Conținutul articolului
- Istoria creării unei case pasive
- Componentele caselor pasive
- Locația Ecohouse
- Materiale de construcție
- Izolație termică
- glazurare
- Ventilare
- Incalzi
- Iluminat
- In concluzie
În acest articol: prima eco-casă – igloo-ul Eskimo; Evoluții europene ale casei pasive; cerințe pentru amplasarea casei; este necesară izolarea termică a tuturor elementelor structurale ale unei case; cum să furnizezi alimentarea cu aer într-o casă pasivă; încălzire economică.
În urmă cu aproximativ un secol, soluția finală a problemei furnizării de energie termică a caselor a fost văzută în tranziția către încălzirea convectivă, deoarece în Rusia exista o abundență de hidrocarburi. Alimentarea cu încălzire centrală, furnizarea de apă caldă clădirilor rezidențiale și de birouri, a funcționat cu pierderi mari de căldură în timpul transportului, a cetățenilor „răsfățați” cu accidente periodice, dar totul a fost compensat de prețurile mici. În prezent, rețeaua de încălzire nu funcționează mai bine, dar prețurile acesteia au crescut semnificativ, ceea ce se explică prin creșterea constantă a prețurilor mondiale la hidrocarburi. Singura modalitate de a economisi din facturile de căldură este de a reduce consumul acesteia prin reducerea pierderilor de căldură ale elementelor structurale ale clădirii. Și în acest scop, sunt dezvoltate și ridicate clădiri de tip special – case ecologice sau, cum se mai numesc, case pasive..
Istoria creării unei case pasive
De-a lungul mileniilor, omenirea a avansat serios în construcția diverselor structuri, dar nu a rezolvat problema pierderilor de căldură, preferând să o compenseze cu dezvoltarea echipamentelor de încălzire. Într-adevăr, chiar și acum trei decenii, nu a fost nevoie să economisim resurse energetice, deoarece costă consumatorii destul de ieftin. De atunci nu a trecut mult timp, dar prețurile pentru utilități au crescut semnificativ și singura modalitate de a le reduce este să achiziționezi locuințe eficiente din punct de vedere energetic..
Prima casă ecologică de acest gen a fost creată de oamenii care trăiau în mod tradițional în partea de nord a planetei noastre – eschimoșii. În regiunile polare din Europa, resursele energetice erau aproape complet absente, chiar și lemnul obișnuit era o raritate. În plus, singurul „material de construcție” disponibil pentru eschimoși mereu și din belșug era doar zăpada. Da, casa pasivă a oamenilor din nord a fost creată tocmai din zăpadă – se numește iglou, este așezată din cărămizi de zăpadă și are forma unei cupole.
Există două surse de încălzire în igloo eskimo – lămpi umplute cu grăsime de balenă sau sigiliu, precum și radiații de căldură din corpurile gospodăriilor. Casa de zăpadă păstrează perfect căldura, după un timp scurt se creează o temperatură confortabilă pentru o persoană până la +18 ° C, iar excesul de umiditate este absorbit de cărămizile de zăpadă. Ceea ce este mai ales surprinzător, constructorii Eskimo din trecut au reușit să rezolve problema alimentării cu aer la iglu, astfel încât căldura din ea să nu se evapore în timpul ventilației – intrarea în casă de pe zăpadă a fost amenajată în punctul cel mai jos al podelei, astfel încât gazul greu de CO2 evaporat prin acest canal, fiind înlocuit cu oxigen ușor provenit din exterior.
