Информационный обзор отечественной и зарубежной практики проектирования и строительства малоэтажных зданий

Автоматизация коттеджей  и квартир

Электрическая оснащенность современного дома неизменно растет из года в год. Современная бытовая  техника настолько усложняется, что порой сложно уследить за режимами работы оборудования и правильно  организовать комфортное ее функционирование. К примеру, неплохо было бы, чтобы  телевизор сам выключился, если владелец случайно заснет во время просмотра  телепередач, или при включении  света автоматически закрывались  шторы на окнах. А чем хуже решение, когда свет выключается в помещении, если в нем нет людей, или включается автоматически, когда туда заходят  люди. Примеров таких множество, и  практически все они находят  решения в функциональных наборах  того или иного оборудования. Для  этого существуют различные датчики, которые реагируют на движение, на звон разбитого стекла, порывы ветра  или изменения температуры. Совокупность такого оборудования в одном наборе называют "интеллектуальным домом". Современные конструкторские разработки автоматического управления многими бытовыми устройствами постоянно совершенствуются. Это наборы, в рамках которых перечень функций довольно ограничен, или централизованные интегрированные решения, "интеллект" которых сосредоточен в центральной вычислительной машине (контроллере).

Начинают уже пользоваться новейшими разработками, которые в Европе подтверждены стандартом EIB (European Installation Bus), поддерживаемый и распространяемый ассоциацией независимых производителей со штаб-квартирой в Брюсселе. Выпускаемый ими спектр изделий выполняет практически все функции, характерные для домашней автоматики:

• распределение и управление энергопотреблением;
• управление источниками света;
• управление рольставнями и жалюзи;
• управление устройствами безопасности (охрана дома, пожарная сигнализация, защита от утечек воды, газа и пр.);
• управление вентиляцией, отоплением и кондиционированием;
• управление бытовыми приборами;
• совместная работа с устройствами связи (телефон, компьютерные сети ит.п.).

Заметим, что при  проектировании такой системы вовсе  не обязательно предусматривать  все. Достаточно вместе с электрической  проводкой провести во все помещения  кабель EIB, представляющий собой экранированную витую пару проводов. В случае надобности придания системе новых функций, соответствующие подключения несложно завести на общий контролер. При необходимости можно подключать к системе устройства с инфракрасным (беспроводным) управлением, когда проводка кабеля в то или иное помещение нежелательна.

Технические подробности  работы такой системы не входят в  тематику рассматриваемого здесь материала, так как являются ноу-хау разработчиков, однако мы сочли необходимым ознакомить вас с некоторыми ее функциями:

• если человек ночью выходит, например, в ванную, то на его пути автоматически будут включаться источники света, а утром система заблаговременно позаботится о включении в работу контура горячего водоснабжения к моменту, когда пора подниматься на работу;
• выходя из дома, пользователь одним нажатием кнопки может отключить от питания большинство электророзеток, проверить, закрыты ли окна, выключены ли нагревательные приборы, опустить рольставни, перевести систему отопления на экономичный режим и включить охранную сигнализацию;
• при достаточно сильном ветре система сама может закрыть рольставни, предохраняя помещение от атмосферных катаклизмов;
• система позвонит на мобильный телефон, если в дом забрались воры или возникла аварийная ситуация. Кроме того, для отпугивания злоумышленников система может имитировать присутствие в доме хозяев, включая и выключая освещение по заранее определенному графику.

Газовые водогрейные  колонки

Прямоточные газовые  нагреватели (газовые водогрейные  колонки) - одно из популярнейших решений  горячего водоснабжения квартир  прошлого столетия, которое не теряет своей актуальности до настоящего времени. Преимущества этого способа горячего водоснабжения очевидны. В здание подводят только холодную воду и газ, а горячую воду получают в любой  момент, независимо от наличия и  состояния теплоцентрали или  отопительной системы. Для этого  достаточно пропустить через колонку  холодную воду и зажечь газ. При этом энергетические ресурсы используют только в момент подогрева воды, что дает достаточно высокий экономический  эффект.

