От години насърчаваме изграждането на енергийно ефективни къщи в "nyadny Domu". Няма съмнение, че консумираната от жилищата енергия има отрицателно въздействие върху околната среда.
Нашата автономна достъпна къща има почти нулево търсене на енергия от невъзобновяеми източници, а малките разходи за повишаване на енергийния стандарт гарантират нейната наличност.
Основи
Изборът на метод за създаване на автономна достъпна къща не е толкова очевиден, колкото изглежда.
Най-популярният метод за основаване на еднофамилна къща върху бетонни основи, по отношение на здравината, работи само когато има поне малко носеща почва на нивото на основата. Ако случаят не е такъв, трябва да вземем предвид скъпоструващата му подмяна или да изберем също толкова скъпа основа върху пилоти или кладенци.
Има обаче още по-голям проблем, който досега е напълно пренебрегван от дизайнерите. Е, традиционната основа е един голям радиатор, който прехвърля на земята топлината, течаща от къщата през стените на приземния етаж и подовата плоча. Тази ситуация не се променя дори от много добра изолация от външната страна на фундаментните стени и цялата подова повърхност на земята.
Въпреки това, докато в "студените" къщи, т.е. тези, построени в съответствие с изключително меките енергийни изисквания, които са в сила в Полша (макар и признати от законодателя като рационални), може да не е особено важно, в енергоспестяващите къщи огромен термален мост - който е традиционна основа - не може да бъде пренебрегнат.
Следователно, ако не можем да си позволим - поради огромните и непрекъснато нарастващи разходи за отопление - да строим според правителствената „рационалност“ и по-специално ако искаме къщата да бъде икономически достъпна от гледна точка на най-ниската сума на разходите за нейното изграждане и експлоатация, тогава поставянето й на класически фондацията трябва да бъде изключена.
Плоча основа. Единственото "правилно" решение тук е стоманобетонна фундаментна плоча, изработена от здрава топлоизолация от твърди полистиролови плочи. Допълнително предимство на такава дъска е, че поради голямата й повърхност и по този начин ниското налягане на земята е възможно да се построи къща върху нея дори на неносещи почви, които обикновено са по-евтини.
Фундаментната плоча има още едно предимство - тя може да побере тръби за подово отопление на водна основа, което ще намали инвестиционните разходи. Освен това същите тръби могат да ни осигурят комфортен и безплатен климатик през лятото.
Традиционна основа с мощен термомост! Нека се опитаме да определим топлинните загуби чрез традиционната основа. Според стандарта коефициентът на топлинни загуби чрез контакта между пода и приземните стени и фундаментната стена е 0,8 W / (mK). Ако приемем, че основите и фундаментните стени (външни и вътрешни) са с дължина приблизително 50 m в къща с площ на приземния етаж 100 m2, получаваме стойността от 0,8 × 50 = 40 W / K; това означава, че се нуждаем от 3750 кВтч топлина годишно, за да покрием тези загуби.
Дори за къщи, построени по изключително енергоемки енергийни стандарти (определени в техническите условия, на които сградите трябва да отговарят - противно на очевидните факти - като рационални), това означава около 13% от общото потребление на топлина за отопление. Следователно е повече от избягването му през целия - много лошо изолиран, макар и в съответствие с разпоредбите - под на земята.
В нашата автономна достъпна къща общото потребление на топлина за отопление е по-ниско от загубите от топлинния мост "фундамент", които са основата на стената и лентата. Следователно поставянето му по традиционния начин на пейки в никакъв случай не бива да се използва тук!
Топлинен акумулатор. В нашата къща се нуждаем от място за наземно съхранение на топлина, получено през лятото като страничен продукт от производството на електроенергия в хибридни PV-T клетки.
Земята под сградата е добро място за такъв контейнер. Благодарение на високата му температура можем да се оттеглим от 40-сантиметровия слой топлоизолация на пода на земята, което е изгодно при традиционните решения, и да се задоволим само с 15-20 см слой полистирол, поставен под фундаментната плоча, което ще предотврати прегряването на стаите през лятото от топлината, натрупана под къщата.
Външни стени
Изборът на типа външна стена за ADD е изключително важен. Първо, тъй като в еднофамилни къщи те представляват почти половината от площта на всички външни прегради и по този начин - те са отговорни за значителна част от топлинните загуби. На второ място - те са важен елемент от структурата на къщата и трябва да отговарят на подходящите изисквания за якост. И трето - в тях са монтирани прозорци и врати, което генерира допълнителни енергийни изисквания (топлинни мостове) и строителни изисквания (например прегради).
