20.03.2012 г.

Конкурс за пасивна сграда в с. Лозен, обл. София.










Предвидени мерки за намаляване консумацията на енергия

-     Южна ориентация на обема и прозорците, мерки срещу засенчване на сградата през зимата и прегряване през лятото.
-     Пасивно използване на слънчевата енергия.
-     Компактна форма (минимално съотношение на околна повърхнина и обем) S/V=0,65.
-     Изолация необходима за постигане стандарта „пасивна сграда“.
         o   U стойност на ограждащите външни стени   U=0.0884 W/(m²K)
o   U стойност на под към терена U=0.0736 W/(m²K)
o   U стойност на покрива U=0.0849 W/(m²K)
o   Прозорци с троен стъклопакет с газ (криптон) между стъклата U=0.71 W/(m²K) и G>50%
-     Въздухонепроницаемост на сградата – използваме паропропропускливи въздухонепроницаеми фолиа.
-     Стена „Тромб-Мишел“ зад южната фасада.
-     Недопускане на топлинни мостове.
-     Пасивно охлаждане и отопление с възстановяване на енергията от отработения въздух, съчетано с принудителна вентилация и топлообмен с рекуператор.
-     Слънчеви колектори за битова гореща водаинсталирана площ 18 кв.м.
-     Събиране в резорвоар на дъждовни води от покрива на къщата и използването им в бита.
-     Енергоспестяващи електродомакински уреди и осветление.
1.  Определяне ориентацията на парцела.
След направените изследвания на имота, стигнахме до решението показано в проекта. Анализирахме ослънчаването, засенчването и розата на ветровете през всички сезони (данните са взети от метеорологична станция до с. Лозен). Преобладаващите зимни ветрове са предимно от югозапад и запад. Съществуващите сграда и дървесна растителност при избраната от нас ориентация са на запад и представляват естествена защита от зимния вятър и не засенчват. Като допълнитела преграда срещу ветровете е оградата на имота от вечнозелени храсти с височина около 2 м., иглолистни дървета и барбекю с пергола в западната част на парцела.
      Плътните огради създават вихри, докато порестите прегради като комбинация от дървета и храсти, увеличават спокойните зони.
Чрез широколистната растителност в южната част на двора, предвидена така, че да не засенчва сградата, канализираме летните североизточни ветрове. С ветроуловител на покрива същите ветрове се използват за пасивно охлаждане.
2.  Дизайн.
Естествената топлина във външните пространства зависи от положението на слънцето и от свойствата на земната повърхност да отдава топлина. Поради това и топлинната крива закъснява спрямо кривата на височината на слънцето с около един месец, т.е. най-топлия ден не е на 21 юни, а е някъде през последните дни на юли, и най-студения ден не е 21 декември, а е през последните дни на януари. Ъгълът на падане на слънчевите лъчи през лятото (21 юни, 12,00 ч.) за тази географска ширина е 70º7´, а в края на юли е около 60º. Така определихме наклона на южната фасада.
Слънцезащитните устройства по южната фасада са с променящ се наклон, като през лятото не пропускат слънчевите лъчи, и обратното през зимата ги пропускат.
В основата на южната фасада, при фундаментите на дървените ферми е с наклон, който използаме за да насочим отразената слънчева радиация към сградата (през зимните месеци).
Традиционните жилища в студен климат имат наклонен покрив към неблагоприятната посока и прозорци основно по южната фасада. По този начин решихме наклона на покрива към север.
Компактен обем на сградата с пропорция (съотношение на околна повърхнина и обем) S/V=0,65, което е по-малко от това на куб с дължина на страната 9 м.
Прозорците са основно на южната фасада, като са предвидени по един малък отваряем прозорец на източната и западна страна. Монтират се на външния изолационен слой на стената.
Помещенията в сградата са разделени на температурни зони отопляеми и неотопляеми. Границата между двете зони е от двойна преградна стена, като между стените преминават инсталациите за охлаждане, отопление, вентилация и вертикалните щрангове за вода и канал, така свеждаме загубата на енергия от тях до минимум.
