Ideea de case autonome s-a născut ca urmare a reflecției asupra impactului modului nostru de viață asupra mediului. Suntem obișnuiți cu gândul că degradarea naturii este în primul rând rezultatul industriei. Acest lucru ne îmbunătățește fără îndoială bunăstarea, dar nu ne ia responsabilitatea pentru starea mediului.
Casa noastră autonomă accesibilă are o cerere aproape nulă de energie din surse neregenerabile, iar cheltuielile mici pentru creșterea standardului energetic garantează disponibilitatea acesteia.
În numărul din aprilie al lunarului nostru, am prezentat ipotezele de proiectare ale casei, în care grădina joacă un rol extrem de important, iar în mai - soluțiile de proiectare și tehnologice adoptate. Acum este timpul pentru geamuri și ventilație.
Grădina de iarnă
Vom începe să discutăm geamurile - neobișnuit - cu grădina de iarnă. În construcția tradițională, adică consumatoare de energie, portocalul a avut un efect pozitiv asupra echilibrului energetic al întregii case, creând un tampon între o parte a peretelui exterior și împrejurimi. Folosind deschideri adecvate în peretele dintre seră și interiorul casei, a fost posibil să se obțină o cantitate semnificativă de energie în zilele însorite.
Într-o casă cu energie zero, cu rezistența termică a pereților exteriori RT = 10 m2K / W, rezistența suplimentară (aproximativ Ru = 0,2 m2K / W) realizată de o cameră neîncălzită (portocaliu) în contact cu unul dintre pereții exteriori este practic irelevantă.
Desigur, acest lucru nu înseamnă că un astfel de conservator nu merită făcut în Casa noastră Autonomă. Trebuie doar să vă amintiți că, dacă este neîncălzit, este imposibil să rămâneți verde iarna, ci prelungiți doar sezonul de vegetație al plantelor.
Lucrul este mult mai complicat atunci când vrem să avem o adevărată grădină de iarnă. Atunci soluțiile necorespunzătoare pot provoca o catastrofă energetică. Am propus o soluție de compromis în proiecțiile ADD. Din moment ce vrem să păstrăm plantele în seră pe tot parcursul anului, a trebuit să reducem drastic pierderile de căldură. De aceea am proiectat o grădină de iarnă cu un acoperiș bine izolat pe care pot fi instalate celule hibride. Datorită acestui fapt, evităm pierderile uriașe prin iradierea căldurii iarna și supraîncălzirea serii vara. În același timp, practic nu pierdem energia solară iarna, primăvara și toamna, când soarele este scăzut deasupra orizontului și când avem nevoie în special de razele sale.O altă modalitate de a reduce radical pierderile de căldură este instalarea rulourilor care se închid automat la amurg. Și, în cele din urmă, datorită acumulatorului de căldură de sub podea, eliminăm practic pierderile la sol. În acest fel, o portocaliu proiectat corespunzător permite contactul pe tot parcursul anului cu verdeața, fără a ne scurge buzunarele cu facturi de energie.
Windows
În ediția anterioară, am descris modalități de optimizare a partițiilor de construcție, excluzând ferestrele. Nu a fost un accident. Ferestrele sunt un tip unic de partiție de construcție datorită multifuncționalității lor, inclusiv funcția extrem de importantă din punct de vedere istoric de a furniza aer proaspăt spațiilor de locuit. La fel ca pereții exteriori, ferestrele trebuie să ofere protecție împotriva frigului, căldurii, vântului, ploii, zgomotului extern, precum și a intruziunii oaspeților neinvitați. Pe de altă parte, ar trebui să lase să intre cât mai multă lumină solară în casă, dar mai ales ar trebui să ofere o vedere a grădinii și a zonei înconjurătoare.
În construcția modernistă, această ultimă funcție a devenit atât de importantă încât construim case de sticlă chiar și atunci când vederea de la ferestre este neinteresantă și cel mult puteți admira fructele muncii decoratorului de interior și bogăția financiară a locuitorilor. Și nu întotdeauna …
Din păcate, funcțiile de protecție și „optice” ale ferestrei intră în conflict. Cu cât ne protejează mai bine împotriva pierderilor de căldură, cu atât trebuie să aibă mai multe geamuri, ceea ce, din păcate, reduce și câștigurile de căldură solară. Această contradicție afectează în special iubitorii de vederi panoramice, care primesc o imagine mare, dar de obicei mai proastă decât prin ferestrele cu geam termopan. Această posibilă deteriorare a vederii va fi deosebit de dureroasă atunci când este - ca în cazul ADD - o grădină frumoasă.
