Все про будівництво та ремонт

Енергоефективний будинок майбутнього

2008-10-15 11:48:52

Як будуть виглядати наші будинки через півстоліття? Будь-якому нашому сучасникові, що стежить за стрімким розвитком технологій, нескладно уявити собі житло майбутнього. Живо представляється дивовижна архітектура, незвичайні матеріали і дизайнерські рішення, електронна начинка, що стежить за мікрокліматом, освітленістю і чистотою в приміщеннях …

Але прагматичні експерти нагадують нам ще про один чинник, який, без сумніву, буде в найближчі десятиліття впливати на вигляд і зміст наших осель. Як відомо, запаси всіх видів викопного палива неухильно скорочуються, і в найближчі десятиліття енергоресурси будуть постійно дорожчати, збільшуючи витрати на опалення будинків. Тому очевидно, що основною тенденцією будівництва стане питання розробки будівель, в яких функціональність і комфортність поєднувалися б з енергоефективністю і екологічністю. Так що, проводячи аналіз останніх інноваційних проектів в галузі будівництва, можна з достатньою точністю передбачити, якими вони будуть – удома майбутнього.

Стіни з інтелектом
Без сумніву, сучасні високі технології будуть все грунтовніше проникати в будівництво, як вони вже завоювали авіа-і автомобілебудування і навіть побутову техніку. Логічним розвитком такої інтеграції будівлі і мікроелектроніки стане так зване "інтелектуальне" житло. Його головна особливість – в можливості керувати практично всіма процесами в будинку за допомогою єдиної комп'ютерної мережі.
Прикладом практично закінченої концепції електронного житла є "Будинок майбутнього" (Future Life House), побудований компанією IBM в Цюріху. Рішення включає в себе домашню мережу, що має вихід в Інтернет, зв'язок з системами супутникового мовлення і підключені по бездротових каналах побутові пристрої.
Інтелектуальна кухня цього будинку відстежує енергоспоживання побутових приладів, дозволяючи звести витрати електроенергії до мінімуму. Цьому сприяють і сонячні батареї, розташовані на даху і на газонах.
Навіть під час відсутності господарів таке житло поклопочеться про максимально можливої ​​економії електроенергії. В цьому випадку необхідна температура усередині приміщення буде підтримуватися на мінімальному безпечному рівні. А безпосередньо перед приїздом господарів за допомогою таймера або по дзвінку з мобільного телефону, температура підніметься до комфортного рівня.
Також концепція "електронного" будинку передбачає регулювання клімату приміщень відповідно до вуличної температурою та оптимізацію освітлення – залежно від часу доби індивідуально для кожної кімнати.
Особливе місце в "Будинку майбутнього" від IBM відведено підтримці здорового мікроклімату в житлових приміщеннях. У кожній кімнаті є кондиціонер з іонізатором повітря, за допомогою якого підтримується комфортний рівень вологості. Як відомо, недостатня або надмірна вологість надають несприятливу дію на здоров'я людини.
Іонізатор працює спільно з системою контролю клімату та в разі потреби відкриває вікна для насичення будинку свіжим повітрям. Система підключена до сервера гідрометцентру і може автоматично включати опалення, якщо прогнозується похолодання.
За оцінками фахівців, в даний час оснащення "інтелектуальної" автоматикою заміського будинку або великої квартири обійдеться в суму від 8 до 150 тис. доларів, залежно від обсягу технічних рішень та складності систем. З часом, зрозуміло, такі інновації стануть набагато доступнішими.

У гармонії з природою
Багато сучасних новації в галузі будівництва спрямовані на те, щоб людські поселення приносили якомога менше шкоди навколишньому середовищу. Прикладом будинків, які в майбутньому дозволять нам жити в гармонії з природою, в той же час не позбавляючи себе звичного комфорту, є так звані житла "нульової енергії" (zero energy house) або "пасивні" будинки (passive house), що об'єднуються загальним терміном "енергоефективні будинки".
Концепція "пасивного" будинку – один з найзначніших проривів в будівництві. Такий будинок не залежить від зовнішніх джерел енергії. Це стає можливим завдяки раціональному використанню джерел тепла і енергії самого будинку і навколишнього його території. Аварійне опалення (на випадок тривалих морозів), система гарячого водопостачання, електроживлення пасивного будинку здійснюються за рахунок енергії природних джерел. Крім того, максимально використовується тепло від побутових приладів, стоків, природне тепло мешканців будинку. Найбільш досконалі проекти враховують навіть орієнтацію по сторонах світу і розі вітрів. При цьому тепло-втрати запобігають завдяки конструктивним особливостям будівлі, використанню енергозберігаючих технологій і високоефективних теплоізоляційних матеріалів.
Першим "пасивним" будинком стала будівля Учбового Центру по вивченню навколишнього середовища (Огайо, США). Причому проект постійно удосконалюється – розробники розраховують до 2020 року довести будівлю до кліматичної нейтральності, тобто воно не потребуватиме зовнішніх джерелах енергії і води.
Ще один будинок "нульової енергії" Glass & Bedolla House в Чикаго побудований американською компанією Zoka Zola. Тут були застосовані чи не всі відомі на сьогодні рішення: сонячні електричні батареї і сонячні теплоколлектори, вітрогенератор і геотермальний джерело тепла (взимку) і холоду (влітку). Ретельно продумана орієнтація приміщень і вікон по відношенню до сонця, з урахуванням зміни його висоти над горизонтом в різні пори року. Крім того, застосовані ефективні і довговічні теплоізоляційні рішення.
Аналогічний принцип – найбільшій економії енергії за рахунок сонця – використаний і в новому житловому комплексі "Солнцеград". В даний час він вводиться в експлуатацію на сході Москви, в 2-х кілометрах від столиці. Однією з його особливостей є лінійна архітектура району. Це унікальне розташування будинків, лінії яких знаходяться під кутом в 15 градусів один до одного і постійно висвітлюються сонцем. Вікна орієнтовані так, щоб максимально використовувати природне освітлення.

На рахунку кожен джоуль
Нескладно помітити, що концепції "інтелектуальних" і "пасивних" будинків направлені, в тому числі, і на всебічну економію енергії. Рішень для цього придумано немало – від "зеленої" даху, де шар рослин допомагає будівлі утримати тепло взимку і прохолоду влітку, до сонячних колекторів на даху і фасаді будівлі.
Проте найбільш раціональним способом знизити витрату енергії в будинку вважається використання комплексних теплоізоляційних рішень. Будівля ніби одягнене в шубу з високоефективних теплоізоляційних матеріалів, дозволяючи підтримувати сприятливу температуру навіть без системи опалення.
Хорошим прикладом, який ілюструє всі можливості якісної теплоізоляції, є побудований в Данії Дослідницький Центр Групи компаній ROCKWOOL, світового лідера в області виробництва рішень з негорючої теплоізоляції на основі кам'яної вати.
При будівництві цієї будівлі застосований ряд інженерних рішень, повністю виключили можливість появи "містків холоду". Тепловтрати в огороджувальних конструкціях радикально скорочуються за допомогою теплоізоляції з кам'яної вати. Також в Центрі застосовані тришарові вікна з низькою теплопровідністю і організована природна вентиляція, оптимізується за допомогою комп'ютерної системи. Ці рішення дозволили створити одну з найбільш енергоефективних будівель в світі.
Широко відомий і ще один масштабний проект будівництва і експлуатації пасивних будинків. Фінський район Viikki в Гельсінкі є екологічно чисту територію сільського типу площею 1132 га. Будівництво демонстраційного енергоефективного району Ekoviikki проводилося відповідно до програми Thermiе Європейського співтовариства. Тут відбувається довгострокова апробація ефективності енергозберігаючих технологій в реальних умовах з тим, щоб використовувати накопичений досвід для будівництва "пасивних" будинків по всій Європі.
При будівництві мікрорайону були застосовані сучасні системи утилізації і рекуперації тепла, а також сонячні колектори на системах гарячого водопостачання, автоматизовані системи життєзабезпечення і ефективна теплоізоляція в огороджувальних конструкціях. Енергоспоживання в будинках не перевищує 15 кВт.год/м3 на рік. Результати експерименту доводять, що навіть в суворих кліматичних умовах такі енергоефективні будинки забезпечують комфорт для живуть в них людей.