14. Енергозбереження в житлових будинках

В усьому світі сьогодні активно вирішується проблема енергоз- береження. З енергетичними кризами, що час від часу потрясають суспільство, виникло питання кількості енергетичних затрат, необхідних для житла. На сучасному етапі близько 40% усього па- лива, що використовується, витрачається на енергозабезпечення будинків. До того ж рівень витрат енергії в нових будинках збіль- шується, так само, як і ріст собівартості видобутку, виготовлення й транспортування як традиційного природного палива (вугілля, нафта, газ), запаси яких поступово зменшуються, так і електрое- нергії. Виявляється, енерговитрати будинків залежать не тільки від огороджуючих зовнішніх конструкцій та енергоємних інженерних систем, а й від форми будинку. Так, тепловитрати будинку башто- вого типу становлять через віконні прорізи 62%, стіни —15%, дах— 11% і підвал чи перший поверх — 9%; відповідно, будинку ліній- ної форми — 56%, 16%, 15%, 13%; та будинку, що має шіощинну форму, —40%, 18%, 22%, 20% (рис. 14.1).

Основними шляхами економії енергії в житлових будинках є:

• використання більш раціональних, з позицій енергозбере- ження, архітектурно-планувальних рішень:

• підвищення теплової ефективності будівельних конструкцій;

• використання більш ефективного в експлуатації та менш енергоємного (не завжди дешевого в ціні) інженерного облад-

нання;

• використання нетрадиційних видів енергії.

Підвищення теплової ефективності жит- ла досягається підвищенням щільності забу- дови (зменшується протяжність усіх комуні- кацій, зменшується продувність житлової за- будови тощо).

До заходів з підвищення теплової ефек- тивності житлових будинків належать: змен- шення "порізаності" зовнішніх стін будинків зі скороченням питомого периметра зовніш- ніх стін до 0,25 м/м² загальної площі і менше (питомий периметр зовнішніх стін визнача- ється як відношення периметра зовнішніх стін до загальної площі поверху); збільшення ширини корпусу будинків за рахунок збіль- шення глибини кімнат, введення у глибині будинків допоміжних, що не потребують

ПрирОДНОГО Світла, кімнат (гардеробних, при- 14.1. Тепловитрати через різні типи зовнішніх конструкцій

міщень для зберігання різних речей тощо); залежно від форми будинку:

^ґ 1 — баштова, 2 — лінійна; 3 — площинна,

максимально можливе скорочення площ ві-

конних і дверних прорізів; розміщен- ня ліфтів всередині корпусу.

Мінімальні тепловитрати через зовнішні конструктивні матеріали при рівних умовах мають будинки круглі та квадратні в плані, сферичні, кубічні та циліндричні або прямокут- ні в плані з широким корпусом. Будь- яке збільшення зовнішньої поверхні будинку викликає додаткові теплови- трати. Зменшення тепловитрат точе- них будинків досягається створенням компактних (близьких до квадрата чи круга) планувальних рішень, збіль- шенням їх розмірів у плані. Лінійні будинки виявились ефективними ко- ридорного типу — з коридорами че- рез 1—2 поверхи з квартирами в двох рівнях. Двоярусне блокування квар- тир дозволяє організувати більш ши- рокий корпус, що зменшує інфільтра- цію холодного повітря.

Теплова ефективність будинків залежить від орієнтації будинку по сторонах світу, тепловитрати через різним чином орієнтовані фасади бу- динку неоднакові. Необхідно, щоб на північну сторону була орієнтована найменша площа фасадів. Для змен- шення втрат тепла до північної стіни можна прибудовувати господарські приміщення, гаражі тощо.

Що стосується популярних нині нетрадиційних джерел енергії, то во- ни забезпечують значне зниження ви- трат органічного палива (вугілля,

нафти, газу) та зменшують забруд- нення середовища проживання людини. Все більшого поширення набуло використання природних первинних і другорядних джерел енергії для енергозабезпечення житла: систем теплопостачання, гарячого водозабезпечення та охолодження будинків, освітлення, кондиціювання тощо.

До первинних природних нетрадиційних джерел енергії нале- жить сонячна радіація, енергія вітру, теплота повітря, вод (у тому числі підземних — термальних і геотермальних — грунтово- земних). Другорядними джерелами енергії можуть бути біомаса

природних і отриманих у резуль- таті переробки відходів (тепло спаленого сміття, побутових від- ходів і відходів виробництва, в то- му числі сільськогосподарського), тепло, що скидається з електро- станцій, промислового та сільсь- когосподарського виробництва.

Освоєння сонячної енергії в проектуванні та будівництві жит- ла здійснюється у двох аспектах:

• використання теплофізич- них властивостей самого будинку для нагромадження та зберігання тепла (в т.ч. освітлення прямими сонячними променями; нагрів во- ди в резервуарах, розташованих у верхній частині будинку; викори- стання трубопроводів, прокладе- них по зовнішніх поверхнях стін,

які освітлюються сонцем, тощо)

пасивні системи;

• створення спеціальних тех- нологічних пристроїв у межах бу- динку, що перетворюють енергію

сонця в теплову чи електричну,

активні системи.

Ефективність об'ємно-плану- вальних рішень житлових будин- ків з нетрадиційним енергозабез- печенням залежить від: урахуван- ня природно-кліматичних осо- бливостей району будівництва; вибору конструкцій та матеріалів, раціональної структури будинку, його орієнтації, що сприяють мак- симальному відбору цієї енергії, перетворенню та передачі в енер- госистему. Існують геліоенергоак- тивні, вітроенергоакгивні, з вико- ристанням низькопотенціальної теплової reo- та гідротермальної енергії, біоенергоактивні будинки. Кожен з цих будинків має своє спеціально призначене обладнан- ня (рис. 14.2, 14.3, 14.4).