Дом для умеренного климата -
За исключением морских побережий (где температура более или менее ровная), зоны умеренного климата характеризуются наличием широкого диапазона температур — высоких летом и низких зимой. Поэтому при планировке дома нужно учитывать два фактора. Зимой, когда снаружи холодно, в доме должно быть тепло. А летом совсем не нужно, чтобы в доме было тепло, напротив, он должен быть открыт для прохладных вечерних ветров. В обоих случаях результат достигается благодаря тщательному дизайну. Ниже приводятся основные принципы энергетически-эффективного строительства для умеренного климата.
Пропорции дома и размещение окон
Глубина дома должна составлять не более двух комнат (10 м), ось с запада на восток должна быть в полтора раза длиннее, чем та, которая проходит с севера на юг.
Таким образом, своей длинной стороной дом должен быть обращён к солнцу (на север в южном полушарии и на юг в северном. Расположение комнат должно быть таким, чтобы спальни и другие мало используемые помещения были размещены в теневой части дома, а часто используемые — на солнечной, в большей степени прогреваемой зимой. Карнизы дома (свесы крыши), а также высота и глубина оконных проёмов проектируются таким образом, чтобы зимой как можно больше солнечного света проникало в дом через окна и попадало на пол, стены, сделанные из теплоёмкого материала. И наоборот, конструкция должна быть продумана с тем учётом, чтобы в летнее время солнечные лучи не проникали через оконные проемы вообще.
На восточной стороне должны быть предусмотрены небольшие окна, через которые будут проникать лучи утреннего солнца. На западной стороне окон практически не имеется — в летнее время она нагревается больше других, а в зимнее остается самой холодной. Окна должны быть снабжены тяжёлыми, теплоизолирующими занавесками от пола до потолка, которыми они закрываются на ночь зимой. Летом окна открываются на всю ночь, для того чтобы дом мог охладиться, и закрываются утром. Свёртывающиеся бамбуковые жалюзи, расположенные снаружи восточных и западных окон, препятствуют проникновению в дом солнечных лучей в особенно жаркие летние дни.
На теневой стороне (южная в южном полушарии и северная в северном) расположена затенённая пристройка, связанная с домом теплоизолированными оконными проёмами, через которые летом в основное помещение поступает поток прохладного воздуха.
Теплоизоляция
Дом должен быть соответствующим образом теплоизолирован (пол, потолок и фундамент на глубину по крайней мере. Надворные постройки, прилегающие к дому с теневой и ветреной стороны, защищают дом от холодных зимних ветров.
Естественные теплоизоляционные материалы
Существует множество превосходных естественных изоляторов, которые можно использовать при охладительных процессах, строительстве, шумоподавлении. Некоторые из них являются легковоспламеняющимися, хотя, благодаря обработке хлористым кальцием, можно добиться того, что они будут тлеть, а не гореть. Многие из этих естественных теплоизоляторов устойчивы к поражению вредителями (таким материалом являются, в частности, древесные опилки), а если и имеется такая проблема — их всегда можно обработать естественными средствами для борьбы с вредителями (кедровое масло или порошок из его хвои и т. д.).
К списку потенциальных натуральных изоляторов относятся:
Древесные опилки. Широко применялись в старых холодильных камерах и ледниках; при использовании необходима влагоизоляция — для этого нужно поместить опилки в полиэтиленовые мешки.
Шерсть. Прекрасный противопожарный материал, если используется в виде войлока.
Перья и пух. На протяжении столетий использовались для набивки постельных принадлежностей. Эффективно применяются для теплоизоляции стен и потолка. Необходимо помещать в сетчатые мешки для предохранения от ветра.
Растительный пух. Основное применение — постельные принадлежности, но может использоваться и для теплоизоляции стен и потолка.
Морские водоросли (Zostera, Posidonia, Ruppia). Обычно подвергаются сушке и прессовке, после чего их можно применять для теплоизоляции стен и крыши. Риск возгорания — минимальный.
Солома. Хороший теплоизолятор, хотя и склонна к возгоранию; в последнее время выпускается в виде прессованных плит для потолка.
Пробковое дерево. Плиты, гранулы, черепица, прессованные блоки и т. д.
Волокносодержащие материалы. Отходы, образующиеся при обработке солодкового корня и скорлупы кокосового ореха, могут служить в качестве материала для теплоизолирующих матов. Кокосовая скорлупа устойчива к поражению вредителями.
Бумага. Измельчённые отходы, вымоченные в 10-процентном водном растворе буры, являются хорошим изолятором.
Бальза. Как сама древесина, так и ткань, изготавливаемая из стручков, традиционно использовались в качестве изоляторов. Во влажных тропиках имеет смысл засаживать участок бальзой, что позволит в короткий срок произвести большое количество дорогостоящего теплоизолирующего материала.
В зонах с умеренным и холодным климатом, использование теплоизоляции при строительстве является обязательным условием. Конечно, наряду с этим необходимо позаботиться и о соответствующей вентиляции строения, особенно в случае, если дом находится в непосредственной близости от источников излучения радона (газа, который выделяют гранит, долерит и другие горные породы). Обычно более тяжёлый или толстый слой используется при теплоизоляции потолка для сохранения зимой в помещении тёплого воздуха.
На чердаке располагаются вентиляционные отверстия, которые позволяют сводить к минимуму ущерб, наносимый конденсацией влаги, а летом через них осуществляется высвобождение излишков тепла. От сквозняков можно избавиться, если тщательно заклеить оконные и дверные проёмы бумагой (или заложить поролоном). Солнце, проникающее в дом зимой, попадает на теплоёмкий материал — пол, каменную или кирпичную стену. Они являются накопителями тепла и отдают это тепло ночью. Летом эти элементы поддерживают прохладу в доме на протяжении дня (при условии, что окна были оставлены открытыми на ночь).
Дом для умеренного климата -
Дом для умеренного климата -
Растительность вокруг дома
Листопадные* деревья, высаженные на южной и восточной стороне дома, позволят солнечным лучам проникать в окна осенью и зимой (время сбрасывания листвы). Наоборот, летом они своей листвой будут закрывать дом (в особенности крышу) от попадания солнечных лучей.
А пока деревья подрастут, тень могут обеспечить размещённые в соответствующих местах шпалеры*с вьющимися листопадными видами (виноград, глициния). С теневой стороны размещаются вечнозелёные растения-кустарники и вьющиеся по стенам шпалерные виды (плющ).
Одна из основных задач, стоящих при проектировании дома — уменьшить, а по возможности, и вовсе исключить потребность в электричестве и газе для обогрева и охлаждения дома. Это становится возможным благодаря регулировке количества солнечной энергии, проникающей в дом, благодаря большой термической массе, накапливающей эту энергию (теплоёмкие пол и стены, резервуары с водой), благодаря устранению сквозняков. В результате для обогрева жилища будет вполне хватать того тепла, которое излучается небольшой дровяной печью во время приготовления пищи и теми, кто населяет дом (их телами). Характерные проблемы жилищных построек в холодном климате — это большие затраты на отопление, высокие снеговые нагрузки, конденсация влаги, холодные ветры, высокая влажность.
Дома в таких зонах, как правило, соединены с другими постройками, в них имеется несколько этажей, они имеют крутую крышу и хорошо теплоизолированы. В сельской местности амбары пристраиваются непосредственно к дому, и к стенам по возможности подгребается земля, чтобы образовалась насыпь высотой до 1, 2 м. Подвальные помещения и погреба часто используются для хранения угля, дров и корнеплодов, а также размещения емкостей для разведения земляных червей. Под помещением для животных можно сделать большую яму для сбора навоза.
Дом для умеренного климата -
Теплица и затененная пристройка
Для того чтобы пристроенная теплица обеспечивала дом теплом, она не должна быть очень большой. При сооружении теплицы самое главное — это обеспечить надежную теплоизоляцию основания (особенно вокруг фундамента) и всех открытых стен. Помимо этого в стене, соединяющей теплицу и дом, должны быть устроены верхние и нижние вентиляционные люки, отвечающие за циркуляцию воздуха через жилое помещение.
В качестве теплоёмких элементов наиболее эффективно использовать контейнеры с водой объёмом 45-180 л. Их можно расположить либо под стеллажами с растениями, либо над ними — у задней стены теплицы. Бочки, окрашенные в чёрный цвет, будут быстро поглощать солнечное тепло, а окрашенные в белый цвет - будут отражать. Двойные стёкла долговечнее и гораздо более эффективны по своим теплоизолирующим свойствам, чем одинарные. В качестве каркаса для теплицы лучше использовать деревянные конструкции — железо теряет тепло намного быстрее. Неотъемлемой частью системы является затенённая пристройка, размещённая с теневой стороны, благодаря которой обеспечивается циркуляция прохладного воздуха через помещение.
Летом, когда в доме слишком жарко, необходимо открыть вентиляционный люк 1 на крыше теплицы. Это позволит тёплому воздуху выйти наружу, а холодному проникнуть вовнутрь через люк 4, размещённый со стороны затенённой пристройки, где температура всегда ниже, благодаря шпалерам с вьющимися видами и папоротникообразным растениям, растущим в постоянно увлажняющейся разбрызгивателями мульче. Зимой нужно закрыть люки 1 и 4 и открыть люки 2 и 3, чтобы нагревающийся в дневное время воздух мог циркулировать через теплоизолированное жилое помещение. На ночь люки закрываются, и тёплый воздух остаётся в доме. В затенённой пристройке можно установить ёмкости с водой, закрытые сверху вьющимися видами, что будет служить дополнительным источником прохлады. В теплице и затенённой пристройке выращивается съедобная продукция для семьи. Одновременно эти два сооружения позволяют значительно снизить расходы на отопление.
Дом для умеренного климата -
Переделка дома
Многие уже построенные дома могут и должны быть переделаны в соответствии с требованиями энергетической эффективности. Основная проблема домов старого типа заключается в том, что они часто неправильно ориентированы и обращены не к солнцу, а, например, к дороге. Налицо также маниакальная тенденция вставлять застеклённые окна по всему периметру стен. Ниже приводятся основные способы того, как сделать ваш дом более эффективным в плане сохранения энергии (порядок дается по степени важности):
- Тщательная заделка оконных и дверных щелей для предотвращения сквозняков; необходимо замазать также все трещины в стеклах, через которые уходит тёплый воздух, а холодный воздух поступает в дом.
- Теплоизоляция стен и потолка: только это уменьшит затраты на отопление и охлаждение на 50 %.
- Если есть возможность, разместите с солнечной стороны пристроенную теплицу; даже мини-теплица в оконном проёме и застеклённые люки в крыше могут быть полезны, поскольку через них будет проникать солнечный свет.
- В районах с умеренным климатом между теплицей и домом должны быть вставлены двойные стекла, в регионах с холодным климатом разделительная стенка должна быть изготовлена из теплоизолирующего материала.
- Использование цементного пола, резервуаров с водой, кирпича или камня в качестве накопителей тепла внутри теплицы или в изолированных помещениях.
- Размещение затенённой пристройки позади дома позволит холодному воздуху проникать в помещение в жаркие летние дни, и вам не придется тратить деньги на покупку кондиционера.
- Размещение солнечных нагревателей, свет, что делает развитие растений более равномерным. Лучше всего использовать для воды на крыше даст возможность в меньшей степени зависеть (а может быть, и перестать зависеть вообще) от водонагревателей, функционирующих за счёт сжигания топлива.
- Использование растений для создания специального микроклимата, в том числе посадка деревьев в форме дуги (солнечная ловушка); размещение вечнозелёных шпалер и кустарников с теневой стороны; посадка листопадных деревьев с солнечной стороны; посадка древесных ветроломов для защиты построек от холодного ветра.
Гораздо дешевле содержать хорошо спроектированные дома, чем дома с дорогостоящими обогревателями и кондиционерами, — жилища такого типа дают людям возможность жить в тепле и комфорте и не зависеть от нефтяного топлива. Строить в наше время дом, который не отвечает принципам энергоэффективности, по крайней мере, неразумно. Идеальный тип дома для субтропических регионов и холодных пустынь практически во всём сходен с вышеописанными принципами проектирования домов в умеренном климате. Температура воздуха в этих районах часто падает ниже нулевой отметки, за исключением тех мест, которые расположены посередине обращенного к солнцу склона и выше. Тем не менее, иногда проект, разработанный для субтропиков, может включать характерные элементы тропического дома.
Дом для умеренного климата -
