Індивідуальний житловий будинок із нульовим споживанням енергії

Індивідуальний житловий будинок з нульовим споживанням енергіїЦей каталог пропонує проекти на тему «Індивідуальний житловий будинок з нульовим споживанням енергії для Нижнього Новгорода та Нижегородської області», виконані бакалаврами архітектури на кафедрі архітектурного проектування.

Технічне завдання «Індивідуальний житловий будинок з нульовим споживанням енергії для Нижнього Новгорода та Нижегородської області» було складено кафедрою архітектурного проектування ННДАСУ, затверджено ректором ННДАСУ та погоджено Департаментом містобудівного розвитку території Нижегородської області. За завданням передбачалася розробка об'ємно-планувального рішення з дотриманням таких вимог:

Площа ділянки = 1000 м3 = 10 соток
Поверховість – 3 поверхи (підвал, 1 поверх, мансарда)
Число членів сім'ї – 3-4 особи
Загальна площа житлового будинку – 80-100 м2
На ділянці передбачити гараж на 1 автомобіль
Стіни та перегородки – клеєний брус, калібрована колода, дерев'яні щити

У проекті необхідно використати новації в галузі енергозбереження: нові дерев'яні конструкції, оригінальну систему снігоочищення, унікальну вітроустановку, сучасні системи вентиляції.

Дерев'яний житловий будинок в аспекті енергозбереження. Пасивний будинок є провідним світовим стандартом в енергоефективному будівництві. Збереження енергії сягає 80% проти звичайними новими будинками. Концепція «Пасивного Дому» була розроблена в 1988 році професором Бо Адамсоном в Університеті Лунда, Швеція. Ідея полягає у створенні такої будівлі, яка могла б підтримувати комфортні для людини умови скільки завгодно без підведення енергії з боку. Це –приклад замкнутої системи, яка потребує стороннього втручання для свого існування, що базується на наступних принципах:

Зниження тепловтрат (досягається за рахунок мінімальної площі зовнішньої поверхні будівлі; використання спеціальних матеріалів для несучих та огороджувальних конструкцій будівлі, оздоблювальних матеріалів з низьким коефіцієнтом теплопровідності, світлодіодів як прилади освітлення).
Використання альтернативних джерел енергії, світлодіодів як освітлювальні прилади, таймери – для економії електроенергії.

У проектах бакалаврів архітектури ННДАСУ, крім відповідних об'ємно-планувальних рішень, застосовується низка новаторських підходів:

Нові дерев'яні конструкції
Система снігоочищення
Унікальна вітроустановка
Сучасні системи вентиляції та ін.

Конструктивні та архітектурні особливості малоповерхової енергоефективної будівлі передбачають влаштування скатної або плоскої покрівлі з мінімальним ухилом для стоку атмосферних вод. Покрівля, як відомо, служить накопичувачем снігових опадів і, отже, створення великих навантажень на несучі елементи та саму покрівлю. Існуючий спосіб видалення снігового покриву з дахів будівель за допомогою використання електричних кабелів потребує великих витрат електроенергії. У зв'язку з цим було розроблено лише на рівні робочих ескізів менш енергоємний спосіб, сутність якого у наступному. На поверхні покрівлі паралельно довгій стороні будівлі закріплюють перфоровані трубопроводи діаметром 25-30 мм. Трубопроводи з'єднують з спонукальним пристроєм, як якого використовують компресор потужністю 2-3 кВт або газовий балон з нейтральним газом-азотом. Стиснене повітря або газ подають у трубопровідпід тиском 0,5-1,0 атм. Вилучення снігу відбувається протягом 15-20 секунд.

Усередині даху на теплозвукоізоляційному перекритті передбачається розміщення вітрогенератора вертикального типу. Дах будівлі виконаний у вигляді несучих вертикальних перегородок (можливо з полікарбонату), які розміщені в плані в радіальному напрямку під гострим кутом до діаметральних осей покриття. У площині покрівлі може бути поміщений сонячний водонагрівач із сталевих труб, пофарбованих у чорний колір, або сонячні панелі. Вертикальні перегородки у плані утворюють канали змінного перерізу, які дозволяють збільшити швидкість та тиск повітря в центральній зоні даху більш ніж у 2,5 рази та відповідно збільшити кутову швидкість вітрогенератора. Таким чином, будинок завдяки своїм конструктивним і архітектурним особливостям дозволяє одночасно вловлювати, посилювати і концентрувати як горизонтальні, так і вертикальні потоки повітря. При надвисоких швидкостях вітру у дахах автоматично відкриваються вікна. Внаслідок використання цього рішення будівля починає виробляти електроенергію при швидкості вітру 1,5-2,0 м/с. Кількість днів на рік із такою швидкістю вітру становить 75-80% для Нижегородської області. При швидкості вітру менше 1,5 м/с, коли будівля не виробляє енергію, автоматично вмикається резервне джерело енергії – електрогенератор. У нічний час доби надмірна кількість електроенергії надходить до центральної системи електропостачання.

Для зниження тепловтрат у проектах застосовано припливно-витяжну систему вентиляції з рекуперацією тепла. Основна відмінність системи від стандартних у тому, що повітря надходить до будівлі не через вентиляційний вхід, а з підземного повітропроводу. Так само він виходить назовні.Основний принцип дії в тому, що підземний повітропровід оснащений рекуператором (ґрунтовим теплообмінником), який попередньо нагріває повітря. Нагрітий потік віддає своє тепло холодному та регулює загальну температуру. Це дозволяє до 90% підвищити ефективність вентиляційної системи, що працює з урахуванням вироблення внутрішнього тепла. Останнє виробляється у значній кількості, наприклад, від комп'ютерів, тепла людей, освітлювальних та різних електричних приладів.

Концепція запроектованих студентами індивідуальних дерев'яних житлових будинків для Нижнього Новгорода демонструє комплексний підхід до економічності, високої якості та безпечного для здоров'я будівництва.

Подана модель будинку може трансформуватися. Залежно від чисельного складу сім'ї та потреб людей може бути індивідуальним будинком, будинком на дві сім'ї, є можливість блокування модулів. Ідея полягає у створенні такої будівлі, яка могла б підтримувати комфортні для проживання умови без підведення енергії збоку. Житловий будинок виконаний з дерева з використанням енергозберігаючих та екологічно чистих технологій. Будинок постачається теплом «пасивно», тобто. тільки з використанням внутрішніх джерел тепла, одержуваних шляхом генерування енергії вітру, сонця та переробки біологічних відходів.

Індивідуальний житловий будинок спроектовано для Нижнього Новгорода. У ньому знайшли втілення новації у галузі енергоефективного проектування та будівництва: унікальна вітроустановка, сучасна система вентиляції, система снігоочищення, нові дерев'яні конструкції та інші. Будинок розрахований на сім'ю із 4 осіб. планувальне рішення будинку приймалося відповідно до орієнтації будинку по сторонах світла: вітальня, кухня-їдальня, дитячі звернені напівдень і мають великі засклені площини, північ виходить тамбур, гараж, гардероб і лоджія другого поверху.

Житловий будинок розташований у запроектованому кварталі Нижнього Новгорода, відведеному під індивідуальну забудову. Розрахований на сім'ю з чотирьох осіб, має три спальні та гараж на два автомобілі. Єдиний обсяг загальної зони першого поверху (вітальня та кухня-їдальня) «перетікає» у простір вулиці через простору терасу, що виходить на південь. Північна сторона захищена від негативного впливу буферною зоною у вигляді сходів, укладених між скляною та несучою теплою стіною.

Проекти забудов та реконструкцій житлового кварталу