خانه منفعل استانداردی برای بهره وری انرژی در ساخت و ساز است که به شما این امکان را می دهد که از نظر اقتصادی و محیط زیست سازگاری داشته باشید و حداقل آسیب به محیط زیست وارد کنید تا آسایش زندگی را حفظ کنید. مصرف انرژی حرارتی آن به قدری کم است که یا نیازی به نصب سیستم گرمایش جداگانه نیست یا قدرت و اندازه آن کم است.
استاندارد بازده انرژی
مصرف انرژی برای نیازهای گرمایش چنین خانه ای در سال از ۱۵ کیلووات ساعت در واحد سطح تجاوز نمی کند. مصرف انرژی برای گرمایش، تامین آب گرم و تامین برق یک خانه کارآمد از 120 کیلووات ساعت در واحد سطح تجاوز نمی کند.
اگر مصرف انرژی برای گرمایش در آلمان را که توسط مقررات حفاظت حرارتی و صرفه جویی در انرژی در سال 2002 تنظیم شده است (WSchVO و EnEV 2002) مقایسه کنیم، یک روند مستقیم به سمت کاهش نیاز به گرمایش وجود دارد. ساختمان ها فرمان اخیر EnEV که حفاظت حرارتی را در آلمان تنظیم می کند، هنجار مصرف انرژی سالانه برای گرمایش را تعیین می کندخانه های نوساز و بازسازی شده از 30 تا 70 کیلووات ساعت در واحد مساحت.
برای مقایسه، در فدراسیون روسیه، هنجار مصرف انرژی سالانه برای گرمایش مسکو از 95 تا 195 کیلووات ساعت در واحد سطح است. مصرف واقعی چندین برابر از این هنجارها فراتر می رود.
مزایای خانه های کم مصرف
Ecohouse دارای مزایای زیر است:
- آرامش. این توسط یک سیستم مهندسی ویژه ارائه می شود که به طور مداوم یک میکروکلیم دلپذیر، تمیزی و طراوت هوا را حفظ می کند. بنابراین خانه منفعل می تواند دمای اتاق را متعادل کند.
- صرفه جویی در انرژی. اگر یک ساختمان معمولی و یک خانه غیرفعال را مقایسه کنیم، دومی با کاهش بیش از ده برابری در مصرف گرما برای نیازهای گرمایشی متمایز می شود.
- مزایای سلامتی. هنگامی که خانه منفعل است، در طول سال، تمام فضاهای زندگی دائماً با هوای تازه تامین می شود، بدون آب و هوا، رطوبت بالا و بدون کپک است.
- اقتصاد. اگر خانه غیرفعال باشد، حتی با افزایش هزینه انرژی، هزینه بهره برداری از منبع انرژی آن پایین می ماند.
- مراقبت از محیط زیست. هنگامی که خانه منفعل است، استفاده از فناوری های کارآمد انرژی، سطح حفاظت از محیط زیست را افزایش می دهد.
تعادل انرژی
یکی از ویژگی های یک خانه کارآمد انرژی، تعادل انرژی بین تهویه یا انتقال گرما و ورود آن با انرژی خورشیدی است.منابع حرارتی داخلی و گرمایش برای تعادل، اجزایی مانند عایق حرارتی بهینه حجم گرم، فشردگی ساختمان، استفاده غیرفعال از گرمای تابش خورشید با جهت دهی بیشتر پنجره ها (تا 2/5 سطح نما) به سمت جنوب با تحمل 30 درجه و به دلیل عدم وجود سایه بسیار مهم است. همچنین استفاده از لوازم خانگی با بهره وری انرژی بالا مفید خواهد بود. همچنین قرار است با استفاده از پمپ حرارتی یا کلکتور خورشیدی، گرمایش غیرفعال هوا با مبدل حرارتی زمین، آب را گرم کند. در واقع، خانه منفعل ایده آل یک قمقمه بدون گرمایش است.
تکنولوژی خانه غیرفعال
این نتیجه چگونه به دست می آید؟ استاندارد خانه منفعل شامل کار در پنج زمینه است:
- عایق حرارتی. عایق بندی نواحی خارجی، به ویژه گوشه ها، لبه ها، جابجایی ها و تقاطع ها باید به گونه ای باشد که ضریب انتقال حرارت کمتر از 0.15 وات بر متر باشد2 K.
- بدون پل حرارتی. توصیه می شود از موادی که گرما را هدایت می کنند خودداری کنید. یک برنامه ویژه برای محاسبه میدان دما به شما امکان می دهد مناطق محروم سازه های حصار ساختمان را با بهینه سازی بعدی آنها شناسایی و به درستی تجزیه و تحلیل کنید.
- پنجره‌های کارآمد دارای گواهینامه خانه‌های سازگار با محیط زیست. پنجره های دو جداره پر از گاز بی اثر برای چنین خانه هایی بهینه هستند. نصب واجد شرایط ساختارهای پنجره.
- تهویه مکانیکی بابازیابی حرارت (حداقل 75٪) و پوسته داخلی مهر و موم شده. تشخیص و از بین بردن نشتی با آزمایشات خودکار بر روی نفوذپذیری هوای ساختمان ها تضمین می شود. تهویه راحت توسط کاربر کنترل می شود. نصب مبدل حرارتی زمینی.