Ferestrele imense nu sunt doar pierderi de energie, ci și camere mai puțin intime și de neimaginat, fără pereți pentru amenajarea mobilierului. Cu toate acestea, dacă păstrăm moderarea - adică raportul dintre suprafața ferestrei și podea nu depășește 0,25 și ne asigurăm că majoritatea ferestrelor sunt situate pe cota sudică, estică și vestică, acestea pot fi neutre din punct de vedere energetic sau chiar pot da câștiguri în exces față de pierderile de căldură.
Pentru ca acest lucru să se întâmple, trebuie îndeplinite mai multe condiții. În primul rând, atunci când alegeți o fereastră, asigurați-vă că cadrele sale și cadrul (profilele) au cei mai buni parametri de izolație termică, adică cea mai mică valoare posibilă a coeficientului de transfer de căldură Uf. Profilurile bune au Uf x 1,0 W / (m2K). Această regulă nu se aplică geamului. Aici, trebuie să vă asigurați întotdeauna că cadrul care separă geamurile este realizat din plastic (cald) și nu din aluminiu (acest lucru reduce coeficientul de transfer de căldură al întregii ferestre Uw cu cel puțin 0,1).
Cu toate acestea, alegerea unității vitrate în sine nu este atât de evidentă. Trebuie să luăm în considerare nu numai valoarea coeficientului său de transfer de căldură Ug, ci și coeficientul total de transmisie a energiei solare g.
Din păcate, cu cât este mai mică valoarea Ug, cu atât este mai mică valoarea g. Aceasta înseamnă că plătim pentru pierderi de căldură mai mici cu mai puțină energie solară. . Prin urmare, selectarea unei unități de geamuri necesită optimizare și poate fi diferită în funcție de latura lumii cu fața către fațadă.
Jaluzele. Avantajele instalării rulourilor externe sunt incontestabile. Conform cercetărilor germane, rulourile care se închid automat noaptea reduc pierderile de căldură prin ferestre cu aproximativ 30%.
Prin urmare, să analizăm bilanțul energetic pentru ferestrele cu diferite unități de geam - presupunând valoarea radiației solare care cade în timpul sezonului de încălzire pe partiția verticală de pe fațada sudică în cantitate de 350 kWh / m2 și, respectiv, 235 kWh / m2 - pe fațada de est, în urma ordonanței privind certificarea energetică a clădirilor, 220 kWh / m2 - în vest și 80 kWh / m2 - în nord.
Bilanțul de căldură pentru cele mai populare trei tipuri de ferestre de pe piață este prezentat în tabelul 1. Pentru toate ferestrele, presupunem utilizarea profilelor calde cu un coeficient de transfer de căldură nu mai mare de Uf = 1,0 W / (m2K) și a cadrelor de distanțare caldă în pachete. Prima este cea mai scumpă fereastră cu geam triplu, cu două acoperiri cu emisii reduse, a doua este fereastra cu cea mai ieftină sticlă, iar a treia este o fereastră cu geam dublu, cu un strat cu emisii reduse, cu o transmisie ridicată a radiației.
După cum putem vedea, într-o casă proiectată corespunzător, cu cele mai multe ferestre pe cota sudică și cea mai mică - pe cota nordică, ferestrele cu cel mai slab indice Ug, dar cele mai bune g au cel mai bun echilibru energetic. Cea mai scumpă geam termopan cu Ug = 0,5 W / (m2K) ) are cel mai bun echilibru doar la cota nordică.
Selectarea ferestrelor pentru o casă autonomă este deosebit de importantă. Acestea sunt concepute pentru a oferi cât mai multă lumină solară și pentru a proteja împotriva pierderilor de căldură și, în același timp, trebuie să fie ieftine pentru a face casa accesibilă. După cum se poate vedea din Tabelul 1, aceste condiții sunt bine îndeplinite de ferestrele ieftine echipate cu rulouri.
