Treść artykułu
- Historia powstania domu pasywnego
- Elementy domu pasywnego
- Lokalizacja ekologicznego domu
- Materiały budowlane
- Izolacja cieplna
- Przeszklenie
- Wentylacja
- Ogrzewanie
- Oświetlenie
- Podsumowując
W tym artykule: pierwszy eko-dom – igloo eskimoskie; Europejski rozwój domu pasywnego; wymagania dotyczące lokalizacji domu; wymagana jest izolacja termiczna wszystkich elementów konstrukcyjnych domu ekologicznego; jak zapewnić dopływ powietrza do domu pasywnego; ekonomiczne ogrzewanie.
Około sto lat temu ostatecznym rozwiązaniem problemu zaopatrzenia domów w energię cieplną było przejście na ogrzewanie konwekcyjne, ponieważ w Rosji było pod dostatkiem węglowodorów. Zasilanie centralnego ogrzewania, dostarczające ciepłą wodę do budynków mieszkalnych i biurowych, pracowało z dużymi stratami ciepła podczas transportu, „rozpieszczało” mieszkańców okresowymi wypadkami, ale wszystko rekompensowały niskie ceny. Obecnie sieć ciepłownicza nie działa lepiej, ale jej ceny znacznie wzrosły, co tłumaczy się ciągłym wzrostem światowych cen węglowodorów. Jedynym sposobem na zaoszczędzenie na rachunkach za ciepło jest zmniejszenie jego zużycia poprzez zmniejszenie strat ciepła elementów konstrukcyjnych budynku. W tym celu opracowywane i wznoszone są budynki specjalnego typu – domy ekologiczne, czyli, jak się je nazywa, domy pasywne..
Historia powstania domu pasywnego
Przez tysiąclecia ludzkość poważnie rozwinęła się w budowie różnych konstrukcji, ale nie rozwiązała problemu strat ciepła, woląc to zrekompensować rozwojem urządzeń grzewczych. Rzeczywiście, nawet trzy dekady temu nie było potrzeby oszczędzania zasobów energii, ponieważ kosztują one konsumentów dość niedrogo. Od tego czasu minęło niewiele czasu, ale ceny mediów znacznie wzrosły i jedynym sposobem na ich obniżenie jest zakup energooszczędnych mieszkań..
Pierwszy tego typu eko-dom został stworzony przez ludzi tradycyjnie zamieszkujących północną część naszej planety – Eskimosów. Na obszarach polarnych Europy zasoby energii były prawie całkowicie nieobecne, nawet zwykłe drewno było rzadkością. Ponadto jedynym „materiałem budowlanym” dostępnym dla Eskimosów zawsze i pod dostatkiem był tylko śnieg. Tak, dom pasywny mieszkańców północy powstał właśnie ze śniegu – nazywa się igloo, jest ułożony ze śnieżnych cegieł i ma kształt kopuły.
W igloo eskimoskim są dwa źródła ogrzewania – lampy wypełnione tłuszczem wielorybim lub foczym, a także promieniowanie cieplne z ciał gospodarstw domowych. Śnieżyca doskonale utrzymuje ciepło, po krótkim czasie tworzy się w niej komfortowa dla człowieka temperatura do +18 ° C, a nadmiar wilgoci jest absorbowany przez śnieżne cegły. Co jest szczególnie zaskakujące, Eskimoskim budowniczym z przeszłości udało się rozwiązać problem dopływu powietrza do igloo tak, aby ciepło z niego nie odparowywało podczas wentylacji – wejście do domu ze śniegu zostało ustawione w najniższym punkcie podłogi tak, aby ciężki gaz CO2 przez ten kanał odparował, zastępowany lekkim tlenem pochodzącym z zewnątrz.
