vasi ali bližnjega mesta.

Za neprekinjeno predelavo vseh organskih odpadkov družine uporabljajo različne vrste suhih omar, tako brezvodnih kot splakovalnih. Vsi so sestavljeni iz enega ali več zabojnikov-bioreaktorjev in dveh sprejemnih odprtin: za odlaganje organskih odpadkov in straniščne školjke. Posode so opremljene s prezračevalnim in izpušnim sistemom, ki podpirajo proces kompostiranja in odpravljajo vonjave v straniščni sobi (Za več informacij o suhih omarah glejte "Ekohiša v Sibiriji").

Tekoči odpadki oziroma gospodinjska odpadna voda se spuščajo skozi različne filtre (mehanske, talne, greznice) in usedalnice, v katerih trdni del ostane in se kopiči v obliki blata, ki se nato skupaj s trdnimi odpadki predela s kompostiranjem. Eden od glavnih elementov sistemov za čiščenje odpadne vode je greznica. Zagotavlja kopičenje odtoka, njihovo počasno gibanje in učinkovito čiščenje s pomočjo mikrofavne. Pogosto je za izboljšanje čiščenja na izstopu iz greznice vgrajena komora z adsorbentnim materialom. Tako standardna shema čiščenja odpadne vode vključuje (po vrstnem redu) različne mehanske filtre in lovilnike, greznico in nato talne filtre (filterski jarek, filtrirna kaseta, talno-peščeni filter itd.). Nadalje prečiščena voda vstopi v skladiščni ribnik za fino naknadno obdelavo, kot je bilo že omenjeno v prejšnjem poglavju. Obstajajo sheme čiščenja brez ribnika za shranjevanje.

Prezračevanje

Ker je eko-hiša povečana tesnost, je izmenjava zraka v njej slabša kot v navadni hiši. Zato je za zagotovitev dobre kakovosti zraka potrebno intenzivno prezračevanje. Kombinacija tesnosti z dobrim prezračevanjem je eden glavnih izzivov. Za ustvarjanje udobnih pogojev je treba zrak v prostoru popolnoma zamenjati z določeno hitrostjo, zato je glavna izguba toplote z visoko tesnostjo posledica prezračevanja. Za njihovo zmanjšanje se uporablja rekuperacija toplote. V tem primeru je na izhodu iz prezračevalnega sistema nameščen toplotni izmenjevalec, v katerem se toplota zraka, ki se med prezračevanjem odstrani iz hiše, prenese na svež zrak, ki vstopa od zunaj. Takšni sistemi omogočajo vračanje do 50-70% toplote v hišo, nekateri pa do 80% (na primer rotacijski toplotni izmenjevalnik, ki ga je razvil A.I. Yavorsky).

Ločimo naravno in prisilno prezračevanje. Hkrati obstajata dve glavni shemi za naravno: z neposrednim mešanjem svežega in onesnaženega zraka (tradicionalno prezračevanje skozi prezračevalne luknje in okno) in shema premika, ko se zrak premika iz ene stene v drugo s sprednjo stranjo. . V prvem primeru pride do nenehnega mešanja čistega in onesnaženega zraka (ker gre v ozkem toku), večina svežega zraka je prisotnega v izpuščenem zraku, zato ne pride do visoke stopnje prečiščevanja. Takšna shema se uporablja za prezračevanje prostorov majhne prostornine in zahteva hitro menjavo zraka, t.j. za kuhinjo, kopalnico in WC, napa pa se izvaja skozi stranišče.

Za stanovanjske prostore se lahko uporabi shema premika. Doseže skoraj popolno odstranitev izpušnega zraka. Vendar pa takšna shema krši tesnost hiše, saj morajo biti stene zračne: bodisi iz poroznih materialov, bodisi imeti sistem majhnih lukenj, enakomerno razporejenih po površini stene.

Pogosteje se v eko hiši prisilno prezračevanje uporablja v kombinaciji z naravnim prezračevanjem in v kombinaciji z rekuperacijo.

Sestavni del prezračevalnega sistema je tudi vgrajen sistem filtracije zraka, s katerim ga očistimo pred prahom in odstranimo s talnih površin, pohištva, oblačil itd. ) in je kombiniran s sistemom za ozoniranje ali ultrazvočno obdelavo zraka.

Ogrevanje in topla voda

Sonce in majhna količina rastlinskega goriva se uporabljata kot glavni vir energije za ogrevanje eko hiše in pripravo tople vode. V vmesnih možnostih je dovoljena uporaba električne energije in neobnovljivih goriv, vendar je njihova poraba veliko manjša kot v običajni hiši. Zaradi visoke toplotne izolativnosti eko hiše imajo pomembno vlogo pri njenem ogrevanju posredni viri toplote, kot so različne električne in radijske naprave (svetilne svetilke, TV, računalnik ipd.), pa tudi ljudje in živali. živeti v hiši. Toda spet je glavni vir sonce.

Solarna arhitektura vam omogoča načrtovanje hiše s pasivnimi in aktivnimi sistemi sončnega ogrevanja. Pasivno sončno ogrevanje je že dolgo poznano in sestoji iz uporabe arhitekturnih, prostorsko načrtovalskih oblik in gradbenih konstrukcijskih elementov kot hladilnih ponorov in akumulatorjev sončne energije. V tem primeru se celotna hiša tako rekoč spremeni v sončni kolektor. Poleg zgornjih ukrepov za kopičenje toplote, za povečanje učinkovitosti. pasivno ogrevanje uporablja prozorne strehe, stene Trombe-Michel (ko je tanka prozorna stena nameščena zunaj masivnih sten skozi majhno zračno režo) itd. Takšne hiše so precej razširjene v južnih državah. V Rusiji so v sovjetskih časih zgradili eksperimentalne hiše z zastekljeno streho v Srednji Aziji in na Krimu.

Aktivni solarni sistem za ogrevanje uporablja zračne in vodne sončne kolektorje za ogrevanje in toplo vodo, ki jih lahko vgradimo na streho in v stene hiše in rastlinjaka ali ob hiši v samostojnem objektu ali na posebnem okvirju.

V razmerah srednjega pasu (pa tudi v Sibiriji) se pasivni ogrevalni sistemi v svoji čisti obliki ne uporabljajo zaradi nizke učinkovitosti, vendar so v kombinaciji z aktivnimi sistemi upravičeni in jih je treba uporabiti.

V jesensko-pomladnem obdobju je eko hišo najlažje ogrevati s pomočjo zračnih kolektorjev. Tipična shema aktivnega ogrevanja je sestavljena iz zračnega sončnega kolektorja, zračnih kanalov, ventilatorja in prodnate baterije. Če je temperatura v prostorih nezadostna, se vroč zrak iz zbiralnika zraka dovaja v prostore in jih segreva. Če so prostori topli, potem vroč zrak, ki obide prostore, vstopi v hranilnik toplote.

Glavni element sistema za ogrevanje zraka je sončni kolektor. Njegova zasnova je zelo preprosta. To je ravna tanka škatla, katere dno je od zunaj (od spodaj) toplotno izolirano, od znotraj pa je prekrito z materialom z visokim absorpcijskim koeficientom sončne energije (običajno je kemično črn s kromom ali nikljem oksidi in v najpreprostejšem primeru površina, pobarvana s črno barvo). Zgornji del škatle je prekrit s steklom ali drugim prozornim materialom. Vidna svetloba (vključno z razpršeno svetlobo, saj kolektor deluje tudi v oblačnem vremenu, vendar z manjšim učinkom), ki prodre skozi steklo, jo črna površina absorbira, spremeni v toploto in segreje zrak v zaprtem volumnu kolektorja (rastlinjak). učinek). Na vrhu kolektorja je cev za izstop vročega zraka, na dnu pa za vstop hladnega zraka. Zračni kolektorji so preprosti in poceni, enostavni za izdelavo, možni so tudi sami izdelavi. Zato je kljub nizki učinkovitosti njihova uporaba zelo priporočljiva.

