البيت السلبي هو معيار لكفاءة الطاقة في البناء ، والذي يسمح لك اقتصاديًا وصديقًا للبيئة ، مما يتسبب في الحد الأدنى من الضرر بالبيئة ، للحفاظ على راحة المعيشة. استهلاكها للطاقة الحرارية ضئيل للغاية بحيث لا توجد حاجة لتركيب نظام تدفئة منفصل ، أو أن قوتها وحجمها صغيران.
معيار كفاءة الطاقة
استهلاك الطاقة لاحتياجات تدفئة مثل هذا المنزل لمدة عام لا يتجاوز 15 كيلو وات / ساعة لكل وحدة مساحة. لا يتجاوز استهلاك الطاقة للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة وإمدادات الكهرباء لمنزل موفر للطاقة 120 كيلو وات / ساعة لكل وحدة مساحة.
إذا قارنا استهلاك الطاقة للتدفئة في ألمانيا ، والذي تنظمه اللوائح الخاصة بالحماية الحرارية وتوفير الطاقة لعام 2002 (WSchVO و EnEV 2002) ، فهناك اتجاه مباشر نحو انخفاض الحاجة إلى التدفئة البنايات. وضع مرسوم EnEV الأخير الذي ينظم الحماية الحرارية في ألمانيا معيارًا لاستهلاك الطاقة السنوي للتدفئةمنازل جديدة وأعيد تأهيلها من 30 إلى 70 كيلو وات / ساعة لكل وحدة مساحة
للمقارنة ، في الاتحاد الروسي ، يتراوح معدل استهلاك الطاقة السنوي للتدفئة في موسكو من 95 إلى 195 كيلوواط / ساعة لكل وحدة مساحة. الاستهلاك الفعلي يتجاوز هذه المعايير عدة مرات
فائدة المنازل الموفرة للطاقة
يتمتع Ecohouse بالمزايا التالية:
- راحة. يتم توفيره من خلال نظام هندسي خاص يحافظ باستمرار على مناخ محلي لطيف ونظافة ونضارة للهواء. وبالتالي يكتسب المنزل الخامل لتحقيق التوازن في درجة حرارة الغرفة.
- توفير الطاقة. إذا قارنا مبنى عاديًا ومنزلًا سلبيًا ، فإن الأخير يتميز بتخفيض أكثر من عشرة أضعاف في استهلاك الحرارة لاحتياجات التدفئة.
- الفوائد الصحية. عندما يكون المنزل غير فعال ، طوال العام ، يتم تزويد جميع أماكن المعيشة باستمرار بالهواء النقي ، ولا توجد مسودات ، ورطوبة عالية ولا العفن.
- الاقتصاد. إذا كان المنزل سلبيًا ، فإن تكلفة تشغيل مصدر الطاقة الخاص به تظل منخفضة حتى مع زيادة تكلفة الطاقة.
- العناية بالبيئة. عندما يكون المنزل سلبيًا ، فإن استخدام التقنيات الموفرة للطاقة يزيد من مستوى حماية البيئة.
ميزان الطاقة
من خصائص المنزل الموفر للطاقة هو توازن الطاقة بين التهوية أو انتقال الحرارة المفقودة ودخولها مع الطاقة الشمسية ،مصادر الحرارة الداخلية والتدفئة. لتحقيق التوازن ، مثل مكونات مثل العزل الحراري الأمثل للحجم الساخن ، وضغط المبنى ، والاستخدام السلبي للحرارة من الإشعاع الشمسي عن طريق توجيه معظم النوافذ (حتى 2/5 من منطقة الواجهة) إلى الجنوب مع تسامح 30 درجة وبسبب عدم وجود تظليل مهم للغاية. سيكون من المفيد أيضًا استخدام الأجهزة المنزلية ذات المستوى العالي من كفاءة الطاقة. من المفترض أيضًا أن تسخن المياه باستخدام مضخة حرارية أو مجمّع شمسي ، وتسخين الهواء السلبي بمبادل حراري أرضي. في الواقع ، المنزل الخامل المثالي هو منزل ترمس بدون تدفئة.
