Строительство зданий под землей.

Так званые засыпные здания это дома стены а иногда и крыша которых засыпаются землёй. Преимуществом таких зданий служит хорошая тепло и звукоизоляция. Это издавна было замечено людьми. Наблюдая за природой мы видим что многие животные используют норы как жилище. Так издревле строили дома из дерева стены и засыпали их сверху землёй.

Преимуществом таких зданий можно считать:

• Теплоизоляция(тепло сохраняется зимой а летом прохладно)
• Звукоизоляция
• Изоляция от гамма и бета излучений солнечной радиации
• Отсутствуют затраты на внешнюю фасадную отделку и не нужна постоянная окраска.
• Возможность вписать в природный ландшафт дом не нарушив при этом природную красоту
• Живая зелёная крыша что и красиво и практично.
• Интересная не тривиальная концепция жилья.

Так один из известных типов таких зданий называются проект "Лисья нора". Важным вопросом при строительстве такого здания стоить вопрос гидроизоляции, вентиляции и водоотвода. Вот схема такого жилья...

В дальнейших статьях подробно пройдём по каждому вопросу.

Стандарты енергосбережения в пассивных домах.

Стандарты

Существует следующая классификация зданий в зависимости от уровня их энергопотребления:

• “старое здание” (здания построенные до 1970-х годов) — для отопления требуется более 300 кВт·ч/м?год;
• “новое здание” (здания построенные в период 1970-2000 годов) — не более 150кВт·ч/м?год;
• “дом низкого потребления энергии” – не более 60 кВт·ч/м?год;
• “пассивный дом” – не более 15 кВт·ч/м?год;
• “дом нулевой энергии“ (здание, архитектурно имеющее тот же стандарт, что и пассивный дом, но инженерно оснащенное таким образом, чтобы потреблять исключительно только ту энергию, которую само и вырабатывает) — 0 кВт·ч/м?год;
• “дом плюс энергии” или “активный дом” - здание, которое благодаря использованию солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров, грунтовых теплообменников вырабатывает больше энергии, чем само потребляет.

Параметры стандарта пассивного дома одинаковы во всем мире. Они установлены профессором Файстом, изобретателем технологии пассивного дома, и Институтом пассивного дома в г.Дармштадт.
Пассивным домом можно назвать здание, соответствующее следующим параметрам:

• повышенная теплоизоляция оболочки строения – U <0 li="">
• исключено возникновение мостиков холода;
• компактность формы строения;
• пассивное использование солнечной энергии – ориентация дома на юг, отсутствие затенения;
• специальные стекло пакеты, с коэффициентом теплопередачи окна (UW) не более 0,8 Вт/(м?K); коэффициент энергопроникновения (g-Wert) – около 50%;
• герметичность дома на уровне n50<0 li="">
• возврат (рекуперация) тепла отработанного воздуха (уровень возврата тепла более 75%);
• бытовая техника с низким потреблением электроэнергии;
• использование солнечных коллекторов или тепловых насосов для подогрева воды;
• использование грунтового теплообменника для пассивного подогрева воздуха.

Кроме того, в разных странах существуют свои стандарты энергосбережения:

• США – стандарт требует потребления энергии на отопление дома не более 1 BTU (British thermal unit) на квадратный фут помещения;
• Швейцария – стандарт “минэнерджи” (MINERGIE-P) – предусматривает расчетный показатель потребности энергии для отопления, горячего водоснабжения и вентиляции в размере 38 кВт?час/м? в год, фактор первичной энергии – не более 0,9, также обязательным является наличие регулируемой вентиляции с рекуперацией тепла;
• Ирландия – пассивный дом должен потреблять энергии на 85 % меньше стандартного дома, а так же выбрасывать в атмосферу на 94 % меньше СО2 чем обычный дом;
• Великобритания – пассивный дом должен потреблять энергии на 77 % меньше обычного дома;
• Испания (с марта 2007 года) – энергосберегающие жилые дома должны быть оборудованы солнечными водонагревателями, для самостоятельного обеспечения 30-70% потребностей в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды; нежилые здания должны иметь фотоэлектрическое оборудование;
• Италия (южный Тироль) – потребление тепловой энергии должно быть не более 38 кВт?ч/м? в год, отопление с помощью возобновляемых энергоносителей, использование экологически чистых и безопасных для здоровья строительных материалов.

