НАЦИОНАЛЬНАЯ ПРЕМИЯ В ОБЛАСТИ
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА

facebook Vkontakte LiveJournal e-mail
ПОДПИШИСЬ НА НОВОСТИ:


 

Проекты

8 сентября 2016 |
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЙ УСАДЕБНЫЙ ДОМ С АТРИУМОМ

1_лого

Анастасия Стехина, студентка магистратуры Академии Строительства и Архитектуры КФУ им.Вернадского, разработала проект энергоэффективного усадебного дома с атриумом, подходящего для эксплуатации в климатической зоне г.Симферополь. Проект был представлен на конкурс «Экотектоника 2016» в номинацию «Студенческий зеленый проект». Оценка жюри 63 балла.

Для работы над проектом автором была изучена климатическая база города, температурные показатели воздуха и грунта, осадки и роза ветров, солнечная геометрия. Главной задачей проекта стояло создание такого дома, который потреблял бы как можно меньше энергии за счет правильной и рациональной архитектуры. Инженерные системы, такие как солнечные батареи, коллекторы, ветряки и тепловые насосы не учтены и не рассчитаны в данном проекте. Но они могут служить дополнением к архитектуре и еще больше увеличить показатели класса энергоэффективности.

2

Проектируемый участок располагается в городе Симферополь по улице Алексеева. Рельеф участка сложный, ориентирован на юг; перепад высот составляет 6 метров. Вход в здание осуществляется через тамбур в цокольном этаже, в котором так же располагается гараж, мастерская и постирочная. Для того чтобы попасть на первый этаж, необходимо подняться по лестнице. Здесь имеется входная зона, зона гостиной, кухни, столовой, а также кладовая, топочная, санузел, детская и зимний сад. На мансардном этаже расположены такие комнаты, как спальная, ванная и рабочий кабинет. На высоте мансардного этажа располагается терраса, выход на которую предусмотрен с нижней террасы первого этажа.

3

В проекте были применены такие принципы энергоэффективности:

Архитектурно-планировочное решение было подчинено ориентации дома по сторонам света и решено таким образом, чтобы максимальное количество солнечных теплопоступлений в отопительный период попадало внутрь дома (большие светопрозрачные конструкции на южном фасаде), а благодаря уменьшению количества оконных проемов на восточном, западном и отсутствию их на северном фасадах сокращались теплопотери. В проекте имеются 3 окна выходящих на южную сторону, общей площадью 19,79 кв.м., через них проходит тепловое поступление равное 960 Втч (30% от общего теплового баланса). Также архитектурно-планировочным решением предусмотрены буферные помещения в виде тамбуров и цокольного этажа. Такие помещения позволяют сократить количество теплопотерь (Hea 03 Тепловой комфорт).

Объемное решение. Дом компактен, с высотой этажа 2,7 м. Стена южного фасада мансардного этажа имеет уклон 60?, что позволяет солнечным лучам проходить через окна в 1,16 раз больше, чем через вертикальное остекление. Также кровля имеет уклон 22 градуса. Такое решение делает возможным зимнему солнцу беспрепятственно проходить в дом, т.к. на 45 параллели угловая высота солнца зимой в полдень 21″30’. Таким образом, осуществляется пассивный нагрев внутреннего пространства дома в зимнее время (Hea 03 Тепловой комфорт).

4фасады

Стена Тромба (Hea 03 Тепловой комфорт) в отопительный период позволяет получить дополнительные теплопоступления в здание. По расчетам через нее поступает 724 Втч тепла, что соответствует 23% от общего теплового баланса. В проектируемом доме имеются две таких стены общей площадью 17,68 м?. Одна располагается на первом этаже — южная стена кухонной зоны. Другая в мансарде – южная стена кабинета.

Заглубление здания в рельеф. Поскольку участок имеет крутой склон на южную сторону, было принято решение заглубить проектируемый дом. Большая часть северного фасада располагается в земле, а также часть восточного фасада немного углублена. Такое решение помогает снизить теплопотери здания (Hea 03 Тепловой комфорт).

6разрезы

Хорошая аккумуляция здания благодаря массивным конструктивным элементам (Mat04 Изоляция; Mat05 Проектирование для обеспечения надежности и долгого срока службы; Hea 03 Тепловой комфорт). Материалом для возведения стен послужил ячеистый бетон с плотностью равной 500кг/м3 и толщиной 400мм. Материалом для утеплителя были выбраны плиты из минеральной ваты, толщиной 50мм. Расчет показал, что сопротивление теплопередачи ограждающей стены равен 3,9Вт/(м2*К), что в 1,6 раз превосходит минимально допустимое значение (2,4). Для создания фасадов была выбрана термодревесина (Hea 01 Визуальный комфорт).

Помещение для пассивного солнечного нагрева. Помещение в разработанном проекте представлено зимним садом (Hea 01 Визуальный комфорт). Его особенность заключается в том, что он представлен атриумом и располагается внутри объема здания. Таким образом, теплопотери распространяются только через наклонное окно в мансарде, все остальные стены с окнами граничат с внутренним пространством. Теплопотери через верхнее окно равны 357 Втч, однако теплопоступления превышают теплопотери и равняются 476,9 Втч. Также весь элемент является проводником солнечного света, через его объем проходит освещение в зону гостиной и коридора, на лестничную клетку и в кабинет.

12баланс

Солнцезащита (Hea 03 Тепловой комфорт). Помимо устройств для получения тепла в зимнее время, в проектируемом доме учтена солнцезащита в летний период, т.к. в основном именно благодаря окнам, происходит наибольший перегрев помещений. Проектом предусмотрены солнцезащитные устройства в виде свесов кровли и горизонтальных ламелей на южном фасаде и вертикальных ламелей на восточном.

Ветрозащита в проекте представлена высадкой деревьев хвойных пород со стороны северного фасада.

Конечный результат проведенной работы можно наблюдать на диаграмме теплового баланса здания за отопительный период.

Таким образом, архитектурно-планировочное решение здания, основанное на принципах энергоэффективности в сочетании с материалами, функциональным распределением помещений и эффективной солнцезащитой, могут уменьшить расходование ресурсов на 50 – 80%. Это позволяет снизить расходы энергопотребления и таким образом уменьшить отрицательное воздействие на окружающую среду.

 

9теневая маска

8атриум

7принципы

[an error occurred while processing the directive]