НАЦИОНАЛЬНАЯ ПРЕМИЯ В ОБЛАСТИ
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА

facebook Vkontakte LiveJournal e-mail
ПОДПИШИСЬ НА НОВОСТИ:


 

Энергоэффективность

30 августа 2016 |
ПАССИВЫЙ ДОМ ДЛЯ МОЛОДОЙ СЕМЬИ

south_east_perspective

Проект архитектора Екатерины Капанжи занял 3 место (92 балла) на премии «Экотектоника» в номинации «Жилье». Спроектированный дом представляет собой одноэтажное здание с мансардным этажом, с размерами в осях 11,3×8,7м. Проект создан в соответствии со стандартом энергоэффективности Passivhaus. Выбор основных проектных решений продиктован применением этого стандарта и пожеланиями заказчика.

Форма дома простая, в плане прямоугольная, крыша двускатная, обращенная большим скатом на юг. Этот скат одновременно образует платформу для  установки на нем большого количества солнечных коллекторов, электрических и водяных. Над частью дома расположен мансардный этаж, наполовину состоящий из просторного холла c большими окнами на западной стороне. Из этих окон открывается красивый вид на город и соседние холмы. (Hea 01 Визуальный комфорт; Visual comfort) Вторая половина мансардного этажа — спальня, ориентированная на восток.

Вход в дом расположен с южной стороны здания. Также на южную сторону выходят гостиная, столовая и детская комната. В этих помещениях запроектированы большие окна, обеспечивающие максимальный приток солнечного тепла в холодный период года. От летнего перегрева эти южные помещения защищены тенью, создаваемой свесом кровли и навесом, на котором смонтированы панели фотовольтаиков.

На восток ориентирована спальня хозяев, на запад — кухня и техническое помещение.

На северном фасаде окна полностью отсутствуют, там расположены санузлы и вспомогательные помещения.  Это решение сокращает теплопотери дома.

Авторский коллектив:

Руководитель проекта: архитектор Екатерина Васильевна Капанжи (“Verdelit” SRL); ГАП: Кириченко А.; ГИП: Горчакова Г.; архитектор: Капанжи Е.; инженер: Мотрюк А. (г. Кишинёв).

 

Технико-экономические показатели

Общая площадь — 132,5м2
Жилая площадь — 81,5м2
Площадь застройки — 129,5м2
Строительный объем — 538,2м2
Потребность в энергии на отопление -14 кВт*час на м2 в год
Коэффициент теплопроводности стен и крыши — 0,11 Вт(м2К)
Коэффициент теплопроводности пола — 0,10 Вт(м2К)
Коэффициент теплопроводности окон — 0,8 Вт(м2К)
Эффективность вентиляторов с рекуперацией — 83%
Герметичность здания — 0,4 1/h

Концепция

Задание на проектирование разработано совместно архитектором — сертифицированным дизайнером Passivhaus, конструктором, технологом и заказчиком — будущим жильцом.

Перед началом проектирования была проведена серия встреч в этом составе, в ходе которых выяснены требования заказчика к дому, его предпочтения и ожидания, финансовые возможности. Заказчику были разъяснены основные принципы пассивного дома и доступные способы их реализации.

Эта информация была сформулирована в виде ограничений, и в результате определено задание — не выходя из пространства этих ограничений, спроектировать и построить дом, соответствующий критериям Passivhaus.

Заказчик самостоятельно, исходя из критериев транспортной доступности (Tra 01 Доступность здания общественным транспортом; Public transport accessibility), наличия коммунальной инфраструктуры (Tra 02 Близость к местной социальной инфраструктуре; Proximity to amenities) и возможности размещения пассивного дома, выбрал подходящее место для строительства (LE 01 Выбор площадки для строительства; Site selection), затем совместно с архитектором были определены расположение, ориентация,  пропорции и оптимальная, с точки зрения энергоэффективности форма дома. (Man 04 «Участие стейкхолдеров», Stakeholder Participation)

Были предложены, обсуждены и выбраны обеспечивающие решение поставленной задачи технологические приемы и инженерные системы, в силу своей конструкции обладающие хорошими стоимостными и эксплуатационными характеристиками.

sit_2

Далее была организована связь внутреннего и внешнего пространств и определено соответствующее заданию на проектирование композиционное решение. В результате появилось достаточно информации для моделирования будущей жизни в доме, обозначения, обсуждения и описания основных сценариев его эксплуатации в виде инструкций. (Man 01 «Устойчивая организация закупок»: Уход во время эксплуатации, Aftercare) Также были определены состав и конфигурация средств мониторинга, управления и автоматизации, назначение и расположение датчиков.