در روسیه شدن
در اروپا استاندارد خانه سازی غیرفعال به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد و در فدراسیون روسیه طراحی و ساخت ساختمان های کم مصرف فقط در مرحله شکل گیری است.
هنوز هیچ خانه ای وجود ندارد که الزامات استاندارد بهره وری انرژی را برآورده کند، اما در حال حاضر ساختمان هایی وجود دارند که نزدیک به این استاندارد هستند. آنها شامل اصول، عناصر، روش‌های محاسبه یک خانه با انرژی کارآمد هستند.
همچنین در رابطه با فدراسیون روسیه، طبقه‌بندی ساختمان‌ها بر اساس کارایی انرژی ایجاد شده است:
- خانه غیرفعال - گرمایش کمتر از 15 مصرف می کند، کل مصرف انرژی در سال - حداکثر 120 کیلووات ساعت در واحد سطح؛
- خانه بسیار کم مصرف - مصرف انرژی گرمایش سالانه 16-35 است و کل مصرف انرژی سالانه کمتر از 180 کیلووات ساعت در واحد سطح است؛
- خانه کم انرژی - ساختمانی با مصرف انرژی گرمایشی سالانه 36-50 و مصرف کل انرژی سالانه کمتر از 260 کیلووات ساعت در واحد سطح.
سابقه توسعه
اواسط دهه 90 قرن بیستم با تأسیس شراکت "Passive House" در دارمشتات آلمان مشخص شد. معماران Westermauer و Bott-رادر، به سرپرستی ولفگانگ فیست، یک ساختمان چهار آپارتمانی را طراحی کرد که نمونه اولیه آن خانه‌های کم مصرف بعدی بود. خانه منفعل در سال 1991 با مشارکت دولت هسن ساخته شد. مصرف گرمایش سالانه ساختمان کمتر از 1 لیتر سوخت در واحد سطح است.
ویژگی های طراحی
طراحی خانه غیرفعال با راهکارهای طراحی زیر تکمیل شد.
دیوارهای بیرونی از آجر سیلیکات به ضخامت 175 میلی متر عایق شده با فوم پلی استایرن به ضخامت 275 میلی متر، داخل با گچ ضخامت 15 میلی متر و کاغذ دیواری سه لایه و رنگ آمیزی شده است.
سقف پوشیده شده با هوموس، لایه فیلتر، نئوپان به ضخامت 50 میلی متر، تقویت شده با تیرهای چوبی، عایق بندی شده با فیلم پلی اتیلن، عایق بندی شده با لایه ای از پشم معدنی به ضخامت 445 میلی متر، با گچ تخته و کاغذ دیواری سه لایه، به دنبال آن نقاشی.
سقف زیرزمین، بتن مسلح ۱۶۰ میلی‌متری، عایق‌شده با تخته‌های پلی استایرن ۲۵۰ میلی‌متری، عایق صدا ۴۰ میلی‌متر، سیمان ۵۰ میلی‌متری و پارکت تا ۱۵ میلی‌متر.
پنجره‌هایی با سه جداره، پوشش دو طرفه کم e-e، محفظه‌های پر از کریپتون. قاب های چوبی با عایق فوم پلی یورتان.
بازیابی گرما توسط مبدل حرارتی جریان مخالف در زیرزمین خانه اجرا می شود. موتورهای DC با سوئیچ الکترونیکی برای اولین بار استفاده شد.
تامین آب گرم توسط کلکتورهای خلاء مسطح به مساحت 5.3 متر مربع انجام می شود. متر در هر آپارتمان (تامین 66 درصد نیاز به آب گرم) و فشردهدیگ چگالش گاز طبیعی دیواری. لوله کشی سیستم DHW در یک لایه عایق حرارتی گذاشته شده و به خوبی عایق بندی شده است.
بررسی اندازه گیری
پس از اتمام ساخت و راه اندازی ساختمان، اندازه گیری های کنترلی جریان هوا، تست فشار، اندازه گیری های شبانه روزی دما و مصرف انرژی انجام شد. آنها دستیابی به هدف تعیین شده را تأیید کردند.
مصرف سالانه انرژی حرارتی برای نیازهای گرمایشی در سال‌های 1991-1992، 19.8 کیلووات ساعت در واحد سطح بود که 8 درصد از مصرف آپارتمان‌های مسکونی معمولی را به خود اختصاص داد. در سال 1992-1993، مصرف سالانه به 11.8 کیلووات ساعت در واحد سطح کاهش یافت (5.5٪ از مصرف آپارتمان برای مقایسه). مصرف بعدی به کمتر از 10 کیلووات ساعت در واحد سطح در سال کاهش یافت.
نشانگرها آنقدر کوچک بودند که کارشناسان برای مدت طولانی آنها را اشتباه تفسیر کردند. کاهش قابل توجهی در هزینه های انرژی 90٪ با استفاده از لوازم خانگی با راندمان بالا به دست آمد.