تكنولوجيا البيت السلبي
كيف يتم تحقيق هذه النتيجة؟ يتضمن معيار المنزل السلبي العمل في خمسة مجالات:
- عزل حراري. يجب أن يكون عزل المساحات الخارجية ، وخاصة الزوايا ، والأعقاب ، والانتقالات ، والمعابر بحيث يكون معامل نقل الحرارة أقل من 0.15 وات / م2K.
- لا جسور حرارية. من المستحسن تجنب الادراج التي توصل الحرارة. سيسمح لك برنامج خاص لحساب مجال درجة الحرارة بتحديد وتحليل المناطق المحرومة في بناء هياكل السياج بشكل صحيح مع تحسينها اللاحق.
- نوافذ معتمدة من البيوت البيئية السلبية الفعالة. تعتبر النوافذ ذات الزجاج المزدوج المملوءة بالغاز الخامل مثالية لمثل هذه المنازل. تركيب مؤهل لهياكل النوافذ.
- تهوية ميكانيكية معاسترداد الحرارة (لا تقل عن 75٪) والغلاف الداخلي مختوم. يتم ضمان الكشف عن التسريبات والقضاء عليها من خلال الاختبارات الآلية على نفاذية الهواء في المباني. تهوية مريحة يتحكم فيها المستخدم. تركيب مبادل حراري أرضي.
أن تصبح في روسيا
في أوروبا ، يتم استخدام معيار بناء المنزل السلبي على نطاق واسع ، وفي الاتحاد الروسي ، لا يزال تصميم وبناء المباني الموفرة للطاقة في مرحلة التكوين فقط.
لا توجد منازل تلبي متطلبات معيار كفاءة الطاقة حتى الآن ، ولكن توجد بالفعل مبان قريبة من هذا المعيار. إنها تجسد المبادئ والعناصر وطرق حساب منزل موفر للطاقة.
أيضًا ، فيما يتعلق بالاتحاد الروسي ، تم إنشاء تصنيف للمباني حسب كفاءة الطاقة:
- منزل سلبي - التدفئة تستهلك أقل من 15 ، إجمالي استهلاك الطاقة سنويًا - لا يزيد عن 120 كيلو واط / ساعة لكل وحدة مساحة ؛
- منزل ذو استهلاك منخفض للغاية - الاستهلاك السنوي لطاقة التدفئة هو 16-35 ، وإجمالي استهلاك الطاقة السنوي أقل من 180 كيلوواط / ساعة لكل وحدة مساحة ؛
- منزل منخفض الطاقة - مبنى باستهلاك سنوي لطاقة التدفئة من 36-50 ، وإجمالي استهلاك سنوي للطاقة أقل من 260 كيلوواط / ساعة لكل وحدة مساحة.
تاريخ التنمية
تميز منتصف التسعينيات من القرن العشرين بتأسيس شراكة "البيت السلبي" في دارمشتات بألمانيا. المهندسين المعماريين Westermauer و Bott-قام Ridder ، تحت إشراف Wolfgang Feist ، بتصميم مبنى من أربع شقق ، كان النموذج الأولي لها عبارة عن منازل لاحقة موفرة للطاقة. تم بناء المنزل السلبي في عام 1991 بمشاركة حكومة ولاية هيسن. استهلاك التدفئة السنوي للمبنى أقل من 1 لتر من الوقود لكل وحدة مساحة.
ميزات التصميم
تم الانتهاء من تصميم المنزل السلبي مع حلول التصميم التالية.
الجدران الخارجية مصنوعة من طوب السليكات بسمك 175 مم معزول برغوة البوليسترين بسمك 275 مم ، وتنتهي من الداخل بجص جبسي بسمك 15 مم وورق حائط ثلاثي الطبقات ، يتبعه دهان.
