Конструктивная схема мансарды
В базовом варианте проекта представлена мансарда несимметричной треугольной формы с уклоном 25 %.
Отметка конька крыши составляет +7,400. Расстояние от перекрытия первого этажа до потолка 2,7 м.
Для изготовления несущих конструкций применяются пиломатериалы хвойных пород не ниже 2-го сорта и влажности 20 %. Стропильные ноги выполнены из бруса сечением 200х150 мм и опираются на мауэрлат сечением 150х200 мм. Стропильные ноги в поперечном направлении соединены между собой брусом сечением 140х140 мм. Для обеспечения пространственной жесткости конструкции мансарды применяется обвязочный брус сечением 140х140 мм, соединяющий стропильные ноги в продольном направлении.
Стропильные ноги снизу обшиваются ориентированно-стружечными плитами (ОСП), образующими потолок мансарды. Сверху стропильные ноги также обшиваются ОСП, создавая основание для гибкой черепицы и заменяя обрешетку. Между ОСП для утепления мансарды укладывают теплоизоляционный материал.
В качестве альтернативных решений несущих конструкций мансарды возможно применение металлических элементов. Кровельное покрытие возможно заменить на натуральную черепицу, цементнопесчаную черепицу, металлочерепицу и т.п. Для улучшения освещенности комнат расположенных на мансардном этаже возможно применение мансардных окон различной формы и конфигурации.
Так, на рисунке 4.1 приведен пример теплового баланса здания группы 1 в сравнении с тепловым балансом здания группы 4. В левой колонке показаны тепловые потери, а в правой - теплопоступления. Разница (не закрашенная область) показывает расход энергии на отопление Н, который можно снизить с 400 кВт-ч/м2, затрачиваемых в настоящее время в зданиях старой постройки, до 40 кВт-ч/м2(здания с ультранизким энергопотреблением), т. е. расход энергии на отопление уменьшается в 10 раз. Такие балансы можно составлять без особых усилий. Каждая отдельная составляющая баланса (V, Т, S, I, R, H) просто должна быть графически сложена с остальными, как это показано на рисунке 3.1 .
Если в зданиях старой постройки применять современную высокоэффективную теплоизоляцию, не используя другие возможности снижения энергопотребления, то можно сэкономить существенное количество энергии, величина которой обозначена на рисунке 4.1 как Л изоляции. Таким образом, очень важным элементом является теплоизоляция наружных стен здания. Конструкция окон также оказывает существенное влияние на тепловую эффективность здания, как за счет теплопотерь, так и за счет инфильтрации. Отметим, что оптимизация формы, размеров и конструкции заполнений светопроемов позволяет обеспечить дополнительную экономию энергии за счет использования естественного освещения. Из этого можно сделать вывод, что для достижения удовлетворительного общего теплового баланса здания, конструкция окон должна быть гармоничной - не только в отношении внешнего
Рисунок 3.1- Годовой тепловой баланс здания старой постройки и здания с ультранизким энергопотреблением
вида фасада и конструкции, но и в отношении ориентации зданий в пространстве (беря во внимание расположение соседних конструкций, закрывающих внутреннее пространство).
Итак, из рисунка 3.1 можно сделать следующие выводы:
- повысив эффективность тепловой изоляции наружных ограждающих конструкций здания, можно существенно снизить коэффициент теплопередачи Т, таким образом сэкономить огромное количество энергии;
- потери тепловой энергии при вентиляции V практически не изменяются, так как зданию любой группы (см. таблицу) необходима хорошая вентиляция как в гигиенических целях, так и, что еще важнее, для предотвращения проблем с конденсацией влаги и развитием плесени. Однако при установке современной системы рекуперации тепла можно использовать часть энергии R;
- количество дополнительной тепловой энергии, полученной за счет солнечной энергии S, в здании группы 4 останется приблизительно на том же уровне, что и в здании старой постройки;
- величина энергии бытовых теплопоступлений I останется приблизительно такой же, как и сейчас, т. к. количество бытовых электрических приборов в жилых помещениях в будущем возможно и увеличится, но и эффективность бытовой техники постоянно повышается. Таким образом, при большем количестве электрических приборов величина теплопоступления от них останется приблизительно такой же.
Еще раз отметим, что важным моментом является изменение привычек и отношения жильцов к вопросам энергосбережения. Они могут уже сейчас и смогут в будущем влиять на долю энергетических потерь от вентиляции V простым открытием / закрытием форточки.
В настоящее время при строительстве новых домов необходимо составлять энергетический баланс здания, учитывающий теплопотери и тепло от дополнительных источников энергии. Энергетический баланс должен быть составлен на самом раннем этапе строительства, еще на стадии эскизного, а затем и рабочего проекта.
В Европейских странах уже существуют жилые здания, способные обеспечивать свои собственные энергетические потребности. У этих зданий высокоэффективная теплоизоляция стен, окон и крыши.
Например, в одном из таких зданий потребность в электроэнергии покрывается за счет фотогальванических элементов, установленных на крыше. Более того, на крыше установлены солнечные коллекторы, способные нагревать, особенно в летнее время, хорошо изолированный водяной бак объемом около 10 м3. Этот водяной бак расположен в подвале, на месте «масляного бака», который уже не используется. Водяной бак является системой аккумуляции сезонной энергии, и позволяет использовать в зимнее время часть солнечной энергии, накопленной летом.
В проектах подобных домов следует учитывать расход энергии за весь период жизненного цикла здания, т. е. расход энергии на строительство, эксплуатацию, снос и утилизацию здания. При расчете жизненного цикла здания необходимо учесть не только потоки энергии, но и потоки материалов и отходов. Иначе для здания с низким энергопотреблением, но построенного с большими энергетическими затратами, общие затраты энергии за период жизненного цикла могут оказаться очень велики.
Решающим значением для любой национальной экономики и экологического успеха в области сбережения энергии, затрачиваемой на отопление, является принятие адекватных энергосберегающих мер не только в отношении новых строящихся зданий, но и уже существующих зданий старой постройки. Повышение энергетической эффективности существующих зданий должно неукоснительно выполняться параллельно с модернизацией их конструктивных элементов. Очевидно, что создание в XXI веке городов с нулевыми выбросами возможно только в случае энергетической модернизации большого количества зданий старой постройки. Этого невозможно добиться за несколько лет, но такая задача должна быть поставлена и выполнена в течение оставшихся 90 лет этого столетия.
Дата добавления: 2015-04-21; просмотров: 932;