Latviešu

Atklājiet pasīvās saules projektēšanas spēku. Uzziniet, kā dabiski apsildīt ēku, izmantojot sauli, samazinot enerģijas izmaksas un ietekmi uz vidi. Pasaules ceļvedis.

Saules enerģijas izmantošana: visaptverošs ceļvedis pasīvajā saules projektēšanā dabīgai ēku apsildei

Mūsu ilgtspējīgas dzīves un enerģētiskās neatkarības meklējumos mēs bieži lūkojamies uz sarežģītām tehnoloģijām un futūristiskām inovācijām. Tomēr viens no elegantākajiem, efektīvākajiem un izmaksu ziņā lietderīgākajiem risinājumiem mūsu māju apsildei ir tikpat sens kā pati arhitektūra. Tā ir projektēšanas filozofija, kas nepaļaujas uz mehāniskām sistēmām vai fotogalvaniskajiem paneļiem, bet gan uz inteliģentu un apzinātu saules bezmaksas, bagātīgās enerģijas izmantošanu. Šī ir pasīvās saules projektēšanas pasaule.

Savā būtībā pasīvā saules projektēšana ir māksla un zinātne par tādas ēkas radīšanu, kas darbojas kā savs saules kolektors un siltuma sadales sistēma. Šī koncepcija ir senāka par moderno inženieriju, kas redzama seno grieķu saules pielietajās celtnēs un Ziemeļamerikas senču Pueblo indiāņu klinšu mājokļos, kuri meistarīgi orientēja savas mājas, lai uztvertu ziemas sauli. Mūsdienās šie senie principi tiek pilnveidoti ar moderno būvniecības zinātni, lai radītu mājas, kas ir ne tikai īpaši ērtas un lētas ekspluatācijā, bet arī izturīgas un videi draudzīgas. Šis visaptverošais ceļvedis izpētīs pasīvās saules projektēšanas pamatprincipus, galvenās sastāvdaļas un globālos pielietojumus, dodot jums iespēju izmantot saules mūžīgo spēku.

Pieci pasīvās saules projektēšanas pamatprincipi

Atšķirībā no aktīvās saules sistēmas (piemēram, jumta saules siltuma paneļiem), kas izmanto sūkņus un kontrolierus, pasīvajai saules sistēmai nav kustīgu daļu. Pati ēka ir sistēma. Tās panākumi ir atkarīgi no piecu pamatprincipu harmoniskas integrācijas. Pat viena principa neievērošana var kompromitēt visas sistēmas darbību.

Sastāvdaļu analīze: pasīvās saules mājas anatomija

Izpratne par pieciem principiem ir pirmais solis. Tagad iedziļināsimies konkrētajās sastāvdaļās, kas šos principus iedzīvina ēkas projektā.

Kolektors: saules siltuma ieguves optimizēšana ar stiklojumu

Logi ir pasīvā saules kolektora sirds. Tomēr ne jebkurš logs derēs. Galvenais ir stratēģiska izvietošana un specifikācija.

Orientācija ir vissvarīgākā: Lielākajai daļai pasīvās saules ēkas stiklojuma jābūt vērstam pret ekvatoru (uz dienvidiem Ziemeļu puslodē, uz ziemeļiem Dienvidu puslodē). Šī orientācija maksimizē siltuma ieguvi no zemās ziemas saules, vienlaikus atvieglojot noēnošanu no augstās vasaras saules. Logi uz austrumu un rietumu fasādēm būtu jāsamazina, jo tie var izraisīt pārkaršanu vasaras rītos un pēcpusdienās, savukārt uz ziemeļiem vērsti logi (Ziemeļu puslodē) saņem maz tiešas saules gaismas un ir galvenais siltuma zudumu avots.

Logu tehnoloģija: Mūsdienu stiklojuma tehnoloģija maina spēles noteikumus. Galvenie termini, kas jāizprot, ir:

Virgaismas logi — īsi, plati logi, kas novietoti augstu sienā — ir vēl viens lielisks rīks, kas ļauj saules gaismai iekļūt dziļāk ēkas kodolā.

Absorbētājs un siltuma masa: siltuma uztveršana un uzglabāšana

Saules ielaišana ir tikai puse no uzdevuma. Jums ir nepieciešams veids, kā uztvert un uzglabāt šo enerģiju. Tas ir siltuma masas uzdevums. Siltuma masa darbojas kā termiskais akumulators jūsu mājai.

Materiāli: Labākie materiāli siltuma masai ir blīvi un ar augstu īpatnējo siltumietilpību. Bieži izvēlētie materiāli ir:

Novietojums un īpašības: Tiešās ieguves sistēmām siltuma masai jāatrodas tiešā ziemas saules ceļā. Saules apspīdēta betona grīda ar tumšu flīžu vai šīfera apdari ir klasisks piemērs. Virsmai jābūt salīdzinoši tumšai, lai efektīvi absorbētu siltumu, bet ne tik tumšai, lai radītu atspīdumu. Ideālais biezums betona plātnes grīdai parasti ir 10-15 cm (4-6 collas). Mūra sienai bieži pietiek ar 20-30 cm (8-12 collām). Pārāk maz masas noved pie pārkaršanas un straujas atdzišanas naktī; pārāk daudz masas var likties pastāvīgi auksta, jo tā var nekad pilnībā "neuzlādēties".

Siltuma izplatīšanas sistēma: siltuma dabiska izplatīšana

Kad siltums ir absorbēts un uzkrāts, tas jāizplata visā dzīvojamā telpā, lai nodrošinātu vienmērīgu komfortu. Tas notiek trīs dabisku fizisku procesu ceļā, neprasot ventilatorus vai mehāniskas iekārtas.

Kontroles mehānisms: pārkaršanas problēmas novēršana

Bieži sastopamas bailes saistībā ar pasīvo saules projektēšanu ir vasaras pārkaršana. Labi projektēta sistēma šo problēmu novērš. Kontrole galvenokārt tiek panākta ar noēnošanu un ventilāciju.

Stratēģiskā noēnošana: Pasīvās saules kontroles maģija slēpjas saules ceļa izpratnē. Vasarā saule ir augstu debesīs. Ziemā tā ir zemu. Pareizi aprēķināta jumta pārkare ēkas pusē, kas vērsta pret ekvatoru, var būt projektēta tā, lai perfekti bloķētu augsto vasaras sauli no logiem, vienlaikus ļaujot zemajai ziemas saulei iespīdēt apakšā. Citas noēnošanas stratēģijas ietver:

Dabiskā ventilācija: Pārkaršanas periodos efektīva ventilācija ir galvenais. Projektējot šķērsventilāciju ar atveramiem logiem pretējās mājas pusēs, vēsmas var izvadīt karsto gaisu. Var izmantot arī "skursteņa efektu", kur zemu novietoti logi ielaiž vēsu gaisu, bet augsti logi (piemēram, virgaismas logi) ļauj karstajam gaisam izkļūt, radot dabisku skursteņa efektu.

Izolācija un gaisa necaurlaidība: Ir svarīgi atcerēties, ka pasīvā saules projektēšana ir efektīva tikai ļoti labi izolētā un gaisa necaurlaidīgā ēkas apvalkā. Izolācija saglabā savākto ziemas siltumu iekšā un nevēlamo vasaras siltumu ārā. Gaisa necaurlaidības nodrošināšana novērš caurvēju, kas citādi atceltu jūsu sistēmas ieguvumus.

Pasīvo saules apkures sistēmu veidi: praktisks pārskats

Lai gan principi ir universāli, tos var konfigurēt trīs galvenajos sistēmu veidos, katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi.

Tiešā ieguve: vienkāršākā pieeja

Šis ir visizplatītākais un vienkāršākais pasīvās saules sistēmas veids. Saules gaisma iekļūst caur logiem, kas vērsti pret ekvatoru, un tieši skar siltuma masu, kas integrēta dzīvojamā telpā, parasti grīdā un/vai iekšējā sienā. Pati telpa kļūst par saules kolektoru, siltuma uzglabāšanas un sadales sistēmu vienā.

Netiešā ieguve: Tromba siena

Nosaukta par godu tās izgudrotājam, franču inženierim Feliksam Trombam, šī sistēma izmanto siltuma uzkrāšanas sienu, lai savāktu un atbrīvotu siltumu. Bieza (20-40 cm) mūra siena tiek uzbūvēta pusē, kas vērsta pret ekvatoru, ar stikla paneli, kas uzstādīts 2-15 cm priekšā, radot gaisa spraugu. Saule silda sienas tumši krāsoto ārējo virsmu. Šis siltums pēc tam lēnām migrē caur sienu un izstaro mājā stundām vēlāk.

Izolētā ieguve: saules telpa jeb solārijs

Šajā sistēmā saules savākšana un uzglabāšana ir izolēta no galvenās dzīvojamās telpas atsevišķā telpā, piemēram, saules istabā vai pievienotā siltumnīcā. Šī telpa savāc lielu daudzumu siltuma, ko pēc tam var pārnest uz galveno māju caur ventilācijas atverēm, durvīm vai ventilatoriem. Sienu, kas atdala saules telpu no mājas, bieži veido siltuma masas siena.

Projektēšana atbilstoši jūsu klimatam: globāla perspektīva

Pasīvā saules projektēšana nav universāls risinājums. Principi ir jāpielāgo vietējam klimatam. Tas, kas darbojas aukstā klimatā, būtu katastrofa tropos.

Aukstie un mērenie klimati (piemēram, Kanāda, Ziemeļeiropa, daļas no Ķīnas)

Šeit galvenais mērķis ir maksimizēt ziemas saules ieguvi un minimizēt siltuma zudumus. Stratēģijas: Ļoti liels stiklojums, kas vērsts pret ekvatoru (tiešā ieguve ir populāra), augsts nepārtrauktas izolācijas līmenis (bieži pārsniedzot normatīvu prasības), ārkārtēja gaisa necaurlaidība un kompakta ēkas forma, lai samazinātu virsmas laukuma un tilpuma attiecību. Passivhaus standarts, kas radies Vācijā, ir lielisks piemērs šai pieejai, kas pilnveidota aukstiem klimatiem, bieži samazinot apkures pieprasījumu par 90%.

Karstie un sausie klimati (piemēram, Tuvie Austrumi, Ziemeļāfrika, Austrālija)

Šeit mērķis ir pretējs: minimizēt dienas saules ieguvi un veicināt nakts dzesēšanu. Principi tiek apgriezti, lai panāktu pasīvo dzesēšanu. Stratēģijas: Smagas, masīvas sienas (piemēram, tradicionālās adobe vai stampātas grunts) rada termisko nobīdi, absorbējot dienas siltumu un uzturot interjeru vēsu. Logi ir mazi, dziļi iestrādāti un labi noēnoti. Pagalmi rada noēnotas mikroklimata zonas. Nakts ventilācija, kur logi tiek atvērti naktī, lai izvadītu siltumu un atdzesētu siltuma masu, ir kritiska stratēģija.

Karstie un mitrie klimati (piemēram, Dienvidaustrumāzija, Centrālā Amerika, Ekvatoriālā Āfrika)

Šajos reģionos augsts mitrums novērš efektīvu iztvaikošanas vai starojuma dzesēšanu. Galvenais mērķis ir minimizēt visu saules ieguvi un maksimizēt dabisko ventilāciju. Stratēģijas: Ēkas ir vieglas, lai neuzkrātu siltumu. Tām ir plašas jumta pārkares, verandas un atveramas žalūziju sienas (brise-soleil). Būves bieži tiek paceltas no zemes, lai uztvertu vēsmas un palielinātu gaisa plūsmu. Uzsvars ir pilnībā uz noēnošanu un gaisa plūsmu, nevis uz siltuma masu apkurei.

Pasīvās saules projektēšanas integrēšana modernajā arhitektūrā un tehnoloģijās

Pastāvīgs mīts ir tas, ka pasīvās saules mājas ir iestrēgušas 1970. gadu estētikā ar slīpiem stikliem un lauku stila apdari. Nekas nevarētu būt tālāk no patiesības. Mūsdienu arhitekti nemanāmi integrē šos principus satriecoši modernos, minimālistiskos un tradicionālos dizainos. Principi ir balstīti uz veiktspēju, nevis stilu.

Turklāt modernas tehnoloģijas uzlabo pasīvo dizainu. Sarežģīta enerģijas modelēšanas programmatūra ļauj arhitektiem ar neticamu precizitāti simulēt ēkas termisko veiktspēju, optimizējot logu izmērus, pārkaru dziļumus un siltuma masas daudzumus, pirms tiek izrakta kaut viena lāpsta zemes. Šī uz datiem balstītā pieeja novērš pagātnes minējumus.

Pasīvā projektēšana arī darbojas perfektā harmonijā ar citām zaļajām tehnoloģijām. Māja ar nelielu apkures pieprasījumu ir ideāls kandidāts mazam, efektīvam siltumsūknim vai siltuma atgūšanas ventilatoram (rekuperatoram), kas nodrošina svaigu gaisu, vienlaikus saglabājot iekštelpu siltumu. Tas ir būtisks pirmais solis pirms aktīvo sistēmu, piemēram, fotogalvanisko paneļu, pievienošanas. Pieprasījuma samazināšana vienmēr ir ilgtspējīgākā un rentablākā stratēģija.

Ieguvumi ne tikai apkurei: holistiskās priekšrocības

Galvenais ieguvums ir krasi samazināti enerģijas rēķini, bet priekšrocības, dzīvojot labi projektētā pasīvā saules mājā, sniedzas daudz tālāk par ekonomiku.

Izplatītākie mīti un pārvaramie izaicinājumi

Neskatoties uz tās priekšrocībām, daži mīti un izaicinājumi joprojām pastāv.

Kā sākt: praktiski soļi māju īpašniekiem un būvniekiem

Neatkarīgi no tā, vai jūs būvējat jaunu vai uzlabojat esošu māju, jūs varat pielietot šos principus.

Jaunbūvēm:

  1. Sāciet ar vietu: Izvēlieties apbūves gabalu ar skaidru, netraucētu saules piekļuvi virzienā uz ekvatoru.
  2. Sapulcējiet pareizo komandu: Meklējiet arhitektu un būvnieku ar pierādāmu pieredzi pasīvās saules, Passivhaus vai nulles enerģijas patēriņa projektēšanā.
  3. Ieguldiet apvalkā: Piešķiriet prioritāti savam budžetam mājas "kauliem": izcilai izolācijai, augstas veiktspējas logiem un rūpīgai gaisa necaurlaidības nodrošināšanai. Tas ir pamats, uz kura viss pārējais tiek būvēts.
  4. Modelējiet, modelējiet, modelējiet: Uzstājiet, lai jūsu dizaineris izmanto enerģijas modelēšanas programmatūru, lai apstiprinātu un optimizētu dizaina izvēles pirms būvniecības sākuma.

Esošām mājām (modernizēšana):

Modernizēšana ir sarežģītāka, bet nebūt ne neiespējama. Vispirms koncentrējieties uz lielāko ietekmi.

  1. Audits un blīvēšana: Sāciet ar profesionālu energoauditu, lai identificētu gaisa noplūdes un izolācijas trūkumus. Noblīvējiet visas noplūdes un uzlabojiet izolāciju bēniņos, sienās un pamatos. Tas ir visefektīvākais pirmais solis jebkurai mājai.
  2. Logu pārvaldība: Jūsu pusē, kas vērsta pret ekvatoru, pārliecinieties, ka logi ir tīri un ka ziemā ir novākti iekšējie/ārējie šķēršļi. Apsveriet šo logu nomaiņu pret modernām, augstas saules ieguves vienībām. Citiem logiem izmantojiet izolētas žalūzijas un biezus aizkarus, lai samazinātu siltuma zudumus naktī.
  3. Pievienojiet noēnošanu: Ja jūsu māja vasarā pārkarst, pievienojot ārējās noēnošanas ierīces, piemēram, markīzes, vai iestādot lapu koku, var panākt milzīgas pārmaiņas.
  4. Apsveriet piebūvi: Labi projektēta saules telpas piebūve var būt efektīvs veids, kā pievienot pasīvo saules savākšanas sistēmu esošai mājai.

Nobeigums: atgriešanās pie gudras, saules enerģijas darbinātas dzīves

Pasīvā saules projektēšana nav radikāla jauna tehnoloģija. Tā ir atgriešanās pie gudrāka, elegantāka un harmoniskāka būvniecības veida. Tā ir par mūsu vides dabisko modeļu — saules dienas un sezonālā ceļa — novērošanu un šo zināšanu izmantošanu, lai radītu patvērumus, kas ir ērti, noturīgi un saudzīgi pret planētu. Liekot pašai ēkai veikt darbu, mēs samazinām savu atkarību no sarežģītām, trauslām un oglekļa ietilpīgām mehāniskām sistēmām. Neatkarīgi no tā, vai esat topošais mājas īpašnieks, būvnieks vai arhitekts, pasīvās saules projektēšanas principu pieņemšana ir spēcīgs solis ceļā uz ilgtspējīgākas un saules enerģijas darbinātas nākotnes radīšanu, pa vienai ēkai vienā reizē.

Saules enerģijas izmantošana: visaptverošs ceļvedis pasīvajā saules projektēšanā dabīgai ēku apsildei | MLOG