سقف مغطى بالدبال ، وطبقة ترشيح ، ولوح خشب مضغوط بسمك 50 مم ، ومدعوم بعوارض خشبية ، ومعزول بطبقة من البولي إيثيلين ، ومعزول بطبقة من الصوف المعدني بسمك 445 مم ، ومُنتهي باللوح الجصي وورق حائط ثلاثي الطبقات ، يليه اللوحة.
سقف الطابق السفلي ، خرسانة مسلحة 160 مم ، معزولة بألواح بوليسترين 250 مم ، عازلة للصوت 40 مم ، ذراع تسوية أسمنتية حتى 15 مم.
نوافذ بثلاثة أجزاء ، طلاء مزدوج الوجهين منخفض الانبعاث ، غرف مليئة بالكريبتون. إطارات خشبية مع عزل رغوة البولي يوريثان.
استعادة الحرارة التي يتم تنفيذها بواسطة مبادل حراري ذو تدفق معاكس في الطابق السفلي من المنزل. تم استخدام محركات DC بتبديل إلكتروني لأول مرة.
يتم توفير إمدادات المياه الساخنة بواسطة مجمعات فراغ مسطحة بمساحة 5.3 متر مربع. متر لكل شقة (توفر 66٪ من الاحتياج للمياه الساخنة) ومدمجةغلاية تكثيف الغاز الطبيعي المثبتة على الحائط. يتم وضع أنابيب نظام DHW في طبقة عازلة للحرارة ومعزولة جيدًا.
تحقق من القياسات
بعد الانتهاء من تشييد المبنى وتشغيله ، تم إجراء قياسات التحكم في تدفق الهواء ، واختبار الضغط ، وقياسات درجة الحرارة واستهلاك الطاقة على مدار الساعة. أكدوا تحقيق الهدف المحدد
الاستهلاك السنوي للطاقة الحرارية لاحتياجات التدفئة في 1991-1992 كان 19.8 كيلو وات / ساعة لكل وحدة مساحة ، وهو ما يمثل 8 ٪ من استهلاك الشقق السكنية التقليدية. في 1992-1993 ، انخفض الاستهلاك السنوي إلى 11.8 كيلوواط / ساعة لكل وحدة مساحة (5.5 ٪ من استهلاك الشقق المأخوذة للمقارنة). انخفض الاستهلاك اللاحق إلى أقل من 10 كيلوواط / ساعة لكل وحدة مساحة في السنة.
اتضح أن المؤشرات صغيرة جدًا لدرجة أن الخبراء أساءوا تفسيرها لفترة طويلة. تم تحقيق انخفاض كبير في تكاليف الطاقة بنسبة 90٪ من خلال استخدام الأجهزة المنزلية عالية الكفاءة.
تم استعارة التجربة الألمانية من قبل المهندسين المعماريين والمعماريين الفنلنديين من دول أوروبية أخرى. منذ ذلك الوقت ، تم بناء أكثر من 40 ألف منزل بيئي سلبي في العالم.
البيت السلبي: البناء في روسيا
في الاتحاد الروسي في موسكو وسانت بطرسبرغ ونيجني نوفغورود وإيكاترينبرج ، يتم تنفيذ العديد من الكائنات أو تم بناؤها بالفعل باستخدام المعايير الأساسية التي يتم من خلالها بناء المنازل السلبية. سيتم مناقشة مشاريع بعضها أدناه
مشروع في موسكومنطقة
من بين مشاريع المباني الفردية ذات الاستهلاك المنخفض للطاقة ، يمكن للمرء أن يميز "البيت النشط" في منطقة موسكو ، والذي يكون إمداد الحرارة فيه سلبيًا أيضًا.
البيوت النشطة هي مباني ذات مستويات مختلفة من كفاءة الطاقة ، ولكن براحة أكبر ، تتحقق من خلال التحكم الآلي في المناخ المحلي للمنزل من خلال نظام "المنزل الذكي" ، واستخدام مصادر الطاقة المتجددة وملاءمتها للبيئة.