Солнечный дом

Что такое солнечный дом в Моём понимании.
Это дом в котором используеться солнечная тепловая радиация для отопления и освещения. Согласно того как солнце светит на северной части планеты Земля. Дом должен распологатся так чтобы к югу были развернуты большие окна за которыми должна стоять массивная каменная тёмная стена для того что бы накапливать солнечное тепло в течении светового дня. В идеале это должен быть атриум с южной стороны здания.
Есть несколько типов постройки дома с использованием солнечного тепла:

• прямой солнечный обогрев
• косвенный солнечный обогрев

При постройке дома с прямым солнечным обогревом на южной стороне здания устанавливаются большие глухие или открывающиеся окна, а за ними размещаются теплоакамулирующие объекты это может быть бетон, кирпич, вода или другие теплоёмкие материалы. Вот пример такого дома.

В дальнейших статьях мы опишем ещё эту интересную на наш взгляд тему.

Пасивный, экологический, енергосберегающий дом в Украине.

У меня есть Цель. Построить Пассивный экологичный энергосберегающий дом.
Пассивный что это значит согласно европейским стандартам пассивным считается дом не требующий энергозатрат на свою жизнедеятельность. То есть дом который был бы на столько изолирован от внешней температуры что зимой не требовал бы отопления а летом кондиционирования. Задача конечно не простая но я думаю что разрешимая. Ведь не для кого не секрет что такие дома уже строятся в Германии, Дании, Норвегии и в других странах Евросоюза. Хочу отметить что энергоэфективные стандарты строительства этих стран намного опережают наши стандарты. У нас в Украине утепляют дома в основном пенопластом или минеральной ватой что значительно дороже. Также есть возможность утеплять дома с помощью напыления пенополиуритана что мне кажется более эфективно так как напыляется он одним слоем без щелей и стыков. Но вопрос цены тоже не мало важен.
Итак для того чтобы утеплить дом можно использовать выше перечисленные материалы. Но есть одно но моя мечта говорит что дом должен быть ещё и екологичным а тогда о пенопласте или пенополиуретане речи быть не может так как известно что пенопласт при нагревании выделяет газ Стирол который плохо влияет на здоровье человека.
Что же тогда? Как говорится в одной из пословиц Всё новое это хорошо забытое старое.
Соответственно выбирать нужно с экологических природных материалов Которые использовали в строительстве наши предки это Дерево, солома, глина.
Очень хорошие теплоизоляционные маты изготавливают в Германии из Конопли. Но в нашей стране за это утепление ещё и посадить могут. Так как законодательство тупое и не разделяет коноплю на наркотическую и не наркотическую хотя надо бы.
Также есть утеплитель с льна и соломы. Как вариант можно использовать ржаную солому в брикетах или тюках. Так что использовать для утепления есть что раньше дома обкладывали стеблями кукурузы.
Есть над чем задуматься какой именно утеплитель использовать в строительстве своего дома. Думать Вам а Я пока тоже подумаю что буду использовать и поделюсь с Вами.
Удачных размышлений и Пусть Всё у нас получится...

Экодома из соломы и глины

Засыпные здания.

Вот пример экологических пассивных домов. Интересная подборка приятного просмотра...

Энергия Ветра Эвропы

В эту среду в Дании открыта одна из крупнейших в мире ветроэлектростанций – Anholt. Компания Siemens установила в 20 км от побережья Ютландии и ввела в эксплуатацию 111 ветровых турбин мощностью 3,6 МВт каждая.

Для немецкой компании Anholt – это уже пятый морской ветроэнергетический проект, введённый в эксплуатацию в течение июля – начала сентября этого года: три станции (мощностью 630, 504 и 270 МВт) запущены в Великобритании; кроме того, в августе начала свою работу морская ветроэлектростанция в Германии. Что касается Дании, энергия ветра уже обеспечивает 30% вырабатываемой в стране электроэнергии. К 2020 г. правительство страны намерено довести этот показатель до 50%, а к 2050 г. Дания собирается полностью отказаться от использования ископаемых источников энергии.