Таким образом, совместно было достигнуто гармоничное сочетание лидирующих инноваций в одной разработке. (Man 01 «Устойчивая организация закупок»: Задание на проектирование, Project brief and design)

Был определен квалифицированный подрядчик, понимающий специфику предстоящей работы, обладающий доступом к оборудованию, необходимому для производства и специфического технического контроля качества работ на каждом этапе строительства, и взявший обязательство провести обязательную тепловизионную проверку дома после окончания работ. (Man 01 «Устойчивая организация закупок»: Строительство и сдача в эксплуатацию, Construction and handover, Man 03 Воздействие строительной площадки (рациональное использование ресурсов и минимизации; загрязнений), Construction site impacts)

Проверка соответствия энергетических характеристик дома стандарту Passivhaus, в ходе проектирования выполнялась методом моделирования в программе РНРР. Работа солнечных энергетических систем смоделирована в программе Polysun.

В результате создан привлекательный энергоэффективный устойчивый дом, бесшовно соединивший современные подходы к организации жилья, эффективные  ресурсосберегающие  методы проектирования и строительства, возобновляемые источники энергии,  технологии управления и энергосбережения.

Из пояснительной записки к проекту:

Генеральный план

Генеральный план разработан на основании топосъемки, выполненной «LARMI» CCP в ноябре 2015 года.

Здание прямоугольное в плане, расположено торцом к улице и отстоит на 4,2 м от границы участка со стороны улицы. Въезд на участок — с северной стороны, там же предусмотрено место для стоянки автомобиля. Вокруг всего дома запроектирована мощеная тротуарной плиткой дорожка-отмостка (Mat 02 Твердые покрытия в благоустройстве и защитные ограждения);, по которой можно подойти к главному входу в дом. (Hea 06 Безопасная доступность. Safety and security, Pol 03 Отведение поверхностных водостоков; Surface water run off)

west_south_perspective

С западной стороны — терраса с навесом, покрытая декингом доской. На террасу есть выход из дома со стороны кухни.

Рельеф участка спокойный, с небольшим уклоном с востока на запад. Вертикальная планировка участка — без существенных изменений.

Благоустройством предусматривается тротуарное мощение проезда, место стоянки.

Озеленение выполняется заказчиком по собственному усмотрению, но с учетом того, что южный фасад не должен находится в тени деревьев в холодное время года.

Согласно градостроительному сертификату, участок может быть огорожен забором высотой не более 1,8-2м с прозрачной верхней частью.

Участок выбирался заказчиком исходя из представлений об оптимальном размещении пассивного дома, наличия дороги и общественного транспорта поблизости, экологической привлекательности и коммунальной инфраструктуры.

D:KatiaDropboxProjects2015_11_Alexandru_VrabieAV_house_proj

D:KatiaDropboxProjects2015_11_Alexandru_VrabieAV_house_proj

 

Архитектурно-планировочные решения

Спроектированный дом представляет собой одноэтажное здание с мансардным этажом, с размерами в осях 11,3×8,7м. Проект создан в соответствии со стандартом энергоэффективности Passivhaus. Выбор основных проектных решений продиктован применением этого стандарта и пожеланиями заказчика.

Форма дома простая, в плане прямоугольная, крыша двускатная, обращенная большим скатом на юг. Этот скат одновременно образует платформу для  установки на нем большого количества солнечных коллекторов, электрических и водяных. Над частью дома расположен мансардный этаж, наполовину состоящий из просторного холла c большими окнами на западной стороне. Из этих окон открывается красивый вид на город и соседние холмы. (Hea 01 Визуальный комфорт; Visual comfort) Вторая половина мансардного этажа — спальня, ориентированная на восток.

Вход в дом расположен с южной стороны здания. Также на южную сторону выходят гостиная, столовая и детская комната. В этих помещениях запроектированы большие окна, обеспечивающие максимальный приток солнечного тепла в холодный период года. От летнего перегрева эти южные помещения защищены тенью, создаваемой свесом кровли и навесом, на котором смонтированы панели фотовольтаиков.