تم الانتهاء من المشروع في عام 2011. هي عبارة عن هيكل مصمم لـ 5 سكان بمساحة 229 متر مربع ، طابقين ، إطار خشبي ، معزول بألواح الصوف المعدني ISOVER ، نوافذ سقف VELUX ، سماكة هياكل الأسوار الخارجية من 550-650 مم ، حرارة مقاومة انتقال السقف والجدران 12 ، أرضية 14 (م2درجة مئوية) / الثلاثاء. معدل تبديل الهواء 0.4 مرة في الساعة. يبلغ استهلاك الطاقة السنوي للتدفئة وحدها 38 ، ويبلغ إجمالي استهلاك الطاقة 110 كيلو وات / ساعة لكل وحدة مساحة في السنة.
مشروع في نيجني نوفغورود
مثال آخر لمشروع مع استهلاك منخفض للغاية للحرارة لاحتياجات التدفئة هو منزل صديق للبيئة بالقرب من نيجني نوفغورود ، تم الانتهاء منه في عام 2012.
مبنى من طابقين بمساحة 141 متر مربع. متر ، مصمم لأربعة أشخاص ، عبارة عن هيكل على شكل إطار خشبي ، معزول بألواح من الصوف المعدني ISOVER ، مع نافذة جانبية REHAU GENEO ، ثلاثة أكواب ، مقاومة نقل الحرارة للجدران 8 ، 7 ، سقف 12 ، 8 ، أرضية 8 ، 9 م2· درجة مئوية / غرب. وحدة تهوية Zehnder التطبيقية بكفاءةاسترداد 84٪ ومعدل تبديل الهواء 0.3 مرة في الساعة. استهلاك الطاقة السنوي للتدفئة 33 كيلو وات / ساعة لكل وحدة مساحة
السكن غير اللائق هو عدو كفاءة الطاقة
منذ البداية ، افترضت فكرة المنزل البيئي السلبي أن تكلفة هذه المنازل ستكون مساوية أو أكثر قليلاً من تكلفة المنازل العادية. كان معنى الفكرة هو رخص مثل هذا البناء ، والنسبة المثلى لجودة السعر والاسترداد السريع.
الهدف الرئيسي والمشكلة هو معادلة تكلفة بناء مثل هذه الهياكل في الاتحاد الروسي وبناء منازل عادية. لن يحدث تحول المنزل الموفر للطاقة من النخبة إلى القطاع الشامل بسرعة. سيتطلب ذلك ، بالإضافة إلى تدريب المهندسين المعماريين ، أيضًا وجود مستوى المهارة اللازم للبناة ، واستخدام مواد بناء عالية الجودة ومستوى تكنولوجي ، ومعدات ومواد ذات خصائص خاصة.
يفضل قطاع البناء الجماعي في روسيا خفض تكلفة السكن من خلال استخدام مواد بناء منخفضة الجودة واستغلال العمالة منخفضة المهارة. طالما بقيت هذه التفضيلات ، فإن الانتقال إلى بناء مساكن جماعية عالية التقنية وموفرة للطاقة يبدو غير واقعي.
الآفاق في روسيا
يهدف التخفيض المخطط له بنسبة 40٪ في معدلات استهلاك الطاقة بحلول عام 2020 إلى تحويل التيار لصالح تقنيات توفير الطاقة. سيزداد معدل مقاومة انتقال الحرارة من 0.52 إلى 0.8 متر2· درجة مئوية / واط ، ثم إلى 1.0.سيكون استخدام الاسترداد في أنظمة التهوية إلزاميًا. في هذا الوقت ، من المهم تكييف وتنفيذ التجربة الأجنبية. من المتوقع أن يتم بناء العشرات من المنازل الخاملة بحلول عام 2020. بحلول ذلك الوقت ، ستكون الظروف اللازمة قد تم إنشاؤها بالفعل: ستطور البنوك نظامًا للإقراض التفضيلي ، وسيتقن المصممون والمطورون والبناؤون التقنيات الجديدة. سيؤدي هذا إلى إنشاء سوق وطلب مستدام من المستهلكين.