تجربه آلمانی توسط معماران فنلاندی و معماران دیگر کشورهای اروپایی به عاریت گرفته شده است. از آن زمان تاکنون بیش از 40 هزار خانه بوم گردی غیرفعال در جهان ساخته شده است.
خانه منفعل: ساخت و ساز در روسیه
در فدراسیون روسیه در مسکو، سنت پترزبورگ، نیژنی نووگورود و یکاترینبورگ، چندین شی در حال اجرا هستند یا قبلاً با استفاده از استانداردهای اولیه ساخته شده اند که خانه های غیرفعال ساخته می شوند. پروژه های برخی از آنها در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.
پروژه در مسکومنطقه
در میان پروژه های ساختمان های فردی با مصرف انرژی کم، می توان "خانه فعال" در منطقه مسکو را که تامین گرمای آن نیز غیرفعال است، مشخص کرد.
خانه‌های فعال ساختمان‌هایی هستند با سطوح مختلف بهره‌وری انرژی، اما با آسایش بیشتر، که از طریق کنترل خودکار ریزاقلیم خانه توسط سیستم «خانه هوشمند»، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر و سازگاری با محیط‌زیست آن به دست می‌آیند.
این پروژه در سال 2011 تکمیل شد. این سازه برای 5 نفر طراحی شده است با مساحت 229 متر مربع، دو طبقه، اسکلت چوبی، عایق بندی شده با صفحات پشم معدنی ISOVER، پنجره های سقف VELUX، ضخامت سازه های حصار خارجی 550-650 میلی متر، گرما. مقاومت انتقال سقف و دیوارهای 12، طبقه 14 (m 2·°C)/سه شنبه. نرخ تبادل هوا 0.4 بار در ساعت است. مصرف انرژی سالانه تنها برای گرمایش 38 و کل مصرف انرژی 110 کیلووات ساعت در واحد سطح در سال است.
پروژه در نیژنی نووگورود
نمونه دیگری از پروژه ای با مصرف حرارت بسیار کم برای نیازهای گرمایشی، یک خانه بوم گردی در نزدیکی نیژنی نووگورود است که در سال 2012 تکمیل شد.
ساختمان دو طبقه به مساحت 141 متر مربع. متر طراحی شده برای چهار نفر سازه ای به شکل اسکلت چوبی عایق بندی شده با صفحات پشم معدنی ISOVER با پروفیل پنجره REHAU GENEO سه شیشه مقاومت انتقال حرارت دیوارهای 8,7, سقف 12,8, کف 8، 9 متر 2·°C/W. واحد تهویه Zehnder کاربردی با کاراییبهبودی 84% و نرخ تبادل هوا 0.3 بار در ساعت. مصرف انرژی سالانه برای گرمایش 33 کیلووات ساعت در واحد سطح است.
مسکن های غیر استاندارد دشمن بهره وری انرژی است
از همان ابتدا، ایده یک خانه بوم گردی غیرفعال این فرض را داشت که هزینه چنین خانه هایی برابر یا کمی بیشتر از هزینه خانه های معمولی باشد. مفهوم این ایده ارزان بودن چنین ساخت و ساز، نسبت بهینه قیمت به کیفیت و بازپرداخت سریع بود.
هدف و مشکل اصلی برابر کردن هزینه ساخت چنین سازه هایی در فدراسیون روسیه و ساخت خانه های معمولی است. تغییر خانه با انرژی کارآمد از بخش نخبه به بخش انبوه به سرعت اتفاق نخواهد افتاد. این امر علاوه بر آموزش معماران، نیاز به وجود سطح مهارت لازم سازندگان، استفاده از مصالح ساختمانی، تجهیزات و مصالح ساختمانی با کیفیت و سطح فنی بالا، تجهیزات و مصالح با ویژگی های خاص دارد.
بخش ساخت و ساز انبوه در روسیه ترجیح می دهد هزینه مسکن را از طریق استفاده از مصالح ساختمانی با کیفیت پایین و بهره برداری از نیروی کار کم مهارت کاهش دهد. تا زمانی که چنین ترجیحاتی باقی بماند، انتقال به ساخت و ساز انبوه مسکن با فناوری پیشرفته و کارآمد غیرواقعی به نظر می رسد.
چشم انداز در روسیه
کاهش 40 درصدی برنامه ریزی شده در نرخ مصرف انرژی تا سال 2020 در نظر گرفته شده است تا روند را به نفع فناوری های صرفه جویی در انرژی تغییر دهد. نرخ مقاومت انتقال حرارت از 0.52 به 0.8 m2·°C/W و سپس به 1.0 افزایش می یابد.استفاده از ریکاوری در سیستم های تهویه اجباری خواهد بود. در این زمان، تطبیق و اجرای تجربه خارجی مهم است. انتظار می رود ده ها خانه غیرفعال تا سال 2020 ساخته شود. تا آن زمان، شرایط لازم از قبل ایجاد شده است: بانک ها یک سیستم وام ترجیحی ایجاد می کنند، طراحان، توسعه دهندگان و سازندگان بر فناوری های جدید تسلط خواهند داشت. این یک بازار و تقاضای پایدار مصرف کننده ایجاد می کند.