5 сентября компания Douglas-Westwood опубликовала пятое издание постоянно обновляемого World Offshore Wind Market Forecast. Прогноз рассчитан на период 2013-2022 годов. Согласно выводам экспертов британской аналитической компании, в ближайшее десятилетие этот сегмент альтернативной энергетики ожидает относительная стабилизация. В последние пять лет морская ветроэнергетика росла в мире бурными темпами. Но в связи с тем, что генерирующие компании всё в большей степени стремятся к экономии и сокращению издержек, капитальные затраты в этом сегменте в ближайшее десятилетие зафиксируются на среднем уровне – в 15 млрд евро в год. До 2022 г. в мире будет ежегодно вводиться примерно 3000 МВт мощностей морских ветроэнергетических установок.

Для европейского рынка характерен тренд увеличения мощности проектируемых турбин для таких установок, что, по мнению экспертов, будет способствовать снижению стоимости электроэнергии на рынках ЕС и Великобритании. В связи с этим генерирующие компании будут отдавать предпочтение турбинам мощностью 5 МВт и более. Гигантские размеры новых установок создают специфические проблемы для компаний, занимающихся установкой турбин в морских условиях. Эксперты Douglas-Westwood отмечают, что на рынке морской ветроэнергетики Северной Европы постепенно развиваются новые логистические цепочки поставок оборудования, а также соответствующая портовая инфраструктура и базовые промышленные мощности по выпуску комплектующих. Кроме того, развитие морской ветроэнергетики позволит обеспечить электроэнергией большую часть потребностей, существующих в рамках проектов по добыче нефти и газа на шельфе в этом регионе.

Не так давно правительство Норвегии объявило о строительстве восьми новых ветроэлектростанций на территории страны, которые увеличат мощности этого сектора норвежской электроэнергетики в 3 раза. Суммарная мощность всех установок составит 1,3 ГВт, этого будет достаточно, чтобы обеспечить к 2020 г. потребности в электроэнергии порядка 185 тыс. домашних хозяйств в восьми регионах страны. Инвестиции во все эти проекты составят 3,3 млрд долларов США. Норвегия стремится достичь поставленной цели: в ближайшей перспективе 67,5% от общего количества внутренних потребностей в электроэнергии обеспечат возобновляемые источники энергии. Тогда как доходы от добываемых в стране нефти и газа продолжат обеспечивать значительную часть экспортных поступлений в государственную казну.

Альтернативная энергетика в Украине. 2008 2013
В 2012 году солнечная енергетика показала не малый рост. Согласно отчёта Национальной комисии осущиствляющей регулирование в свере энергетики (НКРЭ) мощность установленных электростанций в Украине  выросла в два раза в сровнении с прошлым годом и достигла 371,6 МВТ.

Весь этот рост стал результатом изминениями  законодательства Украины касающийся "Зелёному" тарифу старт был дан в конце 2008 года.

Первая  крупная солнечная электростанция (СЭС) мощностью 2,5 МВт   была запущенна в эксплуатацию в конце 2010 года рядом с посёлком Родниковое в Крыму компанией Activ Solar. Особенностью развития отрасли в  2012 году было существенное расширение  географии инсталляций, а также появление на украинском рынке множества украинских и иностранных компаний, инвестирующих средства в проекты СЭС.

2013 год стал переломным в украинской истории отрасли солнечной энергетики Украины. Принятый в ноябре 2012 г. Закон, определяющий порядок расчета местной составляющей, требуемой для получения «зеленого» тарифа, кардинально изменил экономическое и правовое поле на рынке фотовольтаики Украины. Согласно Закона с 1 июля 2013 года требование 30% местной составляющей (50% с 1-го июля 2014 года),  фактически блокирует работу на рынке (получение «зеленых» тарифов, без которых инвестиции в крупную солнечную энергетику Украины нерентабельны) компаний, не имеющих в Украине производства материалов и оборудования для фотовольтаики.  Результатом принятия данного Закона стал стремительный рост количества инсталляций в Украине в первой половине года, поскольку многие компании, уже начавшие свои проекты в Украине, спешили ввести в действие максимальное количество мощностей до наступления указанного дедлайна 1 июля.

