MOLDOVENII.MD

Солнечная архитектура (+Фото)

Невозможно говорить об энергоэффективности здания, когда системы отопления и охлаждения здания должны решать проблемы, создаваемые традиционным, неинтегрированным дизайном. 

Мастерство использования солнечного света и энергии в архитектуре – это одновременно и искусство, и наука. Начиная с пирамид Египта, Месса Верде в США 700-летней давности, Солнечного дома во Франции, спроектированного в 1979 году, и заканчивая последними проектами пассивных домов, основные принципы остаются неизменными. Солнце и местный климат определяют, как будет разработан проект для достижения высокого уровня энергоэффективности и повышения комфорта в помещении. Для достижения этих целей необходимо понимать и оптимизировать ряд взаимодействий между внешней средой, формой и характеристиками компонентов здания, его оборудованием, внутренними источниками тепла, количеством людей, которые будут в нем находиться,  и способами использования здания. 

Пассивный солнечный дизайн включает в себя множество пассивных и активных стратегий. Под пассивными стратегиями мы подразумеваем те действия, которые используют природные ресурсы для достижения теплового комфорта внутри дома без использования искусственной энергии. В этой статье мы рассмотрим пассивные стратегии. 

Бенджамин Франклин сказал: «Инвестиции в знания приносят лучшие дивиденды». 

Солнечное проектирование начинается стадией изучения, то есть со сбора информации о климате (количество света на участке, солнечная радиация, годовые температуры, осадки, скорость и направление ветра и т. д.). Это радикально повлияет на форму, ориентацию, используемые материалы, процент оконного проема, тип крыши, степень изоляции и многие другие аспекты здания. Существуют бесплатные вычислительные инструменты, предлагающие стратегии пассивного солнечного проектирования, которые можно реализовать в проекте, такие как зоны установки жалюзи или количество дней, необходимое для обеспечения естественной вентиляции. 

 Необходимо учитывать такие аспекты, как маленькие деревья, которые станут высокими, или возможное строительство многоэтажного здания, которое позже затенит  дом. 

В современном дизайне все чаще говорят  солнечном проектировании. Чтобы быть успешным, пассивное солнечное проектирование должно включать в себя несколько основных элементов, которые работают вместе: 

Ориентация и количество окон. В зависимости от типа климата и географической зоны окна или другие устройства, собирающие солнечную энергию, должны быть ориентированы на 30 градусов к югу (или к северу в южном полушарии) и не должны быть затенены во время отопительного сезона другими зданиями или деревьями с 9 часов утра до 15:00. В жаркое время года окна следует притенять во избежание перегрева. Обязательно нужно следить за чистотой окон, чтобы максимально использовать солнечный свет. В нашем регионе следует избегать расположения окон на севере и северо-западе, чтобы защитить дом от холодных зимних ветров. Если вам нужны окна на этой стороне дома, позаботьтесь о высочайшем качестве столярных работ. 

Термическая масса. Проще говоря, пассивный солнечный дом накапливает тепло, когда солнце светит через окна, выходящие на юг, и удерживает его в материалах, которые накапливают тепло, известное как тепловая масса. Термическая масса определяется как способность материала поглощать, накапливать и эвакуировать тепло в жаркие периоды и в качестве источников тепла в холодные периоды. Удостоверьтесь, что прохождению солнечного света через материалы с термической массой ничего не препятствует. Идеальное соотношение между термической массой и степенью остекления меняется в зависимости от климата.

 Механизмы распространения. Солнечное тепло собирается и накапливается в разных частях дома, а затем передается за счет теплопроводности, конвекции и излучения. В некоторых домах небольшие вентиляторы и воздуходувки помогают распределять тепло. Электропроводность возникает, когда тепло перемещается между двумя объектами, находящимися в непосредственном контакте друг с другом, например, когда нагретый солнцем пол согревает ваши босые ноги. Конвекция – это передача тепла через воздух или воду, и солнечные дома часто используют конвекцию для перемещения воздуха из более теплых зон –  например, солнечного пространства – в остальную часть дома. Радиация – это то, что вы чувствуете, когда сидите у дровяной печи или у солнечного окна и чувствуете тепло на своей коже. Более темные цвета поглощают больше тепла, чем светлые, и являются лучшим выбором для домов в климатических зонах, где холодный период года длится дольше. Эффективное и продуманное использование всех этих методов распределения тепла может существенно повлиять на последующие эксплуатационные расходы. 

Стратегии управления. Существует широкий спектр стратегий управления для солнечных домов. Например, крыши надлежащего размера, которые могут затенять южные и западные окна в летние месяцы, что существенно снижает необходимость запуска систем охлаждения. Исследования солнечного света являются правильным инструментом при разработке затеняющих элементов и размеров зазоров. Управление включает дифференциальные термостаты, которые сигнализируют о запуске вентилятора при достижении высокой температуры в помещении. Другими примерами могут быть вентиляционные отверстия и заслонки, которые разрешают или ограничивают тепловой поток, жалюзи с низким коэффициентом излучения, изолирующие ставни и навесы. 

Естественный свет. Хорошо спроектированные дома обеспечивают естественное освещение в течение всего года. Естественное освещение сводит к минимуму потребность в искусственном освещении и снижает затраты на электроэнергию. Максимально эффективное использование естественного света может сэкономить до 75 процентов энергии, используемой для освещения зданий. На рынке появились солнечные коллекторы света, которые с помощью оптических волокон проводят свет на расстояние до 100 метров, поддерживая как высокий уровень качества света, так и его интенсивность.

Взаимосвязь между архитектурой и энергией обуславливается как  пассивными стратегиями, так и производительностью через использование инновационных технологий. Солнечный дизайн меняет города и архитектуру по всему миру и является способом решения глобального климатического кризиса.

 Если вы подумываете о пассивном солнечном дизайне для нового дома или капитального ремонта, проконсультируйтесь с архитектором, знакомым с пассивными солнечными технологиями. Но прежде чем добавлять солнечные элементы в новый проект, помните, что сокращение потребления является наиболее рентабельной стратегией для повышения энергоэффективности.