Газовые теплогенераторы

Газовые котлы (теплогенераторы) наиболее распространенный тип отопительных устройств. И это не только потому, что сжигание газа не связано с трудоемкими процессами транспортировки, складирования и загрузки топлива. Природный газ - самый дешевый вид топлива с минимальным уровнем загрязнения окружающей среды продуктами сгорания. Номенклатура котельного оборудования, работающего на газу, на современном рынке настолько обширна, что не поддается описанию в объеме одного раздела книги. Котельное оборудование, работающее на природном газе, поставляют на рынок как в отечественном, так и в зарубежном исполнении.

Электрическое отопление

Электрическое отопление, несмотря на его дороговизну, достаточно популярно, но чаще всего в качестве альтернативного способа обогрева жилища. Для этого современная  промышленность выпускает отопительные приборы различных мощностей  и модификаций. Стоимость электрического отопления может быть значительно  снижена при использовании систем с аккумулирующей водяной емкостью. В таких системах электрическая  энергия служит для нагрева теплоносителя  в ночное время, когда действует  льготный тариф на электроэнергию. В дневное же время для отопления  используют тепло, аккумулированное ночью. Таким образом, потребление электрической  энергии в дневное время значительно снижено или исключено полностью. В качестве накопительной емкости можно применять обычную водяную отопительную систему, в теплогенератор которой вмонтированы электрические нагреватели. Такая комбинация способов нагрева придает системе гибкость, одновременно уменьшая пиковые расходы электроэнергии.

Теплые полы

Обогрев помещений  при помощи теплых полов в нашей  стране применяют сравнительно недавно, но с каждым годом этот метод находит  все больше и больше поклонников. Именно теплый пол создает в помещении  удивительное ощущение комфорта, которого так порой не хватает. Такой принцип  отопления помещений полностью  соответствует требованиям мудрой народной поговорки, регламентирующей оптимальную схему спасения от простудных заболеваний: "Держи ноги в тепле, а голову в холоде...". При теплых полах наиболее высокая температура поддерживается у ног и снижается по мере приближения к голове. Температура воздуха любой точки пола - 22 - 24°С, а на уровне груди - 18 - 20°С. В результате, дети, так любящие игры на полу, не переохлаждаются и меньше болеют простудными заболеваниями. Пожилые люди перестают жаловаться на головную боль от духоты, ноги у них не мерзнут, что положительно влияет на их общее самочувствии.

Проектирование печного  отопления

Для отопления всех помещений дома обычно одной печи недостаточно, так как одна печь может отапливать не более трех смежных  помещений. Однако при проектировании печного отопления следует стремиться к минимальному количеству отопительных приборов путем рационального их размещения. Следует соблюдать принцип, при котором теплоотдача выходящей  в каждое помещение части нагретой печи полностью возмещала бы его  тепловые потери. Для отопления кухни, жилых комнат и подсобных помещений  печи следует группировать в так  называемый тепловой узел. В этом случае дымоходы объединяют в один кирпичный  стояк. Стоимость печных работ при  такой компоновке значительно снижается. Размещать отопительные печи следует  у внутренних стен, так как установка  печи у наружных стен влечет за собой  осложнение и удорожание работ по возведению дымовых труб. Печь должна стоять открыто и свободно обогревать помещение.

Камины

Камины для отопления  в условиях русской зимы неэффективны, поэтому их чаще всего устанавливают  в декоративных целях. Однако в переходные периоды (зимой или осенью), а также  в дождливые летние дни камин  прекрасно обогревает помещение, создавая в нем необходимый уют. Объединение  камина с печью является эффективным  средством для обогрева помещения. Камин быстро нагревает комнату, а поддержание тепла уже входит в "обязанности" печи.

Огонь, подаренный человечеству Прометеем, имеет магическое влияние  на человека. Поэтому вечер, проведенный  у открытого огня, благотворно  влияет на психологическое состояние  человека, помогает без дорогих лекарств снять стрессы, которые характерны для нашего века. У камина отводят  зону отдыха. Она повышает уют жилища и создает дополнительный комфорт  для всех членов семьи.

Наибольшее распространение  в индивидуальном строительстве  получили встроенные в стену закрытые камины. Закрытые камины устраивают в  массиве стены, заглубляя в нее  топливник и дымоходы. Устанавливать  такие камины можно только в строящемся доме одновременно с кирпичной кладкой  стен. Такие камины практически не занимают полезной площади помещения, что особенно ценно в дачных домиках, площадь которых невелика. Возможны и другие варианты размещения камина в жилище.

Несмотря на то что камины являются разновидностью печи, конструктивно они несколько отличаются друг от друга. По существу, камин это простейшая печь, у которой отсутствует топочная дверь. Большинство конструкций каминов нагревают помещение не своим массивом, а лучистой тепловой энергией, полученной от сгорания топлива. Основными конструктивными элементами камина являются: фундамент (если в нем есть необходимость), корпус, топливник, дымосборник и дымоход.

Планировачные и конструктивные приемы ресурсо- сберегающего строительства 

Пассивный дом

Пассивный дом - это, в первую очередь, комплексный подход к энергосбережению жилища. Более 20 лет назад американский исследователь Дэвид Opp разработал концепцию здания, отвечающего самым высоким требованиям экологичности и энергоэффективности. Основные составляющие пассивного дома таковы:

• применение материалов и конструкций с максимальным сопротивлением теплопередаче для сокращения непродуктивных потерь тепла;
• организация приточно-вытяжной вентиляции с применением рекуператоров, использующих тепло выбрасываемого воздуха для обогрева, поступающего извне;
• использование природных источников энергии для отопления и горячего водоснабжения (энергии солнца, ветра, термальных подземных источников).

Красивой иллюстрацией пассивного дома служит солнечный дом, который отличает большая площадь  остекления окон с южной стороны  и солнечные батареи на крыше, аккумулирующие энергию для хозяйственно-бытовых  нужд.

Почему пассивный  дом обходится без отопления? Это становится возможным благодаря  рациональному использованию источников тепла и энергии самого дома и  окружающей его территории. Источников тепла в жилом доме немало - это  кухонная плита, работающие бытовые  электроприборы, лампы освещения. Выделяют тепло люди и животные. Например, спокойно сидящий человек имеет  тепловую мощность 120 ватт. Суммарно эти  тепловыделения достигают немалых  величин, сравнимых с мощностью  систем отопления.

По отечественным  строительным нормативам рекомендуется  принимать внутренние тепловыделения в жилых домах на уровне 10 вт/м2 (против 50-80 вт/м2 систем отопления), на практике они могут быть и больше. Их достаточно для "отопления" наших жилищ в период до достижения среднесуточными температурами значения в 8 ºС, ниже которого включается система отопления.

Практический  опыт

Наибольшим практическим опытом реализации проектов пассивных  домов обладают страны Западной Европы, и в первую очередь, Германия. Именно здесь был построен первый в Европе пассивный дом, отличительными признаками которого были:

• непрерывная изолирующая оболочка здания из высокоэффективных теплоизоляционных материалов;
• современные оконные системы;
• механическая приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха;
• грунтовый теплообменник для предварительного подогрева воздуха с использованием тепла грунта.

Годовой расход тепла  такого дома составляет менее 15 квтч/м3. Для сравнения, на отопление российских домов требуется до 300 квтч/м3 год. На настоящий момент более 4000 зданий по всей Германии признаны соответствующими критериям пассивного дома.

Одним из примеров общественного  сооружения, построенного как пассивный  дом, является здание компании Wagner und Co. Теплоизоляция фасадов и крыши выполнена с использованием высокоэффективных теплоизоляционных материалов, применено тройное остекление. Воздухообмен осуществляется вентиляционной установкой с рекуперацией тепла. В качестве источников электрической и тепловой энергии используются солнечные коллекторы, фотобатареи и мини-блочная ТЭЦ на газе.