За семь месяцев 2013 года в Украине установлено рекордное количество мощностей (СЭС) – 275,4 МВт, что превышает годовые результаты прошлых лет. Таким образом, по состоянию на август 2013 года общая установленная мощность СЭС в Украине достигла 601,5 МВт.

Рост показателей для ветряных электростанций (ВЭС) за 2012 год составил 32,38% или 47,4 МВт (всего 193,8 МВт на конец года), малых гидроэлектростанций (ГЭС) – 3,8% или 2,7 МВт ( всего 73,5 МВт). Мощность биоэнергетических объектов увеличилась на 2 МВт – до 6,2 МВт.

При этом, по данным комиссии, почти все отрасли возобновляемой энергетики существенно нарастили отпуск электроэнергии в сеть: солнечные электростанции - в 11 раз, до 333,6 млн кВт-ч, ВЭС - в 2,9 раза, до 257,5 млн кВт-ч, биотопливные станции - в 1,8 раза, до 17,7 млн кВт-ч. Сократили отпуск электроэнергии только малые ГЭС (-15,5%, до 171,9 млн кВт-ч).

В целом по итогам 2012 года доля станций на возобновляемых источниках в общем балансе рынка электрической энергии страны составила 0,45% (780,7 млн кВт-ч).

ПОКРОВ И ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЕ В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ДОМЕ

Дом sur PLUShome утеплен  вакуумными изоляционными панелями толщиной 5 см. Они также эффективны как традиционное утепление фасада толщиной 30см. Коэффициент теплопередачи стандартной постройки составляет 0, 077W/m2K.

Потеря тепла из-за трансмиссии 0,19 W/m2K. Благодаря  хорошей изоляции и эффективной системе отопления потребность дома в тепле составляет 14,8 kWh/m кв в год, и таким образом, он соответствует концепции пассивного дома.

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

Фасад:

·         250 фотоэлектрических модулей

·         Тонкослойные ячейки CIS

·         КПД около 10%

·         7 киловатт пик

·         Крыша:

·         40 монокристаллических фотоэлектрических модулей.

·         КПД около 18%

·         12 киловатт пикОбщая мощность фотоэлектрической установки 13,690 киловатт час тока в год.

Потребление тока (из расчета на двух человек) 4100 киловатт час тока в год.Вознаграждение за подключение к общей сети согласно закону о возобновляемых источниках энергии 5358 евро при 0,3914 евро за киловатт час. (Стандарт 2010 года).

Годовой баланс произведенной при помощи фотоэлектрической установки энергии  (местоположение: Дармштадт, Германия)

·         Север +400 киловатт час в год

·         Восток +720 киловатт в год

·         Юг +1830 киловатт в год

·         Запад +780 киловатт в год.Стр38.

СТРОИТЕЛЬСТВО ДОМА

Процесс планирования и план постройки

История этого успеха началась с победы команды технического университета Дармштадта на выставке «Солнечное десятиборье» в 2007 году. Мы были воодушевлены и решили, во что бы то ни стало выиграть его  и в следующем году. Дорогостоящая процедура подачи заявки была лишь формальностью. В январе 2008 года мы получили уведомление, которого мы и ожидали, что нас отобрали из числа 60 претендентов и мы стали участниками. Мы порадовались, но ликование было сдержанным, так как мы помнили по собственному опыту, какое серьезное это соревнование.

Непосредственно после этого мы начали работать над проектом с технической стороны и готовились сделать самую энергоэффективную постройку. Мы собирали команду, вели первые переговоры с потенциальными спонсорами, готовились к учебе в летнем семестре. Новая команда было высокомотивирована. Мы  сразу же поставили высокие цели. В марте 2008 года учащиеся  на старших курсах факультета архитектуры начали сражаться за право участвовать в проекте.

К началу летнего семестра 2008 года студенты-участники команды собрались на свою первую встречу с командой руководителей, чтобы поговорить о целях и желаниях, связанных с этим проектом. Как и во время соревнования за право принимать участие в данном мероприятии в 2007 году студенты чаще всего объясняли свою мотивацию желанием участвовать в международном соревновании, а также желанием получить во время учебы практический опыт строительства.

Процесс планирования проходил в форме многоуровневого соревнования между командами студентов.