На восток ориентирована спальня хозяев, на запад — кухня и техническое помещение.

На северном фасаде окна полностью отсутствуют, там расположены санузлы и вспомогательные помещения.  Это решение сокращает теплопотери дома.

Восточные и западные окна оборудованы наружными распашными ставнями, которые защищают дом от летнего перегрева  и  одновременно являются декоративными элементами. (Hea 01 Визуальный комфорт; Visual comfort, Pol 04 Снижение загрязнения от ночного освещения; Reduction of night time light pollution) Навес террасы на западе также образует тень и защищает от перегрева. Наличие этих затеняющих элементов учтено в расчетах теплового комфорта жильцов дома, поэтому их наличие обязательно.

D:KatiaDropboxProjects2015_11_Alexandru_VrabieAV_house_proj

D:KatiaDropboxProjects2015_11_Alexandru_VrabieAV_house_proj

Конструктивная схема здания — каркасно-панельная с применением структурно-изолированных панелей (СИП), частично каркасно-щитовая. (Man 02 Ответственное строительство (социально и ответственно к окружающей среде), Responsible construction practices, Man 03 Воздействие строительной площадки (рациональное использование ресурсов и минимизации; загрязнений), Construction site impacts, Wst 01 Управление строительными отходами;)

Фундамент — мелкозаглубленный, в виде утепленной железобетонной плиты.

Перекрытие — по деревянным балкам двутаврового сечения.

Стены наземной части, наружные — из сборных конструкционно-изоляционных панелей (СИП) толщиной 200мм, внутренние — каркасно-щитовые толщиной 170мм. По наружным стенам установлен дополнительный слой теплоизоляции —  экструдированный пенополистирол (самозатухающий) толщиной 50мм.

Перегородки — гипсокартон по профилям.

Крыша — двускатная кровля из сборных конструкционно-изоляционных панелей (SIP) толщиной 200мм, c дополнительными стропилами поверх панелей и слоем теплоизоляции между ними. Покрытие крыши — фальцевая кровля стальная с полимерным покрытием, установленная по обрешетке и контробрешетке.

Лестницa — деревянная.

Остекление — трех-камерные стеклопакеты (Pol 05 Шумопоглощение. Noise attenuation), со следующими характеристиками: g-value≤0,5; Uстекла≤0,70; Uрамы≤0,81; YGlazing edge (avg.)≤0,025 (или не более 0,95 в целом). Общий коэффициент теплопроводности (U-value) входной двери должен быть не более 0,8 Вт/м2К.

Для изготовления несущих конструкций каркаса применяются пиломатериалы хвойных пород по ГОСТ 8486-86. Максимальная влажность древесины для конструкций 20%, древесина не ниже 2 сорта, с расчетными характеристиками по СНиП II-25-80.

Отопление, вентиляция и кондиционирование

Здание спроектировано по стандарту Passivhaus, потребность в отоплении составляет всего 14 кВт*ч/м2год. Система отопления — водяной «теплый пол». Трубы отопления монтируются прямо в фундаментную плиту. (Hea 03 Тепловой комфорт; Thermal comfort)

Для нужд отопления и горячей воды выбран твердотопливный котел на биомассе, в совокупности с системой тепловых солнечных коллекторов и водяным теплоаккумулятором.

Проект отопления и горячего водоснабжения разрабатывается отдельно специализированной организацией.

Вентиляция принудительная, централизованная, с рекуперацией тепла, эффективностью 83%. (Pol 02 Выделения NOx; NOx emissions) Основной блок вентилятора с рекуператором установлен в техническом помещении, максимально близко к наружной стене дома. Холодные части корпуса и трубу  входящего воздуха внутри дома теплоизолированы,  толщина утеплителя 50-100мм, использован утеплитель с низкой паропроницаемостью. (Ene 08 Энергоэффективное оборудование)

PHPP_EN_V8.5_empty_XXL_AV.xls

Наружное отверстие для забора воздуха размещено на западной стене, на отм. 1.500-2.000 и защищено от осадков козырьком. Помещения, куда подается воздух: гостиная, спальни, детская комната, холл. Помещения, откуда извлекается воздух: санузлы, кухня, тамбур.