Eksperymenty konstrukcyjne mające na celu stworzenie budynków o najniższym zużyciu energii przeprowadzono w ubiegłym wieku w USA i Finlandii. Budynki wzniesione według projektów specjalnych, jeden w amerykańskim Manchesterze (New Hampshire), drugi w fińskim Otaniemi, wzniesiono stosownie do warunków klimatycznych w okolicy, na ich północnej elewacji nie było otworów przeszklonych, kształt dachu obliczono pod kątem padania promieni słonecznych w różnych momentach lat pokrycia dachowe pomalowano na jasne kolory. Każdy dom został wyposażony w rozbudowany system wentylacji absorbujący promieniowanie słoneczne, rolę wymienników ciepła pełniły specjalnie zaprojektowane okna i rolety z podwójnymi szybami, ogrzewanie oparto o geotermalne pompy ciepła. Zużycie energii w tych domach zostało znacznie zmniejszone, ale nie było możliwe znaczące zmniejszenie strat ciepła w konstrukcji budynków..
Pomysł stworzenia pełnoprawnego domu pasywnego należy do profesorów Bo Adamsona (Uniwersytet w Lund, Szwecja) i Wolfganga Feista (Instytut Mieszkalnictwa, Niemcy), którzy zdecydowali się go zrealizować po spotkaniu w maju 1988 roku. Opracowanie koncepcji domu ekologicznego zostało sfinansowane przez rząd kraju związkowego Hesja (Niemcy) – wyniki były na tyle imponujące, że we wrześniu 1996 roku w Heskim mieście Darmstadt, gdzie w 1990 roku zbudowano eksperymentalne eko-domy, otwarto Instytut Domów Pasywnych.
W ciągu ostatnich dwóch dekad zbudowano kilka tysięcy domów pasywnych, zarówno w Europie, jak iw Ameryce Północnej, w najbliższych latach ich liczba będzie się tylko zwiększać – oszczędności energii dla Europy są więcej niż krytyczne.
Elementy domu pasywnego
Budynek, który spełnia wszystkie cechy domu ekologicznego, jest praktycznie niezależnym systemem zasilania, który zużywa 10 razy mniej energii ze źródeł zewnętrznych niż jakakolwiek inna konstrukcja budynku. Nie ma systemów ogrzewania, dostarczania ciepłej wody, wentylacji i klimatyzacji, do których jesteśmy przyzwyczajeni, straty ciepła w eko-domu nie przekraczają 15 kWh na metr kwadratowy powierzchni rocznie, czyli 15-20 razy mniej niż zwykłych europejskich budynków i 30 razy mniej niż straty ciepła domów w Rosji.
Lokalizacja ekologicznego domu
Staranny dobór kształtu budynku, orientacja jego położenia na gruncie oraz rozplanowanie przyległych stref buforowych (terenów z terenami zielonymi). W zależności od warunków klimatycznych, rzeźby terenu i róży wiatrów na danym terenie oblicza się najbardziej racjonalną orientację budynku z punktu widzenia oszczędności energii. Na przykład w klimacie umiarkowanym okna wychodzące na południe powinny mieć dużą powierzchnię, a po północnej stronie domu powinny być całkowicie nieobecne (najlepiej). W klimacie subtropikalnym jest odwrotnie – północna fasada z dużymi (panoramicznymi) oknami, po południowej stronie eko-domu nie ma okien lub ma minimalną powierzchnię.
Materiały budowlane
Nie ma ścisłych warunków co do materiałów użytych do budowy domu pasywnego – jedyny wymóg dotyczy ich bezpieczeństwa środowiskowego.
Izolacja cieplna
Aby całkowicie zaizolować dom pasywny od atmosfery zewnętrznej, na zewnątrz i wewnątrz każdej konstrukcji otaczającej montuje się materiały termoizolacyjne – ściany, strop i posadzkę, strych, piwnicę i fundament. W północnej części Europy grubość warstwy izolacji zewnętrznej i wewnętrznej wszystkich przegród budowlanych (z wyjątkiem dachu) wynosi 335 mm, grubość izolacji dachu 500 mm. Szczególnie ważne jest całkowite wyeliminowanie mostków zimnych – ich obecność jest niedopuszczalna.
Przeszklenie
Otwory okienne przeszklone są oknami jedno i dwukomorowymi z podwójnymi szybami, komory między szybami wypełnione są kryptonem lub argonem, ramy okienne muszą idealnie pasować do otworów do późniejszego uszczelnienia sąsiedniego obwodu. W szybach zespolonych stosuje się szkło hartowane, pokryte energooszczędnymi foliami odbijającymi promienie słoneczne. W celu zwiększenia odporności termicznej okna wyposażamy w rolety, zasłony lub rolety.