В самом начале таких команд было 16. Сначала каждый студент разрабатывал свою идею в виде небольшого предложения, которое оценивало жюри, состоящее из профессоров и независимых экспертов. Сначала жюри отобрало половину предложений. 

Во время следующего этапа осталось лишь три предложения. А после этого жюри уже выбрало окончательный вариант. Для участия в каждом туре предоставлялось две недели на подготовку. С каждым уровнем увеличивалось число участников групп, что придавало новый импульс и мотивацию работе.

После окончательного выбора вся команда начала совместную разработку проекта. В процессе выработалась специализация, как, например, фасад, фотоэлектричество, крыша, внутреннее пространство. Разработчики отдельных тем проводили тщательные подсчеты, рассматривали использование различных материалов, а так же предлагали варианты архитектурного дизайна.

В течение всего срока студенты выполнили множество заданий экспертов, и в конце обработки сформировались «темы ответственности» для каждого.Стр42.Как и следовало ожидать, работа в группе была сопряжена с определенными трудностями. Разговоры с руководством затягивались до поздней ночи, но дискуссии и динамичные процессы внутри групп помогали общему делу. Все это и помогло скрепить команду. Этому в первую очередь  помогало наличие определенной цели: выиграть соревнование.

Так же возникли и основные идеи, каким должен быть этот дом. Так родилась идея создания surPLUShome. За зимний семестр 2008/2009 началось время детального планирования. Теперь каждый участник команды получил четко определенную индивидуальную тему для разработки: ванная комната, встроенный гардероб, кухня, ригель, концепция освещения, фасад, пол, кровать, окна, крыша, возведение стен, техника в доме и система управления ею, планирование системы электропитания.  Для работы над последними темами были привлечены коллеги из области электротехники, специализирующиеся на возобновляемых источниках энергии.

Для каждой темы к концу семестра необходимо было найти спонсора и создать четкие планы строительства. И итоговый проект надо было отправить в министерство энергетики США.

В то время как фасад, система открывания окон и техника еще находились на подготовительной стадии, разработка конструкции вышла в заключительную стадию. Это объяснялось тем, что уже в марте 2009 необходимо было начинать возведение здания.

А  оставалось еще разъяснить важные вопросы: как разделить здание? Как защитить его во время транспортировки в Вашингтон и уберечь от воздействия окружающей среды? На чем будет держаться внутреннее пространство, если нет дополнительных опор? Возникнут ли у нас тепловые мостики? Как будет происходить циркуляция воздуха во внутреннем помещении? Для этого мы встречались с узкопрофильными специалистами, обсуждали с ними свои идеи и получали их советы. При этом студенты продолжали учиться, а объем получаемых знаний был колоссальным.

Стройка

Фаза строительства потребовала от всей команды максимальной отдачи, ведь значительную часть работ надо было сделать своими руками. В определенном объеме понадобилась и помощь профессионалов, чтобы компенсировать недостаток практики у студентов. Из-за продолжительной фазы планирования мы находились в цейтноте по отношению к выработанному нами сами временному плану. Перешагнуть порог между планом и его реализацией было очень тяжело.

Но этот переход стал неотвратимым после назначения срока строительства в полномочном плотницком центре, расположенном в Биберахе,  так как остов конструкции должен был быть выполнен из дерева. Часть команды уехала в Биберах, чтобы с помощью профессиональных плотников выполнить стеновые панели и элементы напольного покрытия. Через три недели готовые элементы можно было транспортировать в Дармштадт.

Параллельно в кампусе, неподалеку от архитектурного факультета была разбита площадка под строительство объекта. Оборудование строительной площадки состояло из контейнера для материалов и склада для инструментов, а так же контейнера для проведения переговоров и строительных лесов. Благодаря тщательной подготовке монтаж строительной конструкции занял один день при использовании строительного крана. В течение следующих дней был осуществлен монтаж панельных конструкций. Каркас крыши защищал строительную конструкцию от непогоды.

