Заглубленные жилища
4.1. Проблема сохранения энергии
Одним из главных аспектов архитектурного проектирования и строительства заглубленных жилищ следует назвать экономию энергии, которая может быть получена в таком типе зданий. Существуют два пути сохранения энергии, непосредственно влияющих на выбор конфигурации заглубленного здания – компактность планировки и максимально возможный объем обсыпки здания.
Потери тепла и, следовательно, количество потребляемой зданием энергии есть функция площади поверхности, через которую происходят потери тепла. У здания с большой площадью поверхности потери тепла будут больше, чем у здания с меньшей площадью поверхности, при одинаковых прочих условиях. Очевидно, что здания с одинаковой площадью пола могут иметь различную общую поверхность в зависимости от конфигурации в плане. Максимальный объем здания при минимальной площади поверхности стен можно получить, если здание будет круглым в плане. Так как конструкции круглой формы не всегда удобны в строительстве, то наиболее приемлемой и достаточно компактной формой следует считать квадратную или прямоугольную.
Если сравнивать одноэтажные и двухэтажные здания одинаковой площади, двухэтажные здания имеют значительно меньшую общую поверхность, чем одноэтажные. Чем более протяженным и менее компактным проектируется здание, тем больше будут потери тепла. Этот принцип остается верным и для заглубленного здания. Поскольку земля летом холоднее, чем само здание, тепло из него переходит в землю, и это явление следует использовать как способ охлаждения. В этом случае здание с большей поверхностью будет иметь преимущество с точки зрения его охлаждения.
Второй важный фактор сохранения энергии, который влияет на проектирование здания, - объем обсыпки стен и кровли сооружения. От этого параметра зависит количество сэкономленной энергии, поэтому определение объема обсыпки становится одним из главных аспектов проектирования.
Для максимального сохранения энергии идеальным решением было бы полностью закрытое, максимально заглубленное помещение. Естественно, такое решение неприемлемо как с точки зрения условий внутренней среды помещения, так и с точки зрения положений строительного законодательства. Оконные проемы, внутренние дворики, световые фонари и другие подобные элементы, которые улучшают условия среды обитания, могут быть решены без значительного уменьшения размера экономии энергии, которую обеспечивает заглубление здания, а в некоторых случаях могут увеличить эту экономию.
а
б
в
г
д
Рис. 45. Здания с геотермальным коллектором в виде обрамляющей насыпи с различными системами аккумулирования и отвода теплоты: а – со стационарной или сезонной теплоизоляцией массива насыпи; б и в то же, с системой воздушных прослоек и дополнительно организованным солнечным подогревом массива; г и д –насыпь (или выемка) с откосами, обращенными к зданию, с улучшенным светотехническим режимом нижних этажей и возможностью сезонного перекрывания пространства между насыпью и зданием; 1 – теплоизоляция; 2 – воздушная прослойка; 3 – коллектор солнечной энергии и селективно прозрачная стационарная или трансформируемая защита; 4 – трансформируемое остекление