Experimentele de construcție pentru crearea clădirilor cu cel mai mic consum de energie au fost efectuate în secolul trecut în SUA și Finlanda. Clădirile ridicate după proiecte speciale, una din Manchester american (New Hampshire), cea de-a doua în finlandeză Otaniemi, au fost ridicate în funcție de condițiile climatice din zonă, nu au existat deschideri vitrate pe fațada lor nordică, forma acoperișului a fost calculată în unghiul de incidență a luminii solare în diferite momente ani, acoperișul a fost pictat în culori deschise. Fiecare casă era dotată cu un sistem de ventilație complex, care absorba radiațiile solare, rolul schimbătorilor de căldură era jucat de ferestre și obloane cu geam termopan special concepute, încălzirea fiind bazată pe pompe de căldură geotermale. Consumul de energie din aceste case a fost semnificativ redus, dar nu a fost posibil să se reducă semnificativ pierderea structurală de căldură a clădirilor..
Ideea creării unei case pasive cu drepturi depline aparține profesorilor Bo Adamson (Universitatea din Lund, Suedia) și Wolfgang Feist (Institutul de locuințe, Germania), care au decis să o implementeze după întâlnirea din mai 1988. Dezvoltarea conceptului de case ecologice a fost finanțată de guvernul statului Hesse (Germania) – rezultatele au fost atât de impresionante încât, în septembrie 1996, în orașul Hessian Darmstadt, unde în 1990 au fost ridicate case experimentale, Institutul Passive House a fost deschis.
În ultimele două decenii, au fost construite câteva mii de case pasive, atât în Europa, cât și în America de Nord, în următorii ani numărul acestora va crește doar – economiile de energie pentru Europa sunt mai mult decât critice.
Componentele caselor pasive
O clădire care îndeplinește toate caracteristicile unei case ecologice este practic un sistem independent de energie electrică care consumă de 10 ori mai puțină energie din surse externe decât oricare altă structură a clădirii. Nu are sistemele de încălzire, alimentare cu apă caldă, ventilație și aer condiționat cu care suntem obișnuiți, pierderea de căldură a unei case ecologice nu depășește 15 kWh pe metru pătrat pe an, care este de 15-20 de ori mai mică decât cea a clădirilor obișnuite europene și de 30 de ori mai mică decât pierderea de căldură a caselor din Rusia.
Locația Ecohouse
Selectarea atentă a formei clădirii, orientarea poziției sale pe sol și dispunerea zonelor tampon adiacente (zone cu spații verzi). În funcție de condițiile climatice, relieful și vântul au crescut într-o zonă dată, cea mai rațională orientare a clădirii este calculată din punctul de vedere al conservării energiei. De exemplu, în climele temperate, ferestrele orientate spre sud ar trebui să aibă o suprafață mare, iar pe partea de nord a casei ar trebui să fie complet absente (ideal). Pentru un climat subtropical, opusul este valabil – fațada nordică cu ferestre mari (panoramice), pe partea de sud a casei ecologice nu există ferestre sau nu au o zonă minimă.
Materiale de construcție
Nu există condiții stricte pentru materialele utilizate pentru construcția unei case pasive – singura cerință privește siguranța mediului.
Izolație termică
Pentru a izola complet casa pasivă de atmosfera externă, materialele termoizolante sunt montate pe exteriorul și în interiorul fiecărei structuri de înveliș – pereți, tavan și podea, mansardă, subsol și fundație. În partea de nord a Europei, grosimea stratului de izolare externă și internă a tuturor plicurilor clădirii (cu excepția acoperișului) este de 335 mm, grosimea izolației acoperișului este de 500 mm. Este deosebit de important să eliminați complet podurile reci – prezența lor este inacceptabilă.
glazurare
Deschiderile ferestrelor sunt vitrate cu ferestre cu două și două camere cu geam termopan, camerele dintre ochelarii în care sunt umplute cu kripton sau argon, ramele ferestrei trebuie să se potrivească ideal cu deschiderile pentru sigilarea ulterioară a perimetrului alăturat. În unitățile de sticlă izolatoare se folosește sticla temperată, acoperită cu filme care economisesc energie care reflectă razele soarelui. Pentru a crește rezistența termică, ferestrele sunt echipate cu jaluzele, perdele sau obloane.