После того как напольные элементы были закрыты панелями с вакуумной изоляцией, началась работа над внешними стенами. Они возводились в таком же темпе, и также в их основе лежала конструкция для установки и монтажа фотоэлектрического оборудования. Пустоты в стенах с внутренней стороны  заполнялись изоляционным материалом с использованием целлюлозы. Это должно было быть сделано для того, чтобы улучшить акустику помещения. Проложенная с внутренней стороны фольга должна была  следить за необходимой герметичностью. Для проверки герметичности внешнего покрытия использовался тест со «сквозняком через дверь».

После монтажа второго уровня и первых частей ригеля у внутреннего пространства появился внешний облик. Предстоящий праздник по случаю окончания строительства должен был состояться вовремя, чтобы порадовать глаз претворенной в жизнь идеей, работа над которой продолжалась в течение года и решительно перейти к завершающей стадии.

Для полного обслуживания техники дома помимо труб для воды и канализации необходимо было проложить вентиляционные трубы, которые подсоединялись бы к тепловому насосу. Следующим испытанием было прокладывание проводки и кабелей управления домом, а так же сенсорных кабелей.

...После установки изготовленных специально для этого дома тройных стеклопакетов последовало изготовление внутренних стен, представлявших собой листы гипсокартона, заполненные веществом, меняющим свое состояние. Это должно было служить созданию благоприятного климата в доме. На пол положили паркет. Также была собрана мультифункциональная мебель (кухня, шкафы, техника, лестница).

Особую задачу представляла собой «климатическое покрытие дома». Более 1100 заполненных веществом, меняющим свое состояние, профилей были вмонтированы в деревянный каркас крыши. Наконец крышу можно было закрыть изоляционным материалом и установить верхний слой.

Незадолго до транспортировки доставили фотоэлектрические модули для фасада. Но времени на их установку и монтаж все-таки хватило. Между модулями было решено разместить разноцветные акриловые панели: во-первых, они бы закрывали модульную сетку, а во-вторых, оживляли бы внешний вид дома. Сначала необходимо было провести тест на обрушение, чтобы проверить соответствие здания немецким и американским стандартам безопасности.

Дом в цифрах

·         Винты 31200 штук

·         Клейкая лента 2,8 километра

·         Материал, меняющий свое состояние 1,3 тонны.

·         Время строительства 144 дня.

·         Работа студентов 29400 часов.

·         Транспортный маршрут 14718 километров.

Транспортировка

Учеба в процессе работы, просрочки поставок и без того короткий срок строительства вынудили в конце прибегнуть к введению ночных смен и работе по выходным, чтобы дом был готов к транспортировке к 23 августу 2009  года. Этот временной интервал использовался до последней минуты. В конце концов, остались лишь небольшие недоработки, которые необходимо было доделать за короткий срок семи дней уже в Вашингтоне.

Дом surPLUShome необходимо было перевозить на грузовике и теплоходе, чтобы он прибыл в США без повреждений и смог принять участие в соревновании. К тому же здание состояло из двух верхних и двух нижних модулей. Вся климатическая техника, работающая от теплового насоса,  а также весь водный цикл располагались в одном модуле.

Кабели для электрического тока и для системы управления можно было соединить достаточно быстро.Перед разделением здания при помощи крана на модули и делении поперечной балки, внутри здания были установлены элементы крепления в форме наклонных подпорок. На них возлагалась функция поддержания статистической стабильности внутри модуля во время транспортировки.

Необходимые дыры, как и стальные элементы, были продуманы и проделаны еще на этапе строительства каркаса. После разделения все четыре модуля были завернуты в фольгу для создания герметичной защиты и аккуратно обложены деревянными ящиками.

Подвижные элементы из внутреннего пространства , а так же  приборы для замены, инструменты, и модули-покрытия для внешних стен были размещены в трех дополнительных морских контейнерах. Это было сделано, чтобы избежать неприятных случайностей.

Наконец, после фазы интенсивной стройки мы могли проститься с домом, и после небольшого праздника отправить его в путешествие сначала по автобану, а потом на корабле до Норфолка, штат Виргиния. Облегчение и гордость были уравновешены чувством потери и иллюзорными страхами, связанными с риском транспортировки.

Оставшиеся пять недель без дома и привычной ежедневной работы на стройке были жизненно необходимы, чтобы набраться сил и выполнить последние приготовления.

Карта солнечного излучения Эвропы.