Комбинацията от всички тези изисквания не е проста, на първо място, защото материалите с висока структурна якост са топлоизолатори и обратно - това, което изолира добре, прехвърля натоварванията лошо.
Малко история. Съвременното строителство е до голяма степен опит за съвместяване на здравината и изолацията на външните стени. Първите идеи бяха, може да се каже, обширни. Два основни строителни материала - дърво и тухла - бяха използвани в излишък по отношение на техните структурни свойства, за да се предпази по-добре от топлинни загуби. Следователно имахме стени с дебелина от две тухли (50 ÷ 60 см) и дървени трупи (20 ÷ 40 см), въпреки че от гледна точка на конструкцията те можеха да бъдат много по-тънки.
Тогава имаше решения под формата на стени с въздушни кухини, както от тухли, така и от дърво (скелет), намаляващи разхода на материали и увеличаващи тяхната термична устойчивост.
Огромното снабдяване с енергия, което характеризира индустриалната епоха, не спря търсенето на материали, които биха позволили по-евтино да се построят по-топли къщи. В дървеното строителство леката рамкова конструкция превзема пазара и все повече дупки се появяват в тухлата, т.е.ерата на керамичните блокове.
Бетонът започна да се конкурира с пазара на кухи тухли и керамика. Появиха се пенести бетони, но също така и пореста керамика, търсейки компромис между изолацията и якостта на натиск на стените. Всеки от появилите се материали за изграждане на външни стени решава проблем и печели част от пазара.
Развиха се и технологиите на изолационни и строителни материали, предназначени за изграждането на сандвич стени. Вместо да търсят компромис между изолацията и конструкцията, те оптимизират използването на все по-добрите структурни и изолационни свойства на всеки от тези материали.
Стена за автономната достъпна къща. Съвременен дизайнер може да избира измежду десетки варианти на външна стена и всеки от тях е, според продавача, най-добрият. Рационалният избор на типа външна стена в тази ситуация е много труден. Още по-трудно е да се избере технологията за ADD, поради предположението, че единственият енергиен източник за нейното отопление ще бъде наземното съхранение на топлина под сградата.
Поради топлинни загуби температурата на земята не може да надвишава 30 градуса С. Следователно, максималната температура на подаване на водното подово отопление, която зависи от потреблението на енергия, определя капацитета на земния резервоар. Ако искаме тя да не надвишава 25 градуса С, потреблението на енергия трябва да бъде на ниво 16 W / m2, така че коефициентът на топлопреминаване на стените (включително всички топлинни мостове!) Не трябва да бъде по-висок от U = 0,1 W / (m2K). Освен това решението трябва да бъде възможно най-евтино, за да може къщата да бъде икономически достъпна.
Затова в нашите съображения първоначално отхвърлихме еднослойните стени, поради невъзможността да се премахнат напълно топлинните мостове в кръстовището на дограмата със стената. Имаме избор от сандвич стени.
Все още е огромен избор, но е толкова по-лесен, че приехме максимална дебелина на стената от 50 см поради достъпа на дневна светлина до стаите. Имаме избор между няколко варианта в две технологии. Първата е стена, изработена от елементи с малък размер, а втората - стоманобетонен монолит, т.е.сглобяема фабрика в домашен завод или на строителна площадка.
Точка на оросяване. Симулацията на появата на точката на оросяване, т.е. място близо до външната повърхност на стената, където - при определена влажност - водната пара се превръща във вода, доведе до изоставянето на технологията за зидане на стената с елементи с малък размер. Тази точка се среща във всички прегради, изработени от порести материали. Досега, с огромното енергийно потребление на сгради, разрешено от строителния закон, това явление нямаше значение, стига количеството кондензирана влага да беше толкова малко, че през лятото успяваше да се изпари. Ако обаче трябва да изградим стена с коефициент U = 0,1 W / (m2K), кондензацията на водни пари го предотвратява; влагата на строителния материал причинява намаляване на неговите изолационни характеристики.
