Ideja o autonomnim kućama rodila se kao rezultat promišljanja o utjecaju našeg načina života na okoliš. Navikli smo na misao da je degradacija prirode prvenstveno rezultat industrije. To nesumnjivo poboljšava našu dobrobit, ali ne uklanja našu odgovornost za stanje okoliša.
Naša autonomna pristupačna kuća gotovo nema nulu za energijom iz neobnovljivih izvora, a mali izdaci za povećanje energetskog standarda jamče njezinu dostupnost.
U travanjskom izdanju našeg mjesečnika predstavili smo projektne pretpostavke kuće u kojoj vrt igra izuzetno važnu ulogu, a u svibanjskom izdanju - usvojena dizajnerska i tehnološka rješenja. Sada je vrijeme za ostakljenje i ventilaciju.
Zimski vrt
O ostakljenju - neobično - započet ćemo raspravu sa zimskim vrtom. U tradicionalnoj, tj. Energetski intenzivnoj gradnji, naranča je imala pozitivan učinak na energetsku bilancu cijele kuće, stvarajući tampon između dijela vanjskog zida i okoline. Korištenjem prikladnih rupa u zidu između zimskog vrta i unutrašnjosti kuće bilo je moguće dobiti značajnu količinu energije za sunčanih dana.
U kući s nula energije, s toplinskim otporom vanjskih zidova RT = 10 m2K / W, dodatni otpor (oko Ru = 0,2 m2K / W) napravljen od negrijane prostorije (naranče) u dodiru s jednim od vanjskih zidova praktički je nebitan.
Naravno, to ne znači da takav konzervatorij ne vrijedi raditi u našoj autonomnoj kući. Morate samo upamtiti da ako je nezagrijano, zimi je nemoguće održavati zeleno, već samo produžiti vegetacijsku sezonu biljaka.
Stvar je puno složenija kada želimo imati pravi zimski vrt. Tada nepravilna rješenja mogu prouzročiti energetsku katastrofu. Predložili smo kompromisno rješenje u ADD projekcijama. Budući da biljke želimo držati u zimskom vrtu tijekom cijele godine, morali smo radikalno smanjiti gubitak topline. Zbog toga smo osmislili zimski vrt s dobro izoliranim krovom u koji se mogu ugraditi hibridne stanice. Zahvaljujući tome, izbjegavamo velike gubitke zračenjem topline zimi i pregrijavanjem zimskog vrta ljeti. Istodobno, praktički ne gubimo sunčevu energiju zimi, u proljeće i jesen, kada je sunce nisko iznad horizonta i kada su nam njegove zrake posebno potrebne.Drugi način radikalnog smanjenja gubitaka topline je ugradnja roleta koje se automatski zatvaraju u sumrak. I na kraju, zahvaljujući akumulatoru topline ispod poda, gotovo eliminiramo gubitke na tlu. Na taj način pravilno dizajnirana naranča omogućuje cjelogodišnji kontakt sa zelenilom, bez isušivanja džepova s računima za energiju.
Windows
U prethodnom izdanju opisao sam načine za optimizaciju particija zgrade, izuzimajući prozore. Nije to bilo slučajno. Windows je jedinstvena vrsta građevinske pregrade zbog svoje multi-funkcionalnosti, uključujući povijesno izuzetno važnu funkciju pružanja svježeg zraka u životne prostore. Slično kao i vanjski zidovi, prozori trebaju pružiti zaštitu od hladnoće, vrućine, vjetra, kiše, vanjske buke, kao i od upada nepozvanih gostiju. S druge strane, trebali bi propuštati što više sunčeve svjetlosti u kuću, ali najviše od svega trebali bi pružati pogled na vrt i okolicu.
U modernističkoj je gradnji ova zadnja funkcija postala toliko važna da gradimo staklene kuće čak i kad je pogled s prozora nezanimljiv i kad se najviše možete diviti plodu rada interijera i financijskom bogatstvu stanovnika. I ne uvijek …
Nažalost, zaštitne i "optičke" funkcije prozora sukobljavaju se. Što nas bolje štite od gubitaka topline, to mora imati više staklenih ploča, koje nažalost također smanjuju dobitak topline od sunca. Ova proturječnost posebno pogađa ljubitelje panoramskih pogleda koji dobivaju veliku, ali obično lošiju sliku nego kroz prozore s dvostrukim staklom. Ovo moguće pogoršanje pogleda bit će posebno bolno kada je - kao u slučaju ADD - prekrasan vrt.
