Приложение:уникальная интегральная система солнечного отопления, охлаждения, вентиляции Cliff House

Общий словарь терминов

· Автономные системы жизнеобеспечения - набор инженерного оборудования, обеспечивающий комфортные условия для проживания и независимость от централизованных коммуникаций. Состоит из систем отопления, вентиляции, подготовки питьевой воды, канализации, электрообеспечения, автоматизированного управления и контроля.

· Базовый проект экодома - проектная документация экодома, разработанная с учетом методов солнечной архитектуры, использования автономных систем жизнеобеспечения, включения в состав экодома биоботанической площадки на приусадебном участке для утилизации органических отходов. Базовый проект носит концептуальный характер и является основой для различных модификаций жилого дома, учитывающих местные условия и пожелания заказчиков.

· Ветроустановка - используется для преобразования энергии ветра в электрическую и приведения в действие различных механизмов. В условиях Сибири из-за низкого энергетического потенциала ветровой энергии ее используют как дополнительный источник энергии.

· Дополнительный солнечный обогрев - обогрев дома за счет солнечной энергии. Становится эффективным и окупает затраты на создание системы солнечного обогрева при условии обеспечения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций дома - R&gt6 ( это в 5-6 раз выше, чем в существующих панельных или кирпичных домах).

· Компостирующий биотуалет - специальный наклонный контейнер, объемом до 5 м3, с двумя приемными устройствами (для кухонных отходов и собственно туалет), размещается в подвале. Внутри контейнера смонтирована система вентиляционных труб. Труба вытяжной вентиляции вынесена под конек крыши. Его вентиляционная система обеспечивает необходимые гигиенические и санитарные нормы и устроена так, что воздух всасывается через мусороприемник и унитаз из помещения и выбрасывается через вентиляционную трубу в атмосферу. В энергоэффективном доме может обеспечивать до 10 % теплообеспечения.

· Комфортность экодома (благоустроенность, уют) - оптимальное для человека состояние среды в доме, обеспечивающее здоровье и работоспособность. Полный комфорт достигается балансом теплового, воздушного, светового и шумового комфорта. Комфорт в определенной степени субъективное понятие, но существует диапазон величин, наиболее благоприятный для человека. Летом - температура воздуха 20-25 оС, относительная влажность 30-60 %, скорость воздуха не более 0,25 м/с. В холодное время года соответственно: 20-22 оС, 30-45 %, 0,1-0,15 м/сек. Часто в понятие комфортных условий включают и социально-экономические показатели.

· Пермакультура - система проектирования и организации пространства, занимаемого людьми, на основе экологически целесообразных методов и моделей. Этот термин является сокращением от слов "долговременное сельское хозяйство" (англ. permanent agrculture), но также означает и "долговременную культуру". Экологически ориентированная сельскохозяйственная база и этика землепользования может обеспечить долговременное существование культуры.

· Рекуперация тепла - при хорошей теплоизоляции дома основные потери тепла происходят через систему вентиляции. Для сокращения этих потерь используются теплообменники, в которых теплый воздух, выходящий из помещения, нагревает входящий холодный воздух. Рекуперация позволяет возвращать до 70 % выходящего тепла.

· Растущий дом - дом, проект которого предусматривает увеличение его жилого объема по этапам без реконструкции. На первом этапе возводится дом до жилого состояния (отапливаемый объем, неполная комплектация оборудования и т.д.). На втором и последующих этапах силами проживающей в доме семьи он достраивается.

· Система управления и контроля экодома - автоматизированная система управления оборудованием дома, оптимизирующая работу систем экодома в зависимости от изменения внешних погодных условий. Экономит до 20 % энергоресурсов.

· Солнечная архитектура - рассматривает дом как приемник и аккумулятор солнечной энергии. При проектировании учитывается ориентация дома относительно солнца. Используется специальное оборудование, преобразующее энергию солнечного излучения для жизнеобеспечения экодома (солнечные коллекторы и батареи, пристроенные теплицы). Оборудование может быть выполнено как конструктивный элемент экодома (дешевле), либо смонтировано как самостоятельная система.

· Солнечная водонагревательная установка - предназначена для эффективного нагрева воды путем преобразования солнечной энергии в тепловую и сохранения нагретой воды длительное время для последующего ее использования в хозяйственных нуждах.

· Солнечные коллекторы - преобразуют энергию солнечного излучения в тепловую. Зачерненная поверхность коллектора поглощает солнечную энергию, нагревает теплоноситель (воздух, вода). Полученное тепло используется для обогрева помещений или других хозяйственных нужд.

· Солнечные фотоэлектрические установки - преобразуют энергию, излучаемую солнцем, в электрическую. В настоящее время стоимость 1 кВт этой энергии достаточно высока по сравнению с традиционной. Существует устойчивая тенденция снижения стоимости установок и повышения рыночных цен органических ископаемых, обусловленная их истощением и усложнением технологии добычи.

· Тепловые аккумуляторы (ТА) - предназначены для аккумулирования преобразованной в тепло солнечной энергии и последующего ее использования для обогрева экодома. Наиболее распространены ТА в виде массивов грунта, щебня (гравия), емкостей с водой. Второй тип ТА использует фазовый переход для накапливания тепла (в качестве рабочего вещества часто используется парафин). Третий, наиболее эффективный и перспективный тип ТА, использует обратимые химические реакции с поглощением и выделением тепла.

· Тепловой насос (ТН) - предназначен для перекачки тепла из большого источника энергии при его относительно низкой температуре (например, из окружающего воздуха, грунта, подземных вод, реки) в помещение. Принцип действия ТН такой же, как у бытового холодильника. Для осуществления преобразования тепла используется электроэнергия. Тепловой насос на 1 кВт потребленной им электроэнергии производит ~ 3 кВт тепловой энергии.

· Эффективные теплоизоляционные материалы - материалы с низким объемным весом. Наиболее употребительными являются пенопласт, различные виды минеральной ваты. Из естественных эффективных утеплителей наилучшими в условиях России являются солома ржи и камыш.

Строительные термины

• Аглопорит - искусственный пористый наполнитель в виде щебня или гравия.
• Анкер, анкерный элемент - деталь для скрепления частей сооружений. Закладывают в каменную кладку (стены, фундамент, своды и т.д.).
• Антисептирование - защита древесины, подверженной действию влаги, от биологического разрушения. Для бытовых условий наиболее приемлемы водорастворимые антисептики (более сильные - фтористый натрий, кремнефтористый натрий, кремнефтористый аммоний, магний и цинк; более слабые - медный и железный купорос, хлористый цинк, поваренная соль, хлорная известь).
• Бетон - искусственный каменный материал из смеси вяжущего вещества с водой и наполнителем. Классифицируют по виду применяемого