Важные параметры системы вентиляции:
— Потребление мощности 0,45W(m³/h)
— Возможность выбора режимов работы: 70% — пониженная скорость, 100% — нормальная, 130% — более интенсивная работа), потери в режиме stand by — макс. 1W
— Стабильность и сбалансированность воздушного потока
— Хорошая теплоизоляция и герметичность
— Фильтры: класса как минимум F7 для наружного воздуха и G4 для извлекаемого
(Hea 02 Качество внутреннего воздуха; Indoor air quality)
— Уровень шума в жилых помещениях макс. 25dB, в техническом помещении с основным блоком 35dB (Hea 05 Акустические параметры; Acoustic performance)
— Защита от инея
— Байпасс для летней вентиляции в обход рекуператора.

В летнее время, при отсутствии ночной вентиляции, потребность в охлаждении составляля бы 3kWh/(m²a). Для кондиционирования могла быть использована мини-сплит система с максимальной мощностью охлаждения 1kW и расходом воздуха 300 m³/h. Мы применили ночное сквозное проветривание, и потребность в системе кондиционирования исчезла. (Pol 01 Воздействие хладагентов; Impact of refrigerants, Ene 04 Технологии с низким или нулевым выделением CO2; Low and zero carbon technologies) Проблема охлаждения теплоизолированного дома летнее время стоит остро, поэтому важно, что нам удалось ее решить без затрат энергии на кондиционирование. (Hea 02 Качество внутреннего воздуха; Indoor air quality, Hea 03 Тепловой комфорт; Thermal comfort)

Энергоэффективность

Проверка модели прокетируемого здания в программе PHPP v.8.5 (Passive House Planning Package), показывает его высокую энергоэффективность и соответствие стандарту Passivhaus.

Согласно расчету РНРР, здание обладает следующими характеристиками:
1. Потребность в отоплении:  14 kWh/(m²a) (Ene 01 Снижение выделений CO2; Reduction of emissions)
2. Потребность в охлаждении: 3 kWh/(m²a) (при отсутсвии ночной вентиляции через окна в летнее время)
3. Потребность в первичных источниках энергии (отопление, кондиционирование, горячая вода, освещение, электроприборы): 111 kWh/(m²a)
4. Из них на отопление и горячую воду: 57  kWh/(m²a)
При расчете принята воздухонепроницаемость здания, равная 0,4 смен воздуха в час при практической проверке под давлением и разрежением 50 Па.

Теплопроводность элементов дома:
Стены — 0,118 W/(m²K)
Крыша — 0,118 W/(m²K)
Пол — 0,097 W/(m²K)

south_perspective

Для обеспечения безопасности, комфорта и оптимального энергопотребления в доме применена современная система автоматизации и мониторинга, построенная по принципам Internet of Things. В выбранных в соответствии со сценариями мониторинга и управления местах размещены беспроводные датчики (Wat 03 Обнаруживание утечек воды и превентивные мероприятия;) протечки воды, задымленности, угарного газа, присутствия людей, открывания дверей и окон, освещенности (Ene 03 Наружное освещение; External lighting) в помещениях и на улице, температуры и влажности воздуха, уровня собранной с крыши технической воды в резервуарах (Pol 03 Отведение поверхностных водостоков; Surface water run off), давления в системе водоснабжения и водоподготовки (Hea 04 Качество воды; Water quality), жесткости воды, соединенные с устройством управления и связи — хабом, который, в свою очередь, подключен к интернету через безопасное соединение. К хабу также подключены контроллеры котла и системы солнечного нагрева воды, системы вентиляции, комнатные термостаты системы отопления, счетчики электроэнергии, газа, воды (Ene 02 Мониторинг потребления энергии; Energy monitoring). Мониторинг, управление и конфигурирование параметров инженерных систем дома происходит через управляющее приложение хаба на смартфоне или через окно браузера после прохождения процедуры аутентификации. С местной охранной компанией заключен договор о подключении сигналов системы безопасности к ним на пульт и реакции на несанкциониованный доступ. (Hea 06 Безопасная доступность. Safety and security)

Автоматизация (Man 05 Стоимость жизненного цикла и планирование эксплуатации. Life cycle cost and service life planning) управления инженерными системами дома, постоянный (Wat 02 Мониторинг водопотребления; Water monitoring) мониторинг и учет потребляемых ресурсов позволит ещё более сократить эксплуатационные затраты, обеспечить комфорт обитателей и надежность эксплуатации. (Man 01 «Устойчивая организация закупок»: Уход во время эксплуатации, Aftercare)

[an error occurred while processing the directive]