Методи Проектування

Якщо теплове навантаження може бути покрито за рахунок нагрітого повітря, що постачається в приміщення, тоді відпадає потреба в окремій розподільній системі опалення. Як наслідок, це призводить до більш низької інвестиційної вартості будівлі та сприяє надзвичайно високій енергетичній віддачі.

«Сонячне» розташування будинку
Для будівель, розташованих вище Екватора, південний фасад будівлі має бути орієнтованим з відхиленням у межах 30 градусів відносно півдня. Для будівель, розташованих нижче Екватора, північний фасад будівлі має бути орієнтованим в межах 30 градусів відносно півночі.

Вартість
Щоб проектувати з сонцем  потрібно більше знань; однак, пасивні сонячні  технології, такі як зонування приміщень згідно з вимогами до пасивних сонячних надходжень та механічної вентиляції, додаткове скління, більші виступи даху або інші додаткові засоби затінення від літнього перегрівання будинку можуть  окупитися. Оскільки проекти Пасивних Будинків вимагають значно меншого попиту на механічне опалення й охолодження, заощадження можуть нагромадитися за рахунок зменшення розмірів механічної установки системи вентиляції, її експлуатації та  витрат на обслуговування. Тому методи пасивного сонячного дизайну спочатку може мати більш високу собівартість, але з часом він стає дешевшим, тому що експлуатаційні витрати знижуються за рахунок зменшення річного споживання енергії та поточних витрат на обслуговування будинку.

Якщо теплове навантаження може бути покрито за рахунок нагрітого повітря, що постачається в приміщення, тоді відпадає потреба в окремій розподільній системі опалення. Як наслідок, це призводить до більш низької інвестиційної вартості будівлі та сприяє надзвичайно високій енергетичній віддачі.

Прямі теплові надходження Методу пасивного сонячного проектування
Методи проектування

Стратегії пасивного сонячного дизайну змінюються залежно від місця розташування будинку й регіонального клімату, але основні вимоги залишаються ті ж самі: максимізація вигоди сонячного тепла взимку й мінімізація влітку.

Методи включають:

Почніть проектування з втілення енергозберігаючих стратегій дизайну:

  • При розташуванні будівельного майданчика вище Екватора орієнтуйте будинок вздовж вісі, розташованої в напрямку східно-західного напрямку (± 30 º).
  • Обчисліть компактність будинку (Коефіцієнт A/V)
  • Коефіцієнтом A/V вимірюється співвідношення площі огороджувальних конструкцій будинку (сума площ усіх зовнішніх стін, вікон тощо) до сумарного об’єму опалюваних приміщень у ньому. Низьке значення коефіцієнта A/V є важливим показником оптимізації(, щоб) в проектуванні будинків з низьким рівнем енергоспоживання. Чим компактнішим є споруджений будинок, тим нижчий коефіцієнт A/V і тим меншою є потреба у теплоті.
  • Виберіть, орієнтуйте і розрахуйте скління для певного клімату, щоб оптимізувати зимовий приплив тепла й мінімізувати теплові          надходження літньої жари.
  • Передбачте вибір різного скління для різних сторін будинку.
  • Обрахуйте розміри звисів, розташованих на південному фасаді, щоб затінити вікна влітку й сприяти сонячним тепловим надходженням взимку.
  • Використовуйте денне світло для забезпечення природнього освітлення.

Ці методи описані більш докладно нижче.

Скорочення тепловтрат

Пасивний Будинок повинен починатися з відмінної теплоізоляції та герметичної оболонки. При зменшенні тепловтрат частина енергії, потрібної на опалення будівлі, може ефективно компенсуватись  застосуванням пасивних сонячних методів. Підходи, які сприяють зменшенню навантаження опалення та охолодження, базуються  на принципах інноваційного розвитку, використання належної ізоляції віконних рам та  рекомендованого рівня монтажної ізоляції.

Орієнтація місця

Південне довкілля будинку повинно бути вільним від великих перешкод (наприклад, високих будинків, високих дерев), які можуть заблокувати сонячне світло. При розташуванні будівельного майданчика на півночі, щоб максимізувати сонячні надходження, оптимальною є південна орієнтація головного фасаду. Але ця вимога не є примусовою і не завжди можливою. Якщо будівельні поверхні розташовані в межах 30 º відносно півдня, тоді скління, що виходить на південь, одержать приблизно 90 відсотків оптимальних зимових надходжень сонячного тепла.

Вибір вікон

Обігрівання сонячною енергією просте: тільки впустіть сонячне тепло через вікна.  Завдяки своїм природним властивостям,  скло пропускає сонячне світло, але зупиняє радіацію довгих хвиль, утримуючи будинок теплим (парниковий ефект).

Часто проблема полягає в тому, щоб належним чином виміряти розміри скління, які виходять на південь:  для врівноваження теплових надходжень і втрат від літнього перегрівання.
Збільшення площі скління може збільшити енергетичні втрати будівлі. Нові віконні технології, включаючи добірні покриття, зменшили такі проблеми. Поліпшені властивості ізоляції вікон допомагають зберігати тепло там, де воно необхідне.

Вікна в стінах із цегляною кладкою або з бетону із зовнішньою теплоізоляцією повинні розташовуватися в площині ізоляційного шару, а не в площині цегляної кладки!

Відповідно до європейських енергетичних стандартів коефіцієнт теплопередачі «теплих» вікон (енергоефективних вікон, придатних для Пасивних Будинків) обмежений значенням 0,80 Вт / (м²·К). Завдяки невеликим тепловтратам, температура внутрішніх поверхонь не буде опускатися нижче 17 градусів Цельсія навіть під час  холодних (центральноєвропейських) ночей, гарантуючи максимальний рівень теплового комфорту поблизу вікон: не буде ні неприємно “холодної радіації” з вікна, ні холодної «повітряної ями» на підлозі. Таким чином  «теплі» вікна сприяють забезпеченню належного рівня комфорту в приміщеннях.

Затінення

Літнє сонце піднімається догори вище, ніж зимове. Обчислені належним чином виступи вікон або тенти, карнизи та звиси  — ефективний спосіб оптимізувати південну вигоду сонячного тепла й охолодження. Вони затінюють вікна від літнього сонця, а  взимку, коли сонце в небі знаходиться нижче, дозволяють пропускати через вікна сонячне світло для нагрівання внутрішніх просторів. Озеленення допомагає створити затінення вікон, розташованих на півдні,  сході  або заході, захищаючи таким чином від надмірної літньої спеки, що сприяє зниженню попиту енергії на охолодження. Зрілі листяні дерева дозволяють проходити більшості зимового сонячного світла (60 і більше відсотків), забезпечуючи покритий круглими плямами затінок упродовж літа.

Зберігання Тепла

Кількість тепла та  матеріали, що використовуються для акумулювання тепла, є невід’ємною частиною дизайну власне Пасивного Будинку. Такі  матеріали, як бетон, цегляна кладка і навіть вода поглинають тепло протягом сонячних днів і повільно вивільняють його, коли температури знижуються.

Це нівелює коливання зовнішніх температур повітря та пом’якшує внутрішні температури. Хоча навіть похмуре небо забезпечує сонячне випромінювання, тривалі періоди з невеликою кількістю сонячного світла часто вимагають резервного джерела тепла. Щоб запобігти перегріванню й мінімізувати споживання енергії, можуть використовуватись оптимальні відношення площ приміщень до скління залежно від клімату. Уникайте покриття, такого як килимове, що перешкоджає поглинанню потрібної кількості тепла та його передачі.

Природне охолодження

Часто можна охолоджувати будинок, використовуючи зовнішнє повітря, без додаткового механічного охолодження, особливо коли існує ефективне затінення, ізоляція, обрані вікна, та інші засоби вже зменшили навантаження охолодження. У багатьох кліматичних районах відкривання вікон вночі влітку для заповнення будинку більш прохолодним зовнішнім повітрям, а потім їх закривання і затінення протягом дня можуть значно зменшити потребу в додатковому охолодженні. Це  техніка охолодження методом перехресної вентиляції, потік.

Природне освітлення

Особливості скління, включаючи високий коефіцієнт пропускання світла склінням на сході, заході, північних фасадах, поєднуються з більшою площею вікон, що виходять на південь. Вимоги до денного освітлення приміщення, як правило, потребують наявності принаймні 5 відсотків скління  від загальної площі приміщення. Мінімізувати яскраве світло, забезпечуючи одночасно поліпшені умови теплових надходжень та зменшення втрат, можуть допомогти вікна зі склінням з низькоемісійним покриттям.

Похилі або горизонтальні скління (наприклад, вікна в даху) добре пропускають світло, але їх застосування часто є проблематичним через небажане сезонне перегрівання, втрати тепла через випромінювання та інші негативні явища.

Внутрішні теплові надходження

Внутрішні теплові надходження — це сума тепла, яке виділяється людьми і домашніми приладами в опалювальний період. Із загальних внутрішніх надходжень тепла має бути вилучена енергія, необхідна для нагрівання холодної води й випаровування. Вони розглядаються як негативі внутрішні теплові надходження [Файст 1994].

Внутрішні теплові надходження оцінюються для стандартних житлових умов і  використовуються для розрахунків теплових балансів як узагальнені значення:

  • 2,1 Вт/м2   обчисленої площі будівлі (ОПБ — TFA) — для одноквартирних, багатоквартирних будинків і стрічкових забудов
  • 4,1 Вт/м2   обчисленої площі будівлі (ОПБ — TFA) — для будинків для пристарілих
  • 3,5 Вт/м2   обчисленої площі будівлі (ОПБ — TFA) — для офісних і адміністративних будівель
  • 2,8 Вт/м2   обчисленої площі будівлі (ОПБ — TFA) — для шкіл та дошкільних дитячих закладів.

Застосування РНРР для планування Пасивного Будинку

Один з кращих методів проектування енергоощадного будинку, що демонструє  пасивні сонячні технології, полягає у використанні комп’ютерної програми моделювання.

  • Для планування та спорудження будівлі, такої як Пасивний Будинок, простого поєднання відповідних компонентів недостатньо: сума інтеграції в цілому більше, ніж сума окремих частин. Взаємодія  компонентів створює необхідність інтегрального плану для досягнення Стандарту Пасивного Будинку.

Комп’ютерна програма РНРР надає все необхідне для розробки і належного функціонування Пасивного Будинку, включаючи інструменти для:

  • Розрахунків енергетичних балансів
  • Розрахунків коефіцієнтів теплопередачі U-Значення конструкцій будинку з високим рівнем теплоізоляції
  • Проектування комфортної вентиляції
  • Розрахунків теплового навантаження
  • Розрахунків літнього комфорту
  • Багато інших корисних інструментів для надійного проектування та будівництва Пасивного Будинку.

22-а Міжнародна Конференція ПБ

РНРР7 2012 (UA)

РНРР Семінар: замовте ЗАРАЗ!

PHPP Workshop: Personal & Group E-Learning

Презентація програми designPH UA

Проект «П.Б. Лозен Болгарія»

Новини

Розділи

Сторінка на Фейсбук

Новини на Твітері