Сглобяване на строителната площадка. Решението се оказа сглобяеми монолитни стени, направени директно на обекта. Те имат няколко уникални предимства. От вътрешната страна на къщата има слой от стоманобетон с дебелина 5 см, който позволява окачването на рафтове и шкафове. В същото време стената има достатъчно голям топлинен капацитет, за да използва оптимално слънчева и жива печалба.
Въпреки малката дебелина, плочата свързва и втвърдява два стоманобетонни стълба 7,5 × 15 см, които са структурно разположение на къщата. Монолитна стена, изолирана отвън с 25 см полистирол с х = 0,031 W / (mK), позволява да се получи U = 0,1 W / (m2K), тъй като в нея няма точка на оросяване. Също така няма топлинни мостове между стената и дограмата (благодарение на монтирането на прозорци в изолационния слой) и на мястото, където таванът лежи над приземния етаж (благодарение на използването на 25 см слой полистирол като кофраж за изливане на венеца).
Тавански коленни стени. Таванското помещение в проекта ADD има надлъжна колянна стена от стоманобетон в кофраж от полистирол и OSB. Благодарение на тази конструкция стената не само пренася товари от покрива, но също така има отличен коефициент U = 0,09 W / (m2K).
Покривните и двускатни стени на тавана
Таванната покривна конструкция на гредите е изолирана с 30 см минерална вата с коефициент х = 0,035 W / (mK). Топлоизолацията е покрита с пароизолация от отразяващо фолио.
Южна част на покрива. Предназначен е за получаване на слънчева енергия. Тъй като предполагаме увеличаване на енергийните разходи и в същото време бързо развитие на технологиите, покривът трябва да бъде адаптиран към простата подмяна на клетките с нови, по-ефективни. Решението, което предлагаме, е OSB (или подобна) обвивка с прикрепена универсална система за сглобяване, покрита с многослойна полиуретанова обвивка. Тя позволява инсталирането на редица хибридни клетки, съобразени с настоящите икономически условия.
Северен наклон на покрива. Той има конструкция, която позволява да се запази слой трева и мъх върху наклона на покрива. Тяхната задача е да задържат и пречистват дъждовната вода, както и сивата вода (канализация от мивки, душове, вани и перални машини). Поради тези изисквания северната част на покрива, както и покривите над гаража, хоби стаята и входната веранда, са направени по същата технология.
Тавански фронтонни стени. Те имат същия коефициент на топлопреминаване като покрива - U = 0,09 W / (m2K). Те ще бъдат направени по технологията на лека дървена рамка, пълна с полистирол, и ще бъдат - точно като цялата къща - изолирани отвън с 25 см слой полистирол.
Вертикални и покривни прозорци
Изборът на прозорци за автономната къща, в контекста на тяхната многофункционалност, е много важен. Предполага се, че прозорците ни осигуряват възможно най-много слънчева светлина, предпазват от топлинни загуби и осигуряват възможно най-изкривена гледка към градината.
За съжаление, колкото по-добре прозорците предпазват от топлинни загуби, толкова по-малко слънчева енергия обикновено прониква в помещенията през зимата. Следователно, преди да изберете прозорци, струва си да сравните:
- загуби, които зависят от коефициента на топлопреминаване Uw,
- с печалби, които зависят от коефициента на предаване на слънчевата енергия g.
Простите изчисления показват, че често за прозорците на западната и източната фасада и почти винаги на южната фасада скъпите прозорци, наречени пасивни от производителите, имат по-лош баланс на печалба и загуба от най-евтините с остъкляващ блок с Ug = 1,1 W / (m2K ) и g = 0,67.
И ако към прозорците добавим ролетни щори, които освен термозащита имат редица допълнителни функции, балансът на печалбите и загубите е още по-благоприятен. В допълнение, многокамерните стъклени комплекти леко деформират образа на външния свят, което ограничава използването им в къща с красива градина.
Повече за автономната къща
Технологията и конструкцията на автономната достъпна къща са изключително важни елементи от описания проект. Обаче други приети решения, вече описани от нас (виж думите и фразите за връзка), също са много важни:
- електрическа инсталация с хибридни клетки, произвеждаща електричество не само за домашни нужди, но и за продажба - четете ТУК
- отопление - четете ТУК,
- охлаждане и вентилация с рекуперация на топлина - вижте ТУК,
- инсталации за топла и студена вода,
- и канализационни системи с битова пречиствателна станция и използване на сиви канализации - вижте ТУК.