Wentylacja
Jeśli w domach o konwencjonalnej konstrukcji dopływ świeżego powietrza do pomieszczeń odbywa się przez szczeliny lub specjalne zawory w ramach okiennych, a wyjście przez pasywne lub aktywne systemy wentylacji łazienek i kuchni, to w domu pasywnym wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane. Konstrukcje okienne w eko-domu są całkowicie uszczelnione, brak jest szybów wentylacyjnych – wentylacja wymuszona wyporowa realizowana jest z wykorzystaniem naturalnego ciepła gruntu i rekuperatora.
Wlot kanału powietrznego, przez który dopływa świeże powietrze do domu, znajduje się w pobliżu elewacji budynku. Po wejściu do układu nawiewnego powietrze przepływa przez kanał powietrzny ułożony w gruncie pod budynkiem, jego temperatura wzrasta pod wpływem ciepła ziemi. Przy wejściu do domu kanałem świeże powietrze wpada do filtrów oraz rekuperatora wyposażonego w wymiennik ciepła, który pobiera ciepło z wywiewanego powietrza wywiewanego z budynku – dzięki temu do eko-domu wpada powietrze ciepłe, a latem schłodzone. Powietrze „wywiewane” odprowadzane jest poprzez system poboru powietrza wymuszonego do wnętrza domu, a wyprowadzane na zewnątrz budynku po pobraniu ciepła w rekuperatorze. Całkowicie nielotny system czerpni w domu pasywnym nie może być zastosowany, ponieważ w tym przypadku wymagane są duże czerpnie powietrza wewnętrznego, a to zwiększy straty ciepła budynku.
Ogrzewanie
Źródła energii cieplnej dla domu pasywnego to promieniowanie słoneczne gromadzone przez kolektor słoneczny i pompę ciepła. Ze względu na wysokie właściwości termoizolacyjne źródłami pośredniej energii cieplnej w eko-domu są gospodarstwa domowe, których ciała generują ciepło promieniowania, a także wszelkie urządzenia elektryczne, takie jak lampy, komputery, telewizory itp..
Należy zaznaczyć, że pompa ciepła do domu pasywnego potrzebna jest tylko w trudnych warunkach klimatycznych np. Na Syberii – w Europie wewnętrzne zaopatrzenie w ciepło opiera się wyłącznie na odzysku powietrza i pośrednich źródłach ciepła.
Oświetlenie
Ponieważ lampy LED charakteryzują się najniższym zużyciem energii, na ich podstawie tworzony jest system oświetlenia eko-domu..
Podsumowując
Atmosfera domów pasywnych jest izolowana od zewnątrz, całkowita zmiana ilości powietrza wewnątrz eko domu następuje nie częściej niż raz na trzy godziny, dlatego właściciele domów są zobowiązani zwracać szczególną uwagę na wyposażenie – elementy składające się na meble niskiej jakości mogą wydzielać formaldehyd.
Temperatura powietrza w domu jest zawsze jednolita, to znaczy nie ma rozwarstwienia na zimną warstwę na podłodze i cieplejszą na suficie. Ponieważ powietrze wchodzące do domu przechodzi przez rekuperator i nagrzewa się, wilgoć nie będzie osadzać się na ścianach eko-domu, zwłaszcza że same ściany są izolowane termicznie, a ich powierzchnie mają taką samą temperaturę jak powietrze w pomieszczeniu.
W okresie zimowym drzwi i okna domu pasywnego muszą być szczelnie zamknięte, w przypadku ich krótkotrwałego otwarcia nie dojdzie do poważnego uszczerbku na temperaturze powietrza w domu.
Koszt budowy domu pasywnego będzie kosztował około 10-12% więcej niż budowa zwykłego budynku o jednakowej powierzchni. Jedną z zalet domów ekologicznych jest to, że można je budować w dowolnym miejscu, niezależnie od odległości od placu budowy centralnych sieci komunikacyjnych. Wreszcie taki dom nie potrzebuje klasycznego systemu grzewczego – nie są potrzebne rury, grzejniki i kotły.
Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis