Конкурс проходил весной 2011 года.

Коллеги, знающие какой тематикой мы занимаемся, сообщили, что, применительно к сибирскому региону, объявлен третий открытый публичный конкурс на лучший архитектурный проект малоэтажного энергоэффективного жилища экономического класса. Конкурс был объявлен Федеральным фондом содействия развитию жилищного строительства (заказчик конкурса) и Общероссийской общественной организацией Союз архитекторов России (организатор конкурса).

Посидели. Посовещались. Решили. А почему нет. Впоследствии оказалось, что мы восприняли, красиво и правильно написанные тексты условий конкурса, за  чистую монету. По результатам конкурса оказалось, что "чистая монета" не совсем чистая.

В проекте принимал участие Дмитрий Калько.

Концептуальные особенности предложения

В центре дома располагается инженерный блок с встроенным камином, в соответствии с древним принципом - "танцуем от печки".

Кровля превращена в солнечный воздушный коллектор. Ориентация коллекторов в двух вариантах либо один скат на южную сторону, либо в виде двух скатов один на восточную, другой на западную сторону.

Предельно простой, компактный, экономичный остов, который дополняется аксессуарами (балконы, навесы, тамбуры, палубы, кровли разного рода). Аксессуары могут иметь разнообразный дизайн. Конструктивная система остова предусматривает возможность использования местных материалов.

Здание имеет возможность расширяться от 100 м2 до 200 м2.

 

 

Технико-экономические показатели индивидуального жилого дома

Наименование показателя

Тип 1 до 100 м2

Тип 2 до 150 м2

Общая площадь дома

90,0 м2

138,9 м2

Жилая площадь

48,2 м2

71,9 м2

Площадь застройки

89,4 м2

126,9 м2

Этажность

2 эт

2 эт

Строительный объем

473,3 м3

671,5 м3

Класс энергетической эффективности здания

А (очень высокий)

22 кДж/(м2°С сут)

А (очень высокий)

25 кДж/(м2°С сут)

Расчетный показатель компактности

0,91

0,81

 


Остов

В качестве компоновочной основы взят квадратный в плане параллелепипед наружные размеры - 8,6 х 8,6 х 6,9 (h) м, внутренние размеры - 7,2 х 7,2 х 5,7(h) м.

Планировочную систему дома можно условно назвать «крестовик с печью в центре». Инженерно-каминный блок несколько осложняет конструктивную систему, но позволяет эффективно применять разные инженерные системы, например, водяное отопление, воздушное отопление и т.п.

Определенность компоновки остова по ориентации относительно стран света. Компоновочная специфика - наличие северной стены с определенными требованиями энергоэффективности. У северной стены располагаем только подсобные помещения. Все жилые помещения ориентированы соответственно на восток, юг, запад.

Две модульные системы

Первая модульная система, с условным названием, - «татами», является основой, но не догмой. Главный элемент системы – «редуцированный татами», имеет размер - 900 х 1800 мм.

Минимальные комнаты в этой системе имеют следующие размеры – комната в 4,5 татами 2,7 х 2,7 м (7,3 м2), комната в 6 татами 2,7 х 3,6 м (9,7 м2) и комната в 8 татами (четвертушка) 3,6 х 3,6 м (13 м2).

Татами исходно имеет «человеческие» размеры. В «татамные» комнаты хорошо вписывается мебель, размеры которой обусловлены человеком, как то, кровати, диваны, кресла, столы, стулья и т.п.

Вторая модульная система, с условным названием, - «фут». Вводится из-за невозможности обойти традиционно сложившуюся в проектировании и строительстве модульную систему. Главный элемент системы квадрат 300 х 300 мм и соответственно производные размеры – 600, 1200, 2400 мм.

Дополнительную модульную систему используем при увеличении площади дома, без изменения планировочной структуры, а соответственно и конструктивной, и инженерной системы дома. В этом случае:

  • Размер четвертой части «крестовика», то есть, комнаты - 3,6; 3,9; 4,2; 4,5 м.
  • Соответственно, площадь комнаты – 13,0; 15,2; 17,6; 20,3 м2 (площадь в осях).
  • Внутренний размер дома - 7,2; 7,8; 8,4; 9,0 м.
  • Соответственно, площадь одного этажа - 51,8; 60,8; 70,6; 81,0 м2 (площадь в осях).
  • Площадь двух этажей – 103,6; 121,6; 141,2; 162 м2 (площадь в осях).

«Имиджевые» части

В проекте индивидуального дома выделены «имиджевые» части. Назначение этих частей - относительно малыми средствами создать индивидуальный образ владельца. Как и любой имидж (образ) может быть реалистичным, а может быть и выдуманным.

Используется древний принцип разделения дома на остов и декор. Остов в основном выполняет прагматические функции, декор создает имидж (образ) владельца. В дальнейшем имиджевые части можно умножать, менять, выполнять по индивидуальному заказу, не меняя остова.

Основные имиджевые части:

  • «Три окна на улицу» всегда образно обогащали главный фасад. В нашем случае – это в основном остекление лоджий.
  • Ограждения балконов, лоджий, сами балконы, лоджии, колонны поддерживающие балконы, могут быть выполнены, по индивидуальному заказу, в разном материале и разной формы.
  • Крыша (кровля), материал из которой сделана кровля, наряду с прагматическими функциями, всегда выполняла имеджевую функцию.
  • Отделка стен. «Стена», а вернее, финишно-отделочный слой стены, как и кровля, известное средство создания имиджа (образа).

Стены

Нововведение (не канадское), которое мы вносим в известную канадскую систему – «двойной каркас». Это позволяет видоизменить или даже реанимировать, тоже известную, «каркасно-засыпную» систему строительства домов, но уже на основе новых материалов и технологий.

Щиты используются в качестве несъемной опалубки. Между щитами может заливаться монолитный пенобетон, укладываться фибролит или иной влажный заполнитель. Могут укладываться плиты минеральной ваты или любые иные эффективные плиты утепления. В конце концов, утеплитель, может засыпаться - это крошка автоклавного газобетона (отход производства), керамзит, опилки с гипсом для стабилизации засыпки и т.п. материалы.

В качестве панельного ограждения в щите используется стекло-магнезиальные листы – один из самых дешевых материалов для опалубки. Наружные стойки щита в дальнейшем используются в качестве направляющих для внутренней и наружной отделки.

Перекрытие, покрытие

В части перекрытий система каркаса канадского дома не меняется.

Пролет балок в основном – 3,6 м. Пролет балок может быть увеличен, соответственно компоновочному решению, и может быть 3,9; 4,2 и 4,5, что вполне приемлемо для деревянных балок.

Фундамент

Фундамент предполагается использовать мелкозаглубленный. В качестве компенсатора для замерзающей влаги используется сплошная засыпка мелким щебнем. Для того чтобы не допускать к фундаменту большого количества влаги около фундаментной плиты делается дренаж. Для того чтобы «отодвинуть» область замерзания дальше от фундамента утепляется прилегающая земля, а именно под отмосткой. Кроме того, сам фундамент теплоизолирован.

Мероприятия по обеспечению энергоэффективности

Мероприятия по энергоэффективности дифференцированы по четырем периодам года.

Энергоэффективные и одновременно ресурсоэффективные мероприятия

Компактность (минимизация площади наружных ограждений), (снижение энергопотерь и снижение стоимости).

Блокировка (однорядная и двухрядная), (минимизация площади наружных ограждений), (снижение энергопотерь и снижение стоимости наружного ограждения).

Использование максимально легкого и недорогого заполнителя стен (легкий монолитный пенобетон, эковата, минеральная вата, геокар, соломенные блоки).

Расчетный вариант стены

Пенобетон 480 мм. ? = 200 кг/м3. ? = 0,09 Вт/м °С

Лист стекломагнезиальный в качестве ограждения в несъемной опалубке по 10 мм с каждой стороны. ? = 1400 кг/м3. ? = 0,2 Вт/м °С

Сопротивление теплопередаче такой стены, R0 = 5.592 (м?·°С)/Вт, что на 51% превышает нормируемое сопротивление теплопередаче стены (3,71 (м?·°С)/Вт.)

«Зима» (90 дней)

Против сибирской зимы (условно примем 90 дней) многие привычные для пассивных домов альтернативные способы энергоэффективности бессильны.

Поэтому. Для этих 90 дней.

Печь-камин, дровяной, медленного горения, с водяной рубашкой в качестве резервной системы для всех остальных систем отопления. По существу это - традиционный очаг, но существенно модернизированный.

Причины.

90% заказчикам нужен камин. Получается, что камин все равно делать. Не стоит, по-видимому, сопротивляться неистребимому стремлению к «Крову» и «Очагу». Проблема в следующем. Традиционный камин крайне неэффективное устройство. Поэтому. Дровяной – традиция для каминов, красиво горит, приятный запах, потрескивание дров, ласковое движение теплого воздуха. Медленное горение – это более эффективное извлечение потенциальной энергии, менее хлопотное занятие. В качестве варианта, на втором этаже над печью-камином можно устроить бункер с пеллетами, под действием собственной тяжести они медленно будут падать в котел и долго гореть. Водяная рубашка – подогрев бытовой воды, можно запасти тепло в водяном аккумуляторе используя его для отопления.

В качестве зимней альтернативы, снижающей хлопоты по уходу за печью-камином вводим водоподготовку ТЭНами на основе ночного электричества с пониженным тарифом и аккумулированием тепла, но уже на дневное время.

«Зима», «Демисезоны» (отопительный период), (230 дней)

Повышенный уровень теплоизоляции.

Минимизация мостиков холода. Применен двойной каркас, утеплитель расположен между каркасами, он максимально однороден.

Утепление фундаментной плиты.

Подсобные помещения у северной стены.

Минимальное количество окон на северной стене. Окна на северной стене введены для всестороннего визуального контроля придомового участка.

Увеличенный уровень теплоизоляции северной стены. Дополнительный слой утеплителя в виде тонкой плиты, например, мягкой древесно-волокнистой плиты, толщиной 10 мм будет достаточно для уравнивания сопротивления теплопередаче всех стен.

Вентиляция с рекуперацией тепла.

Система «окно-дверь»

Окно одно из самых узких мест в обеспечении энергоэффективности дома. В проекте применяются система «окно-дверь» своеобразный аналог двойной двери, только вместо одной из дверей окно в виде двери (сплошь остекленная балконная дверь). Окно открывается внутрь помещения. Собственно дверь в этой системе превращается в ставню, существенно утепленную. Общая толщина ставни 150 мм. Открывается ставня наружу, причем на 180°. Для того чтобы удобно закрывать-открывать ставни необходим балкон. Действует ставня только в вечернее и ночное время.

Сопротивление теплопередаче окна с R0 = 0,5 (м?·°С)/Вт (усредненное сопротивление окна) может быть повышено до R0 = 3,0 (м?·°С)/Вт, то есть, практически, до сопротивления теплопередаче стены.

«Демисезоны» (140 дней)

Ориентация на юг, восток, запад основных помещений. Обеспечивают некоторый приток весеннее-осеннего тепла от солнца.

Воздушные коллекторы. Малозатратное устройство, стоит не дороже наружной отделки. Некапризное в обслуживании, надежное, не ломается, нечему ломаться. Применены в двух вариантах:

  • Со стеклянным или поликарбонатным ограждением на вертикальных стенах, по существу выполняют функцию отделочного материала, но, кроме того, еще дает тепло.
  • С металлическим ограждением на кровле. Профилированный лист, используемый на кровле, превращается в наружную стенку воздушного коллектора. Дополнительные затраты в этом случае небольшое утепление задней стенки, но оно же может быть одновременно утеплением демисезонно используемой мансарды.

«Лето», «Жаркое лето», «Демисезоны» (264 дня)

Водяные коллекторы для водоподготовки.

Зимой и в заморозки не используются.

Нагрев воды в бассейне, в качестве сброса излишков тепла в жаркое лето.

«Жаркое лето» (60 дней)

В целом для Сибири солнцезащита, менее актуальное явление природы, чем защита от холода. Тем не менее, солнцезащита может быть обеспечена:

  • Наружными солнцезащитными жалюзи.
  • Козырьком лоджий (балконов) на южной стороне.
  • Ставнями-дверями поставленными перпендикулярно стене.

Дополнительные (возможные) опции

Часть воздушных коллекторов на стенах и часть ограждений лоджий (балконов) могут быть заменены на фотоэлектрические элементы, но в смету эконом варианта фотоэлектрические панели втиснуть трудно.

Класс энергетической эффективности

В приложении 1 приведены данные энергетического паспорта, рассчитанного для индивидуального дома площадью до 100 м2, 150 м2 и блокированного дома с блоками до 100 м2.

При расчетах принимаем:

Рекуперация тепла на вентиляцию. Возврат тепла примерно 70%.

Теплопоступления в здание от солнечных воздушных коллекторов за отопительный период. Отсутствует официально принятая методика расчета воздушных коллекторов. Поэтому «прикинем» по аналогии теплопоступлений в здание через окна от солнечной радиации.

  • Общая площадь воздушных коллекторов – 78 м2
  • Площадь восточных, южных и западных окон – 11,73 м2
  • Теплопоступления от солнечной радиации через окна – 5066 МДж  5066 МДж х 78 м2 : 11,73 м2 = 33687 МДж
  • Примем КПД на транспортировку от коллектора до помещения 50%  33687 МДж х 0,5 = 16844 МДж

 

 

У Вас недостаточно прав для добавления комментариев и вопросов. Возможно, Вам необходимо зарегистрироваться на сайте.
Регистрация находится на главной странице, "кликнуть" по трем полоскам вверху слева.

Яндекс.Метрика