Ventilare
Dacă în case cu un design convențional, fluxul de aer proaspăt în spații se realizează prin fante sau supape speciale în ramele ferestrelor, iar ieșirea prin sisteme de ventilație pasive sau active ale băilor și bucătăriilor, atunci într-o casă pasivă totul este mult mai complicat. Structurile ferestrei din casa ecologică sunt complet sigilate, nu există arbori de ventilație – ventilația forțată de deplasare se realizează folosind căldura naturală a solului și un recuperator.
Intrarea conductei de aer prin care intră aer proaspăt în casă este situată în apropierea fațadei clădirii. După ce a intrat în sistemul de alimentare cu aerul, aerul se deplasează printr-o conductă de aer așezată în pământ sub clădire, temperatura acestuia crește din cauza căldurii pământului. La intrarea în casă printr-un canal, aerul proaspăt intră în filtre și un recuperator echipat cu un schimbător de căldură care absoarbe căldura din aerul de evacuare scos din clădire – astfel, aerul cald intră în eco-casă iarna, iar aerul răcit vara. Aerul „evacuat” este îndepărtat printr-un sistem de intrare forțată a aerului din interiorul casei, cu ieșirea sa în afara clădirii după ce a luat căldură în recuperator. Nu se poate utiliza un sistem de intrare de aer complet non-volatil într-o casă pasivă, deoarece în acest caz, sunt necesare admisiuni mari de aer, ceea ce va crește pierderea de căldură a clădirii.
Incalzi
Sursele de energie termică pentru o casă pasivă sunt radiațiile solare acumulate de un colector solar și o pompă de căldură. Datorită caracteristicilor ridicate de izolare termică, sursele de energie termică indirectă din eco-casă sunt gospodăriile ale căror corpuri generează căldură radiantă, precum și orice aparate electrice, cum ar fi lămpi de iluminat, computere, televizoare etc..
Trebuie menționat că o pompă de căldură pentru o casă pasivă este necesară numai în condiții climatice dure, de exemplu, în Siberia – în Europa, alimentarea internă de căldură se bazează numai pe recuperarea aerului și surse indirecte de căldură.
Iluminat
Deoarece lămpile cu LED au cel mai mic consum de energie, sistemul de iluminare al unei case ecologice este creat pe baza lor..
In concluzie
Atmosfera caselor pasive este izolată de exterior, o schimbare completă a volumului de aer din interiorul casei ecologice se produce nu mai mult de o dată la trei ore, astfel că proprietarii sunt obligați să acorde o atenție deosebită mobilierului – elementele care alcătuiesc mobilier de calitate scăzută pot emite formaldehidă.
Temperatura aerului din interiorul casei este întotdeauna uniformă, adică nu există stratificare într-un strat rece la podea și unul mai cald la tavan. Deoarece aerul, când intră în casă, trece recuperatorul și se încălzește, umiditatea nu va fi depusă pe pereții eco-casei, mai ales că pereții înșiși sunt izolați termic, iar suprafețele lor au aceeași temperatură ca aerul din incintă..
În sezonul rece, ușile și ferestrele casei pasive trebuie să fie bine închise, în cazul deschiderii lor pe termen scurt, nu va exista un rău grav la temperatura aerului din casă.
Costul construirii unei case pasive va costa cu aproximativ 10-12% mai mult decât construirea unei clădiri obișnuite cu suprafață egală. Unul dintre avantajele eco-caselor este că pot fi construite oriunde, indiferent de apropierea de șantierul rețelelor de comunicații centrale. În sfârșit, o astfel de casă nu are nevoie de un sistem clasic de încălzire – nu sunt necesare conducte, radiatoare de încălzire și cazane.
În ce mod este posibil ca această casă ecologică să aibă nevoi minime de încălzire? Ce tehnologii sunt utilizate pentru a reduce consumul de energie și costurile încălzirii în această locuință? Cum se asigură izolarea termică în mod eficient?