Ogromni prozori nisu samo gubici energije, već i manje intimne i neugledne sobe bez zidova za uređenje namještaja. Međutim, ako zadržimo umjerenost - to jest, omjer površine prozora i poda ne prelazi 0,25 i vodimo računa da se većina prozora nalazi na južnoj, istočnoj i zapadnoj koti, oni mogu biti energetski neutralni ili čak dati višak dobitka zbog gubitaka topline.
Da bi se to dogodilo, mora biti ispunjeno nekoliko uvjeta. Prvo, prilikom odabira prozora, pobrinite se da njegovi okviri krila i okvir (profili) imaju najbolje moguće parametre toplinske izolacije, tj. Najnižu moguću vrijednost koeficijenta prijenosa topline Uf. Dobri profili imaju Uf x 1,0 W / (m2K). Ovo se pravilo ne odnosi na jedinicu ostakljenja. Ovdje uvijek trebate osigurati da okvir koji razdvaja stakla bude izrađen od plastike (tople), a ne od aluminija (to smanjuje koeficijent prijenosa topline cijelog prozora Uw za najmanje 0,1).
Međutim, izbor samog ostakljenja nije toliko očit. Moramo uzeti u obzir ne samo vrijednost njegovog koeficijenta prijenosa topline Ug, već i ukupnu propusnost sunčeve energije g.
Nažalost, što je niža vrijednost Ug, to je niža vrijednost g. To znači da manje gubitke topline plaćamo s manjim dobicima od solarne energije. . Stoga je izbor jedinice za ostakljenje potreban za optimizaciju i može biti različit, ovisno o strani svijeta prema fasadi.
Roletne. Međutim, prednosti postavljanja vanjskih roletni su neosporne. Prema njemačkom istraživanju, rolete koje se automatski zatvaraju noću smanjuju gubitak topline kroz prozore za oko 30%.
Stoga, analizirajmo energetsku bilancu za prozore s različitim staklenim jedinicama - pretpostavljajući vrijednost energije sunčevog zračenja koja pada tijekom sezone grijanja na okomitu pregradu na južnom uzvišenju u iznosu od 350 kWh / m2, odnosno 235 kWh / m2 - na istočnoj, slijedeći pravilnik o energetskom certificiranju zgrada, 220 kWh / m2 - na zapadu i 80 kWh / m2 - na sjeveru.
Ravnoteža topline za tri najpopularnije vrste prozora na tržištu predstavljena je u tablici 1. Za sve prozore pretpostavljamo upotrebu toplih profila s koeficijentom prolaska topline koji nije veći od Uf = 1,0 W / (m2K) i toplim razmacima u paketima. Prvi je najskuplji prozor s trostrukim ostakljenjem s dva premaza s niskim emisijama, drugi je prozor s najjeftinijim staklom, a treći je prozor s dvostrukim staklom s premazom s niskim emisijama s velikom propusnošću zračenja.
Kao što vidimo, za pravilno dizajniranu kuću s najviše prozora na južnoj koti, a najmanje - na sjevernoj koti, prozori s najlošijim indeksom Ug, ali najbolji g imaju najbolji energetski bilans. Najskuplji trostruko ostakljeni prozor s Ug = 0,5 W / (m2K) ) ima najbolju ravnotežu samo na sjevernoj koti.
Izbor prozora za autonomnu kuću posebno je važan. Dizajnirani su kako bi osigurali što više sunčeve svjetlosti i zaštitili od gubitka topline, a istodobno moraju biti jeftini kako bi kuću učinili pristupačnom. Kao što se može vidjeti iz tablice 1., ove uvjete dobro ispunjavaju jeftini prozori s roletnama.
Ventilacija
Povijesno gledano, jedna od najvažnijih funkcija prozora bila je osiguravanje svježeg zraka u unutrašnjosti kuće. Ljeti je zrak ulazio u prostorije kroz otvorene prozore, u proljeće i jesen kroz otvor za popust, tj. Razmak između okvira i okvira prozora, a zimi se zračnost smanjivala mukotrpnim blokiranjem, na primjer, vatom.
Kuhinjske i pločaste peći, kamini i koze služile su kao odvođenje ispušnog zraka. Kada se centralno grijanje počelo koristiti u 20. stoljeću, kanali za ventilaciju poznati iz davnina postali su popularni. Ugrađeni u kuhinje, kupaonice i toalete, uklanjali su iskorišteni zrak s suvišnom vlagom.
Dvadeseto stoljeće, a posebno njegova druga polovica, donijelo je promjene koje su značajno utjecale na važnost problema s ventilacijom. Neviđeni uspjesi kemijske industrije rezultirali su pojavom ogromne količine organskih spojeva, posebno plastike, kako u građevinskim elementima, tako i u kućnom namještaju.
Svi ti materijali u zrak emitiraju hlapive organske spojeve. Oni pak izravno idu u naš krvotok kroz pluća. Toksični učinci ovih spojeva rezultirali su pojavom novih bolesti, poput sindroma bolesne zgrade, sindroma kemijske preosjetljivosti ili sindroma kroničnog umora.
Jedini način da se ti simptomi izbjegnu je učinkovita ventilacija i upotreba materijala s niskim emisijama u gradnji kuća. Zahtjev za učinkovitom ventilacijom suočava se s ozbiljnom zaprekom u obliku građevinskih zakonskih propisa, koji dopuštaju upotrebu prirodne ventilacije u novoizgrađenim zgradama, koje se nazivaju i prilično zavaravajući gravitacijskim, iako je za razliku od gravitacije izuzetno himerno. Po svojoj prirodi ima ograničenja koja znače da praktički nikad ne osigurava ventilacijski zrak u količini potrebnoj za naše zdravlje. Na vanjskim temperaturama iznad 12 ° C, ova ventilacija brzo prestaje raditi.Zimi, međutim, doprinosi hlađenju prostorija zbog pretjerane izmjene zraka zbog povećane temperaturne razlike između unutrašnjosti kuće i okolice.
Energija potrebna za zagrijavanje normativne količine ventilacijskog zraka za zgradu površine 144 m2 i visinu sobe 2,7 m, s plinskim štednjakom (70 m3 / h), dvije kupaonice (2 × 50 m3 / h) i odvojenim WC-om (30 m3 / h) ) a uzimajući u obzir zrak koji u prostor ulazi nekontroliranim propuštanjem u pregradama zgrade pod utjecajem vjetra, iznosi čak 58 kWh / m2 godišnje.
Kao što iz ovoga možete vidjeti, nemoguće je izgraditi autonomnu kuću s gravitacijskom ventilacijom. Da bi se eliminirali ti gubici, potrebno je koristiti mehaničku dovodnu i ispušnu ventilaciju s vrlo učinkovitom rekuperacijom i savršenim brtvljenjem zgrade. Tada će se, pod pretpostavkom učinkovitosti rekuperatora od 90%, potražnja za toplinom za grijanje ventilacijskog zraka smanjiti deset puta - na 5 kWh / m2 / godišnje.
Suprotno izgledu, takvo ulaganje nije znatno skuplje od gravitacijskog ventilacijskog sustava čiji bi se trošak trebao procijeniti na oko 12 000 (temelj, kanali, dimnjaci). Za taj je iznos moguće ugraditi dovodnu i ispušnu ventilaciju s rekuperacijom, ako je to odmah predviđeno građevinskim projektom. Tako za praktički istu cijenu dobivamo učinkovitu ventilaciju s filtriranim, a samim tim i zrakom bez prašine, učinkovitom izolacijom od vanjske buke i - kao da to nije dovoljno - ogromne uštede energije, a time i novca.
Nastavit će se
Građevinski aspekti autonomne pristupačne kuće i njezina ventilacijska rješenja naravno su izuzetno važni elementi opisanog projekta. Međutim, u našem su podneblju neophodni tehnički problemi povezani s grijanjem domova, kao i - koji nisu povezani s zemljopisnim položajem - s pripremom tople vode. ADD za obavljanje ovih zadataka koristi, među ostalim, hibridne stanice PTV, prizemni akumulator topline i kamin s vodenom košuljom. O tome ćemo pisati u sljedećoj epizodi naše serije - za mjesec dana.