Ventilare
Din punct de vedere istoric, una dintre cele mai importante funcții ale ferestrelor a fost aceea de a oferi aer proaspăt interiorului casei. Vara, aerul pătrundea în camere prin ferestrele deschise, primăvara și toamna prin golul de rabat, adică decalajul dintre cadru și cadrul ferestrei, iar iarna, jocul era redus blocându-l laborios cu, de exemplu, vată.
Sobe de bucătărie și gresie, șeminee și capre au servit ca extracție a aerului evacuat. Când încălzirea centrală a început să fie folosită în secolul al XX-lea, canalele de ventilație cunoscute din antichitate au devenit populare. Construite în bucătării, băi și toalete, au eliminat aerul uzat cu exces de umiditate.
Secolul XX, și mai ales a doua jumătate a acestuia, a adus schimbări care au influențat semnificativ importanța problemei ventilației. Succesele fără precedent ale industriei chimice au dus la apariția unei cantități uriașe de compuși organici, în special materiale plastice, atât în elementele de construcție, cât și în mobilierul de casă.
Toate aceste materiale emit compuși organici volatili în aer. Acestea, la rândul lor, merg direct în fluxul nostru sanguin prin plămâni. Efectele toxice ale acestor compuși au dus la apariția unor noi entități de boală, cum ar fi Sindromul Sick Building, Sindromul de hipersensibilitate chimică sau Sindromul de oboseală cronică.
Singura modalitate de a evita aceste simptome este ventilația eficientă și utilizarea materialelor cu emisii reduse în construcția caselor. Cerința unei ventilații eficiente se confruntă cu o barieră serioasă sub forma reglementărilor legii construcțiilor, care permit utilizarea ventilației naturale în clădirile nou construite, numite și destul de înșelător gravitaționale, deși spre deosebire de gravitație este extrem de himerică. Prin natura sa, are limitări care înseamnă că practic nu oferă niciodată aer de ventilație în cantitatea necesară pentru sănătatea noastră. La temperaturi exterioare peste 12 ° C, această ventilație încetează să funcționeze rapid.Iarna, însă, contribuie la răcirea încăperilor datorită schimbului excesiv de aer datorită diferenței crescute de temperatură dintre interiorul casei și împrejurimile sale.
Energia necesară pentru încălzirea cantității normative de aer de ventilație pentru o clădire cu o suprafață de 144 m2 și o înălțime a camerei de 2,7 m, cu aragaz pe gaz (70 m3 / h), două băi (2 × 50 m3 / h) și o toaletă separată (30 m3 / h) ) și ținând seama de aerul care pătrunde în încăperi prin scurgeri în pereții despărțitori în mod necontrolat sub influența vântului, este de până la 58 kWh / m2 pe an.
După cum puteți vedea din aceasta, este imposibil să construiți o casă autonomă cu ventilație gravitațională. Pentru a elimina aceste pierderi, este necesar să se utilizeze alimentarea mecanică și ventilația de evacuare cu recuperare extrem de eficientă și etanșarea perfectă a clădirii. Apoi, presupunând o eficiență de 90% a recuperatorului, cererea de căldură pentru încălzirea aerului de ventilație va scădea de zece ori - la 5 kWh / m2 / an.
Contrar aparențelor, o astfel de investiție nu este semnificativ mai scumpă decât un sistem de ventilație gravitațională, al cărui cost ar trebui estimat la aproximativ 12.000 (fundație, conducte, coșuri de fum). Pentru această sumă, este posibil să se instaleze ventilația de alimentare și evacuare cu recuperare, dacă aceasta este prevăzută imediat în proiectul de construcție. Astfel, pentru practic același preț, obținem o ventilație eficientă cu aer filtrat și, prin urmare, fără praf, izolație eficientă de zgomotul exterior și - ca și când nu ar fi suficient - economii uriașe de energie și, prin urmare, și bani.
Va urma
Aspectele de construcție ale Casei Autonome Accesibile și soluțiile pentru ventilația sa sunt desigur elemente extrem de importante ale proiectului descris. În climatul nostru, totuși, sunt indispensabile problemele tehnice legate de încălzirea locuințelor, precum și - care nu este legată de locația geografică - cu prepararea apei calde. În ADD, aceste sarcini sunt realizate folosind, printre altele, celule hibride PTV, un acumulator de căldură la sol și un șemineu cu o cămașă de apă. Vom scrie despre asta în următorul episod al serialului nostru - peste o lună.