Кухнята има връзка със склада, където е предвидено място за разделно събиране на отпадъците.
Село Лозен граничи на юг с Лозенската планина. Преобладаващата дървесна растителност е бук, дъб и бор. Като се съобразихме с условието за икономичност на проекта избрахме конструкцията на сградата да бъде дървена (използваме местни материали) от бор. В сравнение с бука и дъба бора е най-евтиния строителен материал. Външните и вътрешните преградни стени са от OSB панели с топлоизолация между плоскостите, произвеждат се от отпъдъчен материал от дървопреработващата промишленост.
      За облицовката на сградата  също сме използвали отпъдъчен материал от дървопреработващата промишленост, външната дървена ламперия от дъски (капаци), които се изрязват при обработването на дървените трупи.
Стена „Тромб-Мишел“(слънчева стена) зад южната фасада. Охлаждане и вентилация на помещенията се постига чрез „коминен ефект“. Стената е масивна, изградена от зидария, колекторно-акумилираща топлина. През деня се нагрява, акумулира топлина, а през нощта я излъчва.
     Чрез ветроуловител (barjiils на арабски) на покрива сградата се охлажда пасивно през топлите месеци. Преобладаващите североизточни и северни летни ветрове се улавят и хладния въздух пада надолу и охлажда помещенията. След като премине през сградата топлия въздух се издига нагоре и излиза от охладителната кула. Този метод на пасивно охлаждане сме заимствали от традиционната архитектура в местата с топъл климат.
Използваме и контролирана принудителна вентилация чрез охлаждане/подгряване на пресния въздух чрез земен въздушен топлообменник в почвата на дълбочина 4 м. където температурата през зимните месеци е между 5ºС - 10ºС, а през лятото е между 10ºС -15ºС. Затопленият в къщата въздух чрез рекуператор предава топлина на влизащия свеж въздух, т.е. налице е възстановяване на енергията от отработения въздух.
За постигне високата енергийна ефективност на рециклиране на отпадната топлина, използваме топлообменници с т. нар. противотокова или насрещна схема на движение на двата потока – подавания пресен външен въздух и отработения вътрешен въздух. Ефективността им достига до 95%, като минимум се счита 80% „обратно” възвръщане на енергията.
Задействането на принудителните системи става само в случаите, когато пасивните средства не могат да осигурят изискваното ниво на вентилация.
Сградата е херметизирана чрез използване на паропропускливо и въздухонепроницаемо фолио по цялата повърхнина на външната обвивка.
Слънчеви колектори (11 бр.) за битова гореща вода по южния скат на покрива. Инсталирана площ 18 кв.м.
Поради високата стойност на фотоволтаничните панели те не са предвидени в проекта. Има възможност за поставянето им на северния скат на покрива, който е с площ от 107 кв.м. Като за 1 kW мощност са необходими 8 кв.м. панели, то мощността от панелите на покрива ще е към 13 kW, напълно достатъчна за задоволяване нуждите на едно домакинство.
      Събиране на дъждовни води от покрива на къщата в резорвоар, който се намира под плочата на кота ±0,00. Резервоарът е разделен на два сектора. В първият сектор е водата, която се събира от покрива след филтриране тя се използва в кухната и баните. След като се използва отива във втория сектор където отново след филтриране се ползва за промиване на тоалетните казанчета и накрая отива в септичен резервоар където се пречиства анаеробно (безкислородно), след това се филтрира от корените на растения (система за пречистване на отпадни води „Wetland) и отива за напояване на градината.

2 коментара:

  1. Къщичката е страхотна, поне на външен вид, а предполагам и отвътре е удобна и уютна :)

    ОтговорИзтриване
  2. интересен проект, мисля че бъдещето е точно в такива пасивни жилища но и офиси, противоположно от това което се строеше досега

    ОтговорИзтриване