Pri dolgotrajni odsotnosti sonca se pomanjkanje toplote nadomesti z uporabo drugih virov toplote. Za te namene je priporočljivo uporabljati peči na rastlinsko gorivo. V zadnjem času se je pojavilo veliko novih modelov peči z visokim izkoristkom. (do 80%), dosežen z uporabo učinka počasnega gorenja s katalitskim naknadnim zgorevanjem gorljivih plinov ali plinskih peči (Bullerian, Chudesnitsa, Uyut itd.). Omogočajo ogrevanje velikih količin prostorov z enim majhnim polnjenjem goriva na dan. Na primer, najmanjši "Bullerian" lahko ogreva prostor s prostornino 100 m3 10-12 ur z maso enega zaznamka rastlinskega goriva (drva, lesni odpadki, odpadni papir, stisnjena slama itd.) samo 4-5 kg. Glede na nekajkrat manjše toplotne izgube eko hiše v primerjavi z navadno hišo lahko takšna peč ogreva veliko večje količine (celotno hišo) cel dan ali več. K temu moramo dodati nizke stroške takšnih peči (majhen Bullerian stane le 4000 rubljev). Peči za proizvodnjo plina so opremljene s sistemom cevi in zračnih kanalov, ki dovajajo topel zrak v različne prostore za njihovo hitro segrevanje, so lahke (deset kg), enostavne za namestitev in upravljanje ter zanesljive in trpežne. Zelo učinkovite so kuznecovske peči, ki delujejo po principu "prostega gibanja plinov" (t. i. zvonaste peči) in uporabljajo tudi učinek počasnega gorenja, vendar so za razliko od kovinskih plinskih peči zgrajene iz ognjevzdržnih materialov. opeke na podoben način kot tradicionalne ruske peči in zato z veliko toplotno vztrajnostjo dolgo ohranjajo toploto. Te peči je mogoče kombinirati s kamini, opremiti z vgrajenimi vodnimi kotli za uporabo kot rezervo v sistemih za ogrevanje vode in kuriti z elektriko kot rezervnim gorivom.

Za pripravo tople vode in dodatno za ogrevanje v hladni sezoni se uporablja instalacija za ogrevanje vode na osnovi vodnega sončnega kolektorja. Tak sistem je dveh vrst: z naravnim in prisilnim kroženjem vode (tekočine). Sistem naravnega obtoka vsebuje zbiralnik vode, sistem cevi in zalogovnik, ki je nameščen približno 60 cm nad zbiralnikom. Ker je voda, segreta v zbiralniku, lažja od hladne vode, ki vstopa vanjo iz rezervoarja, pride do konvekcije. V tem primeru vroča voda iz zgornjega dela kolektorja vstopi v zgornji del rezervoarja in v spodnji del izpodriva hladnejšo vodo. Nastali neprekinjen zaprt cikel je podoben tistemu, kar se dogaja v ogrevalnih sistemih zasebnih hiš s plinskim kotlom. Sistem naravnega obtoka ne zahteva pretočne črpalke, vendar nalaga omejitve glede načrtovanja in namestitve zaradi potrebe po postavitvi težkega zalogovnika na streho nad kolektorjem. Zato se običajno uporablja za poletne prhe, letne kuhinje itd.

Sončni grelnik vode s prisilnim prezračevanjem je bolj priročen glede namestitve. Od naravnega cirkulacijskega sistema se razlikuje po prisotnosti črpalke in termoregulacijske enote. Vsakič, ko temperatura v kolektorju doseže določeno vrednost, se črpalka vklopi in voda v sistemu se črpa, dokler temperatura ne pade na določeno vrednost, nato pa se črpalka ponovno izklopi. Takšen sistem se imenuje enozančni. V njem se topla voda, ki kroži v zaprtem krogu zbiralnik-cisterna, hkrati uporablja za gospodinjske potrebe in ogrevanje (v tem primeru se ogrevalni radiatorji vrežejo v cevni sistem, ki povezuje kolektor z rezervoarjem).

Najpogosteje se uporabljajo dvo- in trikrožni sistemi. V njih se hranilnik sekundarnega kroga ogreva s toplotnim izmenjevalnikom, ki je vključen v krog sončnega kolektorja. Hkrati je lažje spremljati pretok vode, uravnavati njeno temperaturo, priročno poiskati dodaten kotel (rezervni grelec), na primer isto peč za proizvodnjo plina ali električni grelnik, in na koncu uporabiti tekočino proti zmrzovanju (antifriz) v tokokrogu kolektorja, ki je zaradi slabe toplotne izolacije kolektorja nujen v mrzlih podnebjih.

Tekoči sončni kolektor je bolj zapleten kot zračni. Njegova vpojna površina je združena s sistemom cevi, skozi katere kroži ogrevana voda. Obstaja veliko različnih modelov vodnih kolektorjev (glej na primer knjigo "Posamezni sončni kolektorji" Kharchenko N.V.), ki se razlikujejo po toplotnih lastnostih, zanesljivosti in vzdržljivosti. V tem smislu je zanimiv polipropilenski kolektor, ki ga je pred kratkim izdal SKB Helioplast, ki ga odlikuje visoka zanesljivost, vzdržljivost, prijaznost do okolja in nizki stroški (60 $ na 1 m2). Je najlažji zbiralnik, ki je na voljo (samo 6 kg za standardno velikost 1 m2). Proizvajajo se tudi dokončani sistemi celoletne oskrbe s toploto in vodo, vključno z različnim številom polipropilenskih kolektorjev (odvisno od površine ogrevanega prostora), akumulacijski rezervoar, ena ali dve obtočni črpalki, časovnik, dodatni kotel za dogrevanje, radiatorji, cevi in zaporni ventili za vodo.

Torej sistem s tekočim sončnim kolektorjem pripravlja toplo vodo in je hkrati del ogrevalnega sistema. Poleti pa naj bi brez povezave delovala samo za ogrevanje vode, kar je treba upoštevati pri načrtovanju.

Kot smo že omenili, je sestavni del ogrevalnega sistema eko hiše toplotni akumulator. Potreba po njeni uporabi je posledica temperaturnih nihanj v solarnih ogrevalnih sistemih čez dan in odvisno od letnega časa. Zato so baterije razdeljene na dnevne in sezonske. Poleg tega so aktivni in pasivni.

Pasivne baterije so konstrukcijski elementi hiše in so nizi težkih materialov z visoko toplotno zmogljivostjo, kot so opeka ali zemeljski bloki, iz katerih je zgrajena peč in notranji deli hiše. Uporabljajo se za povečanje toplotne vztrajnosti hiše. To so v bistvu dnevne baterije.

Aktivne baterije so samostojna zasnova, zato so oblikovno bolj zapletene kot pasivne. Tako dnevno aktivno baterijo lahko na primer vgradimo v eno od predelnih sten, ki predstavlja votlo steno, z vgrajenimi rezervoarji za vodo, skozi katere potekajo cevi iz solarnih ogrevalnih sistemov in dimniki iz peči. Dobra toplotna izolacija zagotavlja, da se rezervoar za vodo počasi ohlaja, da vzdržuje sprejemljivo temperaturo v prostoru.

Kot sezonske baterije se uporabljajo rezervoarji za vodo, posode z gramozom in kamenčki, soli z nizkimi temperaturami faznega prehoda. Vendar pa je njihova uporaba težka zaradi obsežnosti in kompleksnosti izdelave in izolacije posod in rezervoarjev. Ogromne količine vode ali kamenčkov, ki štejejo na stotine in tisoče kubičnih metrov, so potrebne, da se poleti pozimi nabere toplota. V tej smeri so obetavne baterije, ki uporabljajo reverzibilne kemične reakcije z absorpcijo in sproščanjem toplote (razvoj Sibirske podružnice Akademije znanosti). Te baterije so veliko manjše od drugih. Zanje se uporabljajo poceni in razširjene soli.

Močna generacija

Uporaba električne energije v eko hiši ima svoje značilnosti. Poleg tega, da ga porabi za običajne potrebe: razsvetljavo, napajanje električnih in radijskih naprav, gospodinjskih aparatov, se uporablja za napajanje specifične inženirske opreme eko hiše, na primer ventilatorjev in majhnih črpalk za sončno ogrevanje zraka in vode. sisteme, črpalke za vodovodne sisteme itd. Rečeno je bilo že, da so glavni viri električne energije v eko hiši avtonomni alternativni viri: vetrne elektrarne, sončne kolektorje, mikro hidroelektrarne ipd. ter centralno omrežje ( če je v bližini) in kot dodatne lahko uporabite generatorje, ki uporabljajo neobnovljive vire energije (bencin, dizelsko gorivo itd.).

Treba je opozoriti, da so zdaj stroški električne energije, prejete iz omrežja, nižji od stroškov električne energije iz avtonomnih virov. A trend je, da stroški energije iz omrežja nenehno rastejo, stroški avtonomnih elektrarn na obnovljiva goriva pa padajo. Na primer, v državah zahodne Evrope, kjer se vetrna energija intenzivno razvija, je cena električne energije, proizvedene v vetrnih elektrarnah (VE), že primerljiva in celo nižja od cene energije, ki jo prejmejo iz termo, jedrskih in hidroelektrarn.

Solarni moduli in baterije imajo zdaj najvišjo ceno na enoto (strošek na enoto moči), ki se giblje od 3 do 7 dolarjev na vat. Vendar pa bo najnovejši napredek v mikroelektroniki in fiziki polprevodnikov po mnenju strokovnjakov omogočil znižanje njihove cene na 1 dolar v naslednjih 3-5 letih. (sedaj je to strošek WPP) in jih potem naredimo za najcenejši vir od vseh. Če k temu dodamo najvišjo zanesljivost in vzdržljivost ter enostavnost namestitve in delovanja, so sončne elektrarne (SPS) najbolj obetavni viri energije za eko hišo. Na prvi pripravljalni stopnji razvoja ekonasij je mogoče uporabiti več solarnih modulov nizke moči (200-300 W), na primer za napajanje ventilatorjev in črpalk za ogrevalne sisteme. To je smotrno tudi zato, ker je zagotovljeno sinhrono delovanje sončnih kolektorjev in solarnih električnih modulov, saj oba uporabljata skupen vir energije - sonce.

Paleta solarnih modulov, ki jih proizvajajo tako domači kot zahodni proizvajalci, je precej široka, imajo bolj ali manj podobne tehnične lastnosti, zato bo njihova izbira pri načrtovanju eko hiše določena s kazalniki stroškov in zanesljivosti.

Glavni vir električne energije v eko hiši bodo po mojem mnenju male vetrne elektrarne (VE). Veliko je projektov malih vetrnih elektrarn z zmogljivostjo od nekaj sto vatov do deset kilovatov, tako pri nas kot v tujini. Vendar pa obstaja več točk, ki jih je treba upoštevati. Večina tujih vetrnih elektrarn je zasnovana za delovanje pri visokih hitrostih vetra (12 m/s in več). To je verjetno posledica posebnih delovnih pogojev, kjer se največ uporabljajo (puščavska in gorska območja, obale morij in oceanov). Pošteno povedano, je treba omeniti, da je večina tujih vetrnih elektrarn veliko lažja od naših postaj in imajo odlično zasnovo. Velja opozoriti, da je bila v sovjetskih časih naša država vodilna v razvoju in proizvodnji vetrnih elektrarn, množično so jih proizvajali v več podjetjih ZSSR. V današnji Rusiji je bila njihova proizvodnja v zadnjih 10-15 letih praktično okrnjena, kljub dejstvu, da imajo številni razvojni in eksperimentalni vzorci boljše lastnosti od tujih vetrnih elektrarn, zlasti pa lahko učinkovito delujejo pri nizkih hitrostih vetra. (5-7 m / s in še nižje).

Zakaj dajemo tak poudarek hitrosti vetra? Ker je na večjem delu evropskega ozemlja Rusije povprečna letna hitrost vetra 5-7 m/s, na nekaterih območjih celo nižja (3-5 m/s). Zaradi tega večina vetrnih elektrarn tuje izdelave pri nas preprosto ne bo delovala, zato se moramo osredotočiti na ruske postaje. Dejansko jih zdaj v Rusiji množično proizvaja le eno podjetje v mestu Habarovsk (podjetje "LMV Wind Energy"), majhne serije pa se proizvajajo v Ukrajini v mestu. Harkov in Kijev. Številna druga podjetja, ki so proizvajala vetrne elektrarne, so zaradi neugodnih gospodarskih razmer v Rusiji bodisi izginila bodisi so zmanjšala proizvodnjo (RPZ v Rybinsku, MKB Raduga v Dubni itd.). Obstaja tudi veliko število naprednih razvojev in prototipov majhnih vetrnih elektrarn, ki bi jih lahko dali v množično proizvodnjo že zdaj. Razmislite o najbolj zanimivih zasnovah majhnih vetrnih elektrarn.

Eden od teh razvojev, vetrna elektrarna z navpično postavljenim rotorjem (WEI Windrotor), ima edinstvene značilnosti in lahko deluje v kateri koli smeri in hitrosti vetra, tako majhnih (od 3,5 m/s) kot orkanskih. Enostavna je za namestitev in vzdrževanje, saj je glavna oprema nameščena na tleh in ne na visoki nadmorski višini, kot v vetrnih elektrarnah s horizontalnim rotorjem. Razvijalec je zainteresiran za ustanovitev skupnega podjetja za proizvodnjo malih vetrnih elektrarn z majhnim vložkom ali pa prodaja licenco za proizvodnjo.

Drugi razvoj, vetrna elektrarna z difuzorjem (VEUD-1), ima standardne lastnosti s polovico velikosti vetrnega kolesa in ultra nizko hitrostjo vetra (do 3 m/s). Pri hitrosti vetra 5m/s razvije nazivno moč 1 kW. Razvitih je bilo več teh vetrnih elektrarn, ki se razlikujejo po velikosti lopatic in vrednosti moči (od 0,25 do 10 kW). Deklarirani strošek kilovatne namestitve je 1500 $.

Še en zanimiv razvoj je vetrna elektrarna z enim rezilom (VEU-1), ki jo je za proizvodnjo pripravil moskovski obrat "Agregat-privod". Ima najmanjšo težo (25 kg brez jambora in 60 kg z jamborom) v primerjavi z vsemi znanimi domačimi vetrnimi elektrarnami, delovno območje hitrosti vetra je 3-40 m/s in razvija nazivno moč 1 kW pri hitrosti 7 m/s. Isto podjetje izvaja razvoj in serijsko proizvodnjo nizkohitrostnih generatorjev za vetrne elektrarne katere koli zmogljivosti. Za primerjavo, teža serijske VE "Sheksna-1" z zmogljivostjo 0,5 kW tovarne za izdelavo instrumentov Rybinsk je 265 kg, teža naprave "VEUD-1" (glej zgoraj) pa 90 kg.

Serijske vetrne turbine podjetja Khabarovsk se proizvajajo pod blagovno znamko LMV in so med najboljšimi na svetu, imajo najvišjo zanesljivost in dolgo življenjsko dobo 20 let (čeprav delujejo pri višjih hitrostih vetra kot zgoraj opisane vetrne elektrarne). Verjetno so tudi zato med najdražjimi v Rusiji (dražji od njih so le agregati Raduga, proizvedeni v Dubni). "LMV Wind Energy Company" proizvaja vrsto vetrnih elektrarn z zmogljivostjo od 0,5 do 10 kW, z delovno hitrostjo vetra 7 - 12 m / s.

Omeniti velja tudi ukrajinski vetrni elektrarni "VEU-0,75" in "WE-1000", ki imajo dobre parametre, delujejo pri nizkih hitrostih vetra in so poceni (1500 $ za "VEU-0,75").

Če v bližini eko hiše teče reka ali potok, je koristno izkoristiti energijo toka vode za pridobivanje električne energije z namestitvijo mikrohidroelektrarn (mikrohidroelektrarn). Imajo moč od nekaj do deset kW, po stroških in delovanju pa so lahko cenejše od vetrnih elektrarn. Njihova dragocena kakovost je neodvisnost od vremenskih razmer in enakomernost proizvodnje energije skozi čas, ker. hitrost toka je veliko bolj konstantna od hitrosti vetra ali sončnega toka. Mikro HE so potopne (nameščene na dnu reke), odvodne ali tulčne (uporabljajo gibko cev za tvorbo hitrega vodnega toka izven toka) in prostotočne (plavajo na površini reke). So zelo zanesljivi, vzdržljivi, enostavni za uporabo in relativno poceni.

Pred kratkim so se pojavila poročila, da je podjetje Yusmar v Kišinjevu pripravilo izdajo t.i. kvantna termoelektrarna (KTPS), ki uporablja energijo vrtinčnega toka vode. Ta postaja proizvaja tako električno kot toplotno energijo, zaradi česar je zelo obetavna za uporabo kot integriran avtonomni vir energije za eko hiše. Najmanjši model proizvede 4 kW električne energije in 5 kW toplote in stane 9.500 $.

Sestavni del električne oskrbe eko hiše so neprekinjeno napajanje (UPS). Kot smo že omenili, imajo alternativni viri električne energije nizke izhodne napetosti (skoraj vsi vetrni in hidrogeneratorji ter solarni moduli proizvajajo napetosti iz standardnega območja: 12, 24, 36, 48, 60 voltov), imajo izjemno neenakomerno proizvodnjo energije skozi čas in včasih sploh ne delujejo (če na primer ni sonca in vetra). Zato je treba energijo kopičiti in jo pretvoriti v standardno 220-voltno omrežje. Nadalje, ker se za proizvodnjo električne energije uporablja več alternativnih virov (na primer vetrne elektrarne in sončne elektrarne), poleg njih pa se lahko uporablja tudi centralno omrežje, je treba zagotoviti stikalno-distribucijsko napravo ( krmilna enota) za hitro spreminjanje virov energije in načinov delovanja avtonomnega omrežja na splošno. Nazadnje mora biti omrežje zaščiteno pred prenapetostmi in kratkimi stiki.

Vse te funkcije opravlja neprekinjeno napajanje, ki je sestavljeno iz napetostni pretvornik (inverter), baterija, polnilnik, krmilna enota in ročna krmilna plošča. Funkcionalna shema avtonomnega omrežja eko hiše je naslednja: električna energija iz enega ali več virov skozi polnilnik vstopi v baterijo (polni jo), nato se konstantna napetost baterije v pretvorniku pretvori v izmenično napetost. 220 voltov in gre do potrošnika. Sinhronizacijo in vrstni red delovanja v tej shemi zagotavljata krmilna enota in ročna nadzorna plošča.

Iz zgornjega diagrama je razvidno, da je dejanski vir električne energije za potrošnika baterija, alternativni viri pa služijo predvsem za njegovo polnjenje. Zato je baterija najpomembnejši element električnega omrežja eko hiše. Izbira njegove zmogljivosti je odvisna od moči in števila porabnikov, časovnega razporeda njihovega dela, velikosti začetnih tokov elektromotorjev črpalk, hladilnikov, sesalnikov itd. brezplačne (zapečatene) baterije, ki so zelo zanesljive in ne onesnažujejo ozračja. V Rusiji se takšne baterije ne proizvajajo, zato se morate osredotočiti na najboljše tuje modele, kot so Varta, Fiamm, Bosch itd. Njihovi visoki stroški se bodo že v prvih letih delovanja eko-. hiša.

Drug pomemben del UPS je pretvornik konstantno nizko napetost akumulatorja na 220 voltov AC, oz pretvornik. Biti mora dovolj močan (običajno nekaj kW) in vzdržati tako običajno obremenitev v obliki porabnikov, ki so nenehno priključeni na omrežje, kot tudi največje obremenitve, ki nastanejo, ko so nekatere naprave vklopljene. Običajno se ne uporablja en, ampak dva ali več pretvornikov različnih moči, od katerih vsak deluje za določeno skupino porabnikov.

Krmilni blok opravlja naslednje funkcije: preklaplja vire energije glede na prioriteto; ob prekinitvi napajanja iz alternativnih virov priključi porabnike neposredno na centralno 220 voltno omrežje (če obstaja); ko je baterija popolnoma napolnjena, odklopi alternativne vire od polnilnika in jih poveže z balastnimi obremenitvami (običajno so to močni nizkonapetostni električni grelniki, ki se uporabljajo za ogrevanje vode v rezervnih rezervoarjih); ščiti omrežje pred preobremenitvami in kratkimi stiki. Njegovi "možgani" so običajno mikroprocesor.

Namen in funkcije polnilnik in ročna nadzorna plošča so razvidni iz njihovih imen.

Tako ruska kot zahodna industrija proizvajata veliko modelov neprekinjenih napajalnikov, vendar bo v večini primerov treba izvesti individualni razvoj UPS za določen projekt eko hiše z uporabo standardnih industrijskih modelov za njegove komponente: pretvornike, polnilnike , itd Primer uspešne zasnove UPS je pretvornik MAP Energia, ki ga proizvaja moskovsko podjetje MicroArt. Je nekajkrat cenejši (~200$ za 2-kilovatni model) podobnih tujih modelov in se lahko uporablja kot sestavni del UPS-a pri katerem koli specifičnem projektu oskrbe z eko hišo, v nekaterih primerih pa tudi prisotnost enega oz. več Energia pretvornikov je dovolj za izpolnjevanje vseh funkcij UPS.

Baterija, pretvornik in polnilnik so običajno vključeni v paket vetrnih in hidroelektrarn in pomembno prispevajo k njihovim stroškom, hkrati pa nimajo visoke zmogljivosti. Zato je veliko ceneje in bolj smotrno kupiti ločeno vetrni ali hidrogenerator in posebej bistveno boljše baterije ter neprekinjeno napajanje (ali izdelati po individualnem projektu).

Za zaključek, ob obravnavi vprašanja oskrbe z električno energijo eko hiše, se je treba osredotočiti na problem potrebne rezerve moči alternativnih virov. Številni avtorji dajejo močno precenjene ocene glede porabe električne energije v stanovanjih in s tem tudi moči zahtevanega vira električne energije. Na primer, po izračunih danskega inštituta za tehnologijo 4-5-članska družina, ki živi v hiši velikosti 120 kvadratnih metrov, porabi približno 2000 kWh električne energije na leto za gospodinjske aparate, še 4000 kWh za razsvetljavo in toplo vodo, in 10.800 kWh - za ogrevanje. Res je, to velja za navadna stanovanja. Toda na podlagi takšnih podatkov se sklepa, da je treba v eko hiši uporabljati tudi avtonomne vire z zmogljivostjo najmanj 4-5 kW, običajno pa 10-12 kW.

Naredimo približen izračun porabe električne energije v ekološki hiši, ki jo sestavlja 5 prostorov (brez komunalnih in sanitarnih prostorov) s površino približno 100 kvadratnih metrov. Začetni podatki za izračun so navedeni v tabeli

Izračun ne upošteva porabe energije redko rabljenih aparatov (likalnik, pralni stroj itd.), prav tako pa se domneva, da hiša v celoti uporablja sončno in pečno ogrevanje ter pripravo tople vode ter elektromotorje črpalk. in ventilatorje ogrevalnega sistema napajajo solarni moduli z močjo 200-300 vatov (v večini primerov to zadostuje za delovanje obtočnih črpalk in ventilatorjev z nizko močjo). Skupna poraba električne energije na leto po tej tabeli znaša približno 4000 kWh. Nekateri avtorji navajajo manjše številke - 3000 in celo 2000 kWh. To količino energije na leto lahko proizvede večina domačih in tujih vetrnih elektrarn z zmogljivostjo 1-1,5 kW pri povprečni hitrosti vetra 7-8 m/s, nekatere vetrne elektrarne pa pri 5 m/s ( vse zgoraj omenjene domače vetrne elektrarne in posamezni vzorci tuji, na primer španska postaja Inclin-1500 ali ameriška H-80) in še nižje - pri 3-5 m / s (VEUD-1). Tako je za avtonomno napajanje eko hiše dovolj vetrna elektrarna z zmogljivostjo 1-1,5 kW. Včasih je priporočljivo namestiti 2-3 vetrne elektrarne po 0,5 kW, na primer UVE-500m, ki stane 700 $, ki je izjemno enostaven za namestitev in ustvari več kot 1000 kWh na leto pri povprečni hitrosti vetra 5 m / s. .

Hladna dobava

Tradicionalna elementa hladilnega sistema individualne hiše sta v steno vgrajena klet in zimski hladilnik. Ekohiša v tem smislu ni izjema, ker. dobro izvedena hladilna oskrba bistveno poveča udobje in stabilnost bivanja v njej ter neodvisnost od zunanjih dejavnikov. Če pravilno uredite zimski hladilnik, pozimi v veliki meri (in celo v celoti) ne bo treba uporabljati običajnega električnega hladilnika. Za to je potrebno zagotoviti dobro toplotno izolacijo sten in vrat vgradne omare ter uvesti temperaturni regulator z grelcem ali regulator lopute za spremembo prezračevalne odprtine, ki povezuje komoro z zunanjim okoljem. Predvidite lahko tudi možnost odmrzovanja.

Zasnova kleti eko hiše je skoraj enaka tradicionalni, predvideti je treba le dva vhoda, enega iz varovalnega pasu (na primer garaže) za glavno nalaganje izdelkov, drugega iz toplega del hiše za uporabo pozimi.

Za povečanje udobja je zaželeno urediti ledenik. Njegova zasnova je skoraj enaka kot pri kleti. Za zmrzovanje ledu je ledenik odprt vso zimo. Da bi izključili delovno intenzivno delovanje nabiranja ledu z njegovo kasnejšo embalažo, je v ledeniku opremljen zamrznjeni volumen (iz kovine ali betona s hidroizolacijo). Toplotna izolativnost ledenika mora biti izračunana tako, da se zagotovi čas, potreben za taljenje ledu v poletnem času.

Materiali in tehnologije za njihovo izdelavo

Za gradnjo eko hiše je mogoče uporabiti različne materiale, ki izpolnjujejo dve osnovni zahtevi - prijaznost do okolja in nizke stroške. Obstajajo še druge zahteve, vendar so za različne skupine materialov različne, odvisno od namena in področja uporabe v eko hiši. Skupno vsem skupinam, poleg prijaznosti do okolja in nizkih stroškov, lahko štejemo vzdržljivost in udobje, doseženo z njihovo uporabo. V večini projektov eko hiš (vključno z Novosibirskom) je dovoljena uporaba vseh gradbenih materialov, ki jih sanitarni in tehnični standardi ne prepovedujejo. Ta predpostavka po mojem mnenju ni sprejemljiva. Skladnost s sanitarnimi in higienskimi standardi ni enaka zahtevi po prijaznosti do okolja. Prvič, sami standardi se nenehno spreminjajo, in drugič, lastnosti materialov se sčasoma spreminjajo: tisti, ki trenutno ustrezajo standardom, lahko sčasoma postanejo strupeni, kar se je zgodilo že večkrat v zgodovini gradnje. Poleg tega norme ne upoštevajo vseh parametrov, ki lahko povzročijo škodljive posledice, na primer, kateri parameter lahko določi neprepustnost monolitnega betona za koristno sevanje (in dokazane so negativne posledice za zdravje ljudi, ki živijo v takšnih hišah). ).

Iz povedanega je razvidno, da ni celovitih meril za ugotavljanje prijaznosti materialov in surovin, iz katerih so proizvedeni. Čas in izkušnje uporabe lahko služita kot edino objektivno merilo. V prvem približku lahko naravne, naravne surovine (zemlja, glina, pesek, rastline, voda itd.) in materiale, pridobljene iz njih, štejemo za okolju prijazne. Čeprav lahko obstajajo izjeme. Cement, na primer, je težko uvrstiti med čisto surovino. Po drugi strani pa je dovoljena uporaba nekaterih sintetičnih inertnih materialov (plastike), katerih netoksičnost je preizkušena s časom in izkušnjami.

Ne smemo pozabiti, da poleg neposrednega onesnaževanja obstaja tudi posredno onesnaženje zaradi nezmožnosti popolne izrabe materiala po izteku njegove življenjske dobe in uporabe »umazanih« tehnologij pri njegovi množični proizvodnji. Velika večina sintetičnih materialov vključuje oboje. Nasprotno, večina naravnih materialov omogoča izključitev posredne škode, saj jih je enostavno odstraniti na mestu in jih je mogoče izdelati iz lokalnih surovin s čistimi mini tehnologijami na gradbišču. Slednje omogoča tudi močno znižanje stroškov proizvodnje gradbenih materialov. Če povzamemo zgoraj navedeno, lahko trdimo, da morate v vsakem posameznem primeru izbire materiala za gradnjo skrbno pretehtati prednosti in slabosti, pri čemer se v veliki meri zanašate na svoje osebne izkušnje in intuicijo, pa tudi na izkušnje vaših prednikov. .

Razmislite o nekaterih (glavnih) skupinah materialov, ki se uporabljajo v eko hiši, in zahtevah zanje.

Materiali za ohišje. Poleg okolju prijaznosti in nizkih stroškov morajo materiali ohišja imeti tudi druge lastnosti: vzdržljivost, zadostno specifično težo, udobje, požarno varnost, nizko toplotno prevodnost itd. Glavne materiale za gradnjo trupa je treba šteti za opeko, les in bloke zemlje. Peščeno-apnena opeka je najmanj zaželena, saj je zaradi zahtevnosti tehnologije ni mogoče izdelati na mestu. Poleg tega njegova industrijska proizvodnja ni okolju prijazna, zato je vir posrednega onesnaževanja. Vendar pa se glede na njegovo razpoložljivost, relativno poceni in izdelljivost procesa gradnje iz njega lahko uporablja v zgodnjih fazah gradnje eko vasi. Slabosti opeke bi morale vključevati tudi visoko toplotno prevodnost, zaradi česar je treba hišo učinkovito izolirati ali zgostiti stene.

Eden najbolj okolju prijaznih materialov karoserije je les. Ima sorazmerno nizke stroške (cenejše od opeke), hiše, zgrajene iz njega, pa so izjemno udobne za bivanje. Poleg tega ima nizko toplotno prevodnost (2-3 krat manj kot pri opeki), zato hiše iz lesa ohranjajo toploto veliko dlje kot opečne hiše in zahtevajo manj izolacijskih materialov (včasih sploh niso potrebni). Seveda to zmanjša stroške gradnje. Resne pomanjkljivosti lesa vključujejo nevarnost požara in nizko specifično težo, kar vodi do nizke toplotne vztrajnosti hiše. Zato je treba v zasnovo takšne hiše uvesti dodatne akumulatorje toplote, na primer peči iz gline ali opeke (tradicionalne ruske peči in nizozemske peči v kmečkih hišah). Za odpravo požarne nevarnosti se uporabljajo različne impregnacije, vendar ker impregnacija pokriva le zgornji del lesa, ni mogoče v celoti zagotoviti požarne varnosti. Poleg tega večina impregnacijskih snovi ni okolju prijazen material.

Najbolj obetaven material za trup so bloki zemlje. Izdelane so iz najbolj dostopnih surovin, ki so povsod, iz zemlje ali bolje rečeno, iz zemlje pod plastjo vegetacije. Že od antičnih časov, zlasti na območjih brez dreves, vključno s provinco Saratov, so stanovanja gradili iz tal tako, da so jih nabirali v opaž z nabijanjem ali iz blokov zemlje, ki so bili predhodno izdelani v kalupih s stiskanjem ali enakim nabijanjem. V zadnjih desetletjih se je ta način gradnje prenehal uporabljati zaradi visoke delovne intenzivnosti in dolgoživosti.

Je pa bila pred kratkim patentirana nova tehnologija in ustvarjena oprema za njeno izvedbo, ki jo brez velikega pretiravanja lahko imenujemo revolucija v individualni stanovanjski gradnji. Ta oprema omogoča proizvodnjo večine izdelkov, ki se uporabljajo v gradbeništvu, iz lokalnih surovin (iz zemlje in drugih razsutih materialov z nizko vsebnostjo vlage) na kraju samem z minimalnimi stroški in visoko kakovostjo (boljša od tovarniških izdelkov). Naprava za proizvodnjo izdelkov iz zemlje in drugih razsutih materialov se je začela množično proizvajati v eni od tovarn v moskovski regiji in se imenuje komplet za oblikovanje MH05. To ročno električno orodje je sestavljeno iz patentiranega nastavka za vrtanje, počasnega vrtalnika, univerzalne oblike in zapornega opornika, tehta približno 50 kg in stane 650 $.

Komplet MH05 izvaja edinstveno tehnologijo oblikovanja izdelkov iz praškastih materialov, imenovano consko brizganje. Temelji na naravnem učinku "tekočega klina" - učinku samozbijanja razsutih materialov z določenim vbrizgavanjem, ki se umetno reproducira v kompletu in vam omogoča doseganje odličnih rezultatov: enotna gosta struktura (99% gostota od 100 %) v odsotnosti nadtlaka, ujetost zraka (popolnoma manjka v izdelku), elastični učinek, ki je značilen za tradicionalne postopke stiskanja, in posledično visoke trdnostne lastnosti. Na primer, pri oblikovanju izdelkov iz betonskih mešanic cementa in peska (sestava 1: 3) po tej metodi kakovost nastalega betona ustreza vsem zahtevam GOST, upogibna trdnost pa je 1,5-krat višja od trdnosti oblikovanega izdelka. z uporabo standardne tehnologije vibracij. Bloki tal, izdelani po tej tehnologiji, imajo po nekaj urah sušenja primerljivo trdnost z opeko, po nekaj letih pa se trdnost zgradbe, izdelane iz njih, približa trdnosti betona. V tla je enostavno dodati različne stabilizatorje (cement, žagovina, šota itd.), ki dramatično izboljšajo njene lastnosti - vodoodbojnost, trdoto, toplotno odpornost itd.

S kompletom MH05 je možno na gradbišču izdelati izdelke različnih oblik in velikosti. To so pravzaprav zemeljski bloki, enostavni in oblikovani stenski kamni, okenske preklade, okenske police, obrnjene ploščice, tlakovci, tlakovci, robniki in travniki, pladnji za odvod vode, ploščice in še marsikaj. S pomočjo stabilizatorjev in različnih razsutih materialov je mogoče izdelati skoraj celotno paleto izdelkov, potrebnih za gradnjo same eko hiše in zasnove osebne parcele. Na primer, za notranje stene in predelne stene so talni bloki izdelani iz ene čiste zemlje, za zunanje stene in obloge se uporabljajo talni bloki z dodatkom do 5% cementa, kar poveča vodoodbojne lastnosti za 25-krat, za Pri izdelavi grelnikov se uporablja zemlja z dodatkom šote (drobtine) ali žagovine ali izdelava blokov iz čiste šote.

Produktivnost obrata MH05 je približno 0,2-0,5 m2/min. Na primer, v minuti lahko naredite štiri bloke (opeke) velikosti 65*120*250 mm ali dve tlakovci velikosti 250*250 mm.

Talni blok iz čiste zemlje ima nižjo toplotno prevodnost kot silikatna opeka (za 1,2-1,5-krat), čeprav nekoliko višjo kot les. Je približno za red cenejša od navadne opeke, ognjevarna, toplotno odporna (iz nje je mogoče položiti peči), zgradbe iz nje so suhe in udobne za bivanje nič manj kot lesene hiše.

Materiali za ogrevanje. Poleg zgoraj omenjenih blokov zemlje z izolacijskimi dodatki in šotnih blokov se za ekološko hišo pogosto uporabljajo stisnjena slama, laneni ogenj, pa tudi razsuti grelniki, kot je ekspandirana glina ali zemlja z žagovino. Najbolj učinkovit, okolju prijazen, lahko dostopen in poceni material so stisnjeni slamnati bloki. Za zaščito pred glodalci se vlijejo apno, cedrene iglice, reža okoli blokov je napolnjena z razsutim materialom itd.

Materiali za oblaganje. Stenska obloga poleg estetske funkcije opravlja tudi funkcijo zaščite izolacije oziroma talnega bloka pred atmosferskimi vplivi. Za oblaganje se uporabljajo omet, obrnjene ploščice, kamen, les itd.

Dekoracijski materiali. Za notranjo dekoracijo eko hiše je najboljši material naravni les. Iverne plošče na osnovi lesa lahko ob nepravilni uporabi (visoka vlažnost) začnejo gniti s sproščanjem strupenih snovi zaradi prisotnosti v njih okolju neprijaznih veziv in lepil. Uporabite lahko tudi omet, keramične ploščice itd. ali pustite stene iz opeke ali blokov neobložene.

Streha. Kot strešni material so najboljši material naravne (keramične) ploščice. Uporabite lahko pocinkano ali navadno železo in valovit aluminij, saj sta relativno "naravna" in nestrupena materiala, čeprav uporabljata "umazano" tehnologijo. V zadnjem času so se pojavili in se pogosto uporabljajo različni plastični premazi (umetne ploščice), vendar je o njihovi uporabi v ekološki hiši zaradi pomanjkanja zanesljivih statističnih podatkov o njihovi prijaznosti do okolja še prezgodaj govoriti. Razširjenega skrilavca tudi ni mogoče pripisati "čistim" materialom zaradi prisotnosti cementa in drugih "umazanih" snovi v njem.

Tehnologije in oprema za gradnjo

Postopek gradnje eko hiše in eko naselij kot celote ima posebne značilnosti, ki ga razlikujejo od navadne individualne gradnje. Zgoraj opisane osnovne zahteve za eko stanovanje in njegovo delovanje puščajo pečat na samem procesu gradnje. To je prijaznost do okolja in iz tega izhajajoče lastnosti avtonomije in energetske učinkovitosti ter nizki stroški. Prijaznost do okolja je zagotovljena z uporabo čistih tehnologij za proizvodnjo gradbenih materialov in zagotavljanjem samega gradbenega procesa. Tehnologije za pridobivanje materialov so bile že obravnavane zgoraj. Sama tehnologija gradnje vključuje zavračanje uporabe težke opreme. Energetska učinkovitost pomeni zavrnitev energetsko intenzivne opreme. In avtonomija vodi v potrebo po uporabi alternativnih virov energije za napajanje gradbene opreme (vetrne elektrarne, sončne elektrarne, mikro hidroelektrarne). V skrajnih primerih je glede na kratkotrajnost gradbenega procesa možna uporaba centralnih omrežij (če so v bližini) in avtonomnih virov na neobnovljivo gorivo. Po končani gradnji se alternativni viri uporabljajo kot del napajalnih sistemov dokončane eko hiše ali skupine hiš.

Pocenitev gradnje je zagotovljena z zmanjšanjem količine opreme in njene porabe energije ter vsestranskosti, ki vključuje izbiro opreme z največjim številom izvedenih operacij in raznoliko paleto izdelanih izdelkov. Osupljiv primer takšne opreme je zgoraj opisani komplet MH05. Poleg tega se nizki stroški dosežejo z uporabo poceni (ali brezplačnih) lokalnih surovin, pa tudi z akumulacijo električne energije, kar je enostavno doseči z uporabo virov, kot so vetrne elektrarne, sončne elektrarne ali mikro hidroelektrarne, saj običajno vključujejo baterija baterij.

Ločeno se je treba osredotočiti na pomembno značilnost gradnje eko hiše in bivanja v njej kot del eko naselja, ki jo močno razlikuje od konvencionalne gradnje. Povezan je z duhovnim in moralnim vidikom, ki je v primeru gradnje in delovanja običajne hiše popolnoma odsoten. Ljudje, ki bodo živeli v eko vaseh, se ne bi smeli seznaniti le z osnovnimi načeli in idejami, na katerih temelji koncept eko stanovanja, temveč se morajo zavedati njihovega pomena in nujnosti za sedanjo stopnjo razvoja človeške družbe. Tu ne more biti naključnih in ravnodušnih ljudi, ki jim je vseeno, ali jim hiša hrani dizelska ali vetrna elektrarna, ali je zgrajena iz zemeljskih blokov ali armiranobetonskih konstrukcij, ali naj odpadke odvajajo v jamo ali jih v celoti odlagajo. Lastnik rezident mora dobro poznati zasnovo svoje eko hiše in razumeti zapletenost delovanja njenih inženirskih sistemov. Zato bo lastnik hiše praviloma zainteresiran za lastno sodelovanje pri njeni gradnji.

Široka uporaba dela lastnika in njegovih družinskih članov bo odločilni dejavnik pri gradnji eko hiše, kar bo ugodno vplivalo tudi na stroške gradnje. Ta vidik se še posebej jasno kaže pri ustvarjanju »družinskih posestev in naselij« kot najvišje oblike ekološke gradnje. Dejansko, da bi vaš duh in ljubezen prežela vsak košček vaše "male domovine", vključno s stanovanji, morate sami ne le posaditi drevesa, ampak tudi zgraditi hišo predvsem sami.

Seveda je pri gradnji eko hiše potrebno vključiti strokovnjake in usposobljene gradbene ekipe ali organizacije. Vsekakor bo potreben izkušen delovodja, ki natančno ve, kako deluje eko hiša. Najbolj racionalna je hkratna gradnja skupine hiš, ki se nahajajo na istem gradbišču (eko vasi), z uporabo skupnih mini proizvodnje, opreme in opreme, skupnega transporta in enotnega oskrbovalnega sistema. Zaželeno je imeti enoten urnik gradbenih del, tako za racionalno uporabo skupne opreme in oskrbovalnih sistemov kot za pospeševanje del. Pred gradnjo je treba namestiti vire energije in vode, razporediti vse potrebne proizvodne zmogljivosti.

Za zaključek navajamo glavno opremo, ki se lahko uporablja za gradnjo:

Komplet za oblikovanje MH05 za izdelavo glavne palete materialov in izdelkov, ki sestavljajo eko hišo. En komplet se lahko uporablja za več (4-5) hiš;
mobilna betonska enota za izdelavo temeljev (če je beton vključen v projekt);
balirke za izdelavo slamnikov;
mini vrtalna naprava (v najpreprostejšem primeru ročni vrtalnik) za vrtanje različnih vrtin;
komplet opreme za obdelavo lesa (benzo ali električna žaga, krožna žaga, stroj za obdelavo lesa itd.);
minimalna mehanska površina za vodovod, popravila opreme, varjenje in druga dela.

Parcela domačije.

Je najpomembnejši del eko stanovanja, saj prispeva k nastanku biocenoze, tj. simbioza rastlin, živali in ljudi ter delovanje stanovanja kot avtonomnega samozadostnega in samozadostnega sistema. Če želite to narediti, mora spletno mesto opravljati več funkcij. Tej vključujejo:

proizvodnja hrane in drugih kmetijskih proizvodov;
obnova in vzdrževanje rodovitnosti tal;
odstranjevanje gospodinjskih odpadkov;
organizacija rekreacije in duhovno-estetske funkcije;
zdravstvena funkcija;
zaščita pred vetrom, ustvarjanje mikroklime;

Za opravljanje teh funkcij mora območje vsebovati več obveznih delov: vrt, zelenjavni vrt, prostor za rekreacijo, botanični kraj, v primeru »družinskega posestva« pa dodaten gozd in ribnik. Seveda mora biti lokacija okolju prijazna in ne le biti vir onesnaženja, ampak mora biti tudi sama »redovnica« okolja. Zato je med njegovim delovanjem prepovedana uporaba pesticidov, insekticidov in drugih pesticidov ter kemičnih gnojil. Oglejmo si podrobneje vsako od zgoraj naštetih funkcij.

Kmetijska proizvodnja

Ta funkcija ima dva cilja: oskrba družine z osnovnimi živili in po želji njihovo proizvodnjo za prodajo. Poleg tega se lahko na lokaciji izvaja proizvodnja rastlinskih in živinorejskih proizvodov. Odvisno od namenov lastnikov lahko eden od teh ciljev prevlada nad drugim ali pa sploh ne obstaja, na primer gojenje samo rastlinskih proizvodov za domačo porabo ali pridelava rastlinskih proizvodov z majhnim deležem živinoreje (npr. piščanci). Tukaj se ne bomo dotikali vprašanj živinoreje, ki niso glavna za organizacijo in delovanje mesta, ampak bomo podrobneje obravnavali vprašanja pridelave poljščin, njihove kmetijske tehnologije, ker. so bili glavni razlog za resno poslabšanje ekološke situacije v kmetijstvu nasploh in predvsem močno poslabšanje kakovosti in »čistosti« hrane za ljudi in živali. Zato bomo takoj oblikovali osnovne zahteve za metode pridelave poljščin, t.j. načela kmetijstva.

Prvič, kot je bilo že omenjeno, je to izključitev pesticidov iz arzenala sredstev za boj proti škodljivcem in rastlinskim boleznim.

Drugič, zavrnitev uporabe umetnih mineralnih gnojil.

Tretjič, rekonstrukcija mehanizmov in pogojev za gojenje rastlin, ki delujejo v naravnih razmerah prostoživečih živali.

Četrtič, maksimalno zmanjšanje delovne intenzivnosti proizvodnje, t.j. zavrnitev uporabe težkega dela pri obdelavi tal in gojenju rastlin.

Petič, povečajte pridelek.

Končno mora biti hrana sama okolju prijazna, imeti visok okus, privlačen videz in biti dobro shranjena.

Jasno je, da nobeden od tradicionalnih sistemov kmetovanja, ki se uporabljajo v veliki večini primerov, tako na velikih kmetijah kot na zasebnih gospodinjskih parcelah, ne izpolnjuje večine naštetih zahtev. Zato je treba območje eko hiše obdelovati le z določenimi progresivnimi varčnimi metodami (ali njihovimi elementi), tako novimi kot dobro pozabljenimi starimi. Te metode vključujejo ekološko, biodinamično, naravno kmetovanje in metodo permakulture. Več o tem, kaj je permakultura, lahko izveste tukaj:

* PERMAKULTURA IN EKOLOŠKO KMETIJSTVO JE EDINA IN RESNIČNA MOŽNOST PREBIVALSTVA PLANETA, da obnovi degradirana tla, ustavi ekološko in prehransko katastrofo na Planetu in z minimalnimi stroški dela dobi velike pridelke čistih proizvodov.

Skoraj vsi, s katerimi komuniciram, imajo v zadnjih 3 letih svojega življenja željo živeti ne v stanovanju, ampak v hiši. V svoji lepi hiši v naročju narave. In seveda govorimo o eko hišah. Trenutno že obstajajo za vsak okus in barvo - od 100.000 do 2 milijona rubljev, lesene, žepčane, slamnate, okrogle, inteligentne, pasivne, aktivne, "lisičje luknje", drevesne hiše ...

Kaj je ekohiša?

V Wikipediji je pojem "eko hiša" vključen v izraz "pasivna hiša".

- Pasivna hiša, energetsko varčna hiša ali ekohiša (nemško Passivhaus, angleško pasivna hiša) - stavba, katere glavna značilnost je odsotnost potrebe po ogrevanju ali nizka poraba energije - v povprečju približno 10 % specifična energija na enoto prostornine, ki jo porabi večina sodobnih zgradb. Večina razvitih držav ima svoje standardne zahteve za pasivne hiše.

Naraščajoče cene električne energije in toplote. Vprašanje obratovalnih stroškov stanovanj je pereče. Kazalnik energetske učinkovitosti objekta je izguba toplotne energije na kvadratni meter (kWh/m²) na leto oziroma v ogrevalnem obdobju. Povprečje je 100-120 kWh/m². Za energetsko varčno stavbo se šteje, če je ta številka pod 40 kWh/m², za evropske države pa je še nižja – približno 10 kWh/m².

Zmanjšanje porabe energije dosežemo predvsem z zmanjšanjem toplotnih izgub stavbe.

Razvoj energetsko varčnih stavb sega v zgodovinsko kulturo severnih ljudstev, ki so si prizadevali zgraditi svoje domove tako, da učinkovito zadržujejo toploto in porabijo manj virov. Klasičen primer tehnike za povečanje varčevanja z energijo doma je ruska peč, ki jo odlikujejo debele stene, ki dobro zadržujejo toploto in je opremljena z dimnikom s kompleksno zasnovo labirinta.

Kdo gradi?

Eno od podjetij, ki uspešno gradi eko hiše, je Podjetje Zhivoi Dom (sedež v Moskvi) www.ivadom.ru Ko sem prvič obiskal njihovo demonstracijsko eko hišo v glavnem mestu Rusije, 5 min. s postaje podzemne železnice Tushinskaya so bile vizualizirane moje sanje o lastni hiši. Velika, lahka, naravna, topla. Z neverjetno domačo energijo. Ki ga aktivno dopolnjujejo udeleženci seminarjev Izobraževalnega centra Living House in kupci trgovine z eko blagom.

Delim mnenje ustvarjalcev, da je bivalna hiša, eko-hiša, popolnoma okolju prijazna in energijsko učinkovita, racionalno zasnovana hiša, v skladu z bodočim lastnikom. Z veseljem ga kompetentno zgradijo strokovnjaki. Lahko obstaja čim bolj avtonomno, prejema energijo iz narave. Takšna hiša ima živahno in biopozitivno vzdušje, ki lastnike ogreje v hladnih zimskih večerih in jih zjutraj napolni z lahkotnostjo in vedrino.

Bivalna hiša v Tushinu je bila zgrajena po okvirni tehnologiji z izolacijo iz stisnjenih slamnatih blokov po individualnem projektu, vanjo je bil nameščen EcoEngineering, območje okoli hiše je bilo urejeno na podlagi naravnega kmetovanja, zlasti ločenega zbiranja odpadkov je bil organiziran z odvozom recikliranega materiala za recikliranje.

pravi Vasily Khlus, ustanovitelj podjetja "Zhivoy Dom"

Preden sem leta 2012 ustanovil podjetje za zeleno gradnjo, sem skoraj 25 let preživel v avtomobilskem poslu, od otroške strasti do mehanike do ustanovitve velikega holdinga. Uspešno podjetje je prineslo dohodek, vendar ni dalo najpomembnejšega - občutka notranje harmonije.

Zanimanje za EcoTechnologies in iskanje načinov za gradnjo kakovostnih in poceni stanovanj sta bila glavna razloga, ki sta me spodbudila, da sem se lotil EcoHousing s slamnatimi bloki.

Ekološka stanovanjska gradnja je bila zame pravo odkritje. To ni samo posel, ampak nov način razmišljanja, bistveno drugačen življenjski slog.«

Prizadevamo si pritegniti ljudi, ki so jim blizu koncepti, kot so naravni materiali, zdrav način življenja, okoljska zavest.

Kako se gradi?

Živoj dom temelji na uporabi vrhunskih gradbenih tehnologij, ki se uspešno izvajajo v Evropi, Kanadi, Kitajski in drugih državah. Živimo v času, ko je možna sinteza tradicije in inovativnosti. Kombinacija starodavne modrosti in sodobne tehnologije je glavna prednost Energetsko učinkovitih ekohiš iz slamnatih blokov - bivalnih hiš.

Dom je prostor za sprostitev, samorazvoj, prostor za iskanje harmonije in ravnovesja. Ekohiša iz naravnih materialov daje celotni družini zdravje in živahnost, razveseljuje oko in povečuje vitalnost.

Podjetje "Zhivoy Dom" ne gradi samo kvadratnih metrov stanovanj. Ustvarja pogoje za nov, zdrav in varčen način življenja v udobnem, estetsko izraznem okolju sodobne eko hiše.

V podjetju "Hiša v živo" lahko enostavno izberete Bivalno hišo v skladu z vašimi željami in zmožnostmi. Za tiste z omejenim proračunom ponujamo ljubeče oblikovane serijske modele, ki so cenovno ugodni in funkcionalni. Če že imate projekt, ki ga je treba izboljšati, ga bodo strokovnjaki z veseljem razvili, prilagodili in pripeljali do logičnega zaključka. In če ste zagovornik ekskluzivnih rešitev, bo za vas ustvarjen individualni projekt, ki bo upošteval vse nianse vašega sanjskega doma.

Zmanjšani stroški gradnje.

Od 15 000 R/m2 Slama je zelo dostopen material (približno 600 rubljev na kubični meter).Bloki so precej lahki, ne zahtevajo visoke porabe energije za njihovo proizvodnjo, posebne opreme in zapletene podlage pri gradnji hiše.

Zmanjšani stroški ogrevanja.

Izjemno nizka toplotna prevodnost blokov: 9-krat nižja od opeke, 4-krat nižja od lesa. Energetsko učinkovita ekološka hiša ne porabi več kot 40 kW energije na m2. v letu. Na splošno so stroški vzdrževanja 3-5 krat nižji kot pri običajni hiši.

Zmanjšan čas gradnje.

Eko hišo s slamnato izolacijo lahko zgradimo v obdobju od nekaj tednov do več mesecev. Za postavitev sten in držanje temeljev ni potreben čas.

Možnost gradnje hiše po fazah.

Po potrebi dodajte module.

Vzdržljivost.

Osnovna življenjska doba gospodarstva je od 100 let. Žuželke in mikroorganizmi se ne razmnožujejo v suhi, izolirani slami. Spodnji sloj je posebej obdelan proti glodalcem in gnitju.

Varnost.

Uradni testi potrjujejo: ometane stene in slamnati bloki so odporni tudi na dolgotrajno izpostavljenost odprtemu ognju.

Ugodna mikroklima.

Eko hiša je idealna za pozabo na alergije, astmo, preobčutljivost na onesnaženost okolja. "Diha" material ustvarja zdravo bivalno okolje. Ima dobro zvočno izolacijo.

Spoštovanje narave

Gradnja iz slame je idealna »zelena« tehnologija, ki NE povečuje količine strupenih gradbenih odpadkov in NE porablja neusklajenih virov in mineralov. Slamnate hiše so zavestna skrb za prihodnje generacije, primer racionalnega razmišljanja človeka tretjega tisočletja.

Kaj je ekoinženiring?

Napajanje

"V živo" hiša - svetilka. Visoko inteligentna stanovanjska stavba, ki je »živi in pametni dom« iz »Living House«, se napaja s sončno energijo podnevi, v temnem času pa z energijo vetra in baterij, ki jih napaja energija sonce.

Oskrba z vodo

"Živa" hiša - "živa" voda. Naprava avtonomne oskrbe z vodo posamezne hiše je podobna iskanju "žive vode" pravljičnih junakov. Toda iskanje vira za sodobne lastnike stanovanj ni dovolj, potrebno je vodo spraviti do kristalne čistosti.

ogrevanje

Tako kot vsak živi organizem, kjerkoli živi – v zraku, vodi in zemeljski nedri, uporablja naravno toploto, tako tudi »živa« hiša jemlje toploto od koder koli je le mogoče.

Kanalizacija

Pomemben pogoj za preživetje človeka je ohranjanje nedotaknjenega in obnova naravnega okolja, ki ga je motil človek, vključno z izboljšanjem zdravja ljudi kot dela tega okolja. Da bi drastično zmanjšali obremenitev naravnega okolja, naj bi stanovanja postopoma postala eko stanovanja.

Za prevajanje definicije eko hiše v prakso je treba izpolnjevati naslednje zahteve:

Prvič. Ekohiša naj bo oskrbovana s toploto, toplo vodo in elektriko samo iz alternativnih (obnovljivih) virov energije, ki ne škodujejo naravnemu okolju.

Drugič. Za gradnjo eko hiše je treba uporabiti lokalne gradbene materiale, ki so poceni glede na način pridobivanja, predelave, transporta, kar omogoča uporabo tehnologij gradnje hiš brez težke opreme. Po koncu obratovalnega cikla eko hiše se materiali naravno odlagajo na kraju samem. Zaradi uporabe takšnih materialov je eko hiša dostopna segmentom prebivalstva z nizkimi dohodki.

Tretjič. Pri upravljanju eko hiše je treba uporabljati naravne biointenzivne tehnologije za predelavo in odstranjevanje organskih odpadkov (trdih, tekočih) ter izboljšati rodovitnost tal, gojenje kmetijskih pridelkov. To je mogoče zagotoviti z ekološkim kmetijstvom in gojenjem kompostnih pridelkov za gnojenje vrta, ne da bi prinesli gnojila od zunaj. Ekohiša mora zagotoviti kopičenje ekološkega vira lokacije, na kateri je zgrajena.

ugotovitve

Množična gradnja eko hiš, ustvarjanje eko naselij je eden od obetavnih poti za razvoj prihodnosti človeštva, je učinkovito sredstvo za reševanje številnih okoljskih problemov, s katerimi se soočamo. Pri upravljanju hiše mora človek s svojo življenjsko dejavnostjo prispevati k obnovi okolja in harmonizaciji bivalnega prostora, ki ga obdaja.

Če vam je bil ta material všeč, vam po mnenju naših bralcev ponujamo izbor najboljših materialov na našem spletnem mestu. Izbor - TOP o obstoječih eko naseljih, družinskih domačijah, njihovi zgodovini nastanka in vse o eko hišah najdete tam, kjer vam najbolj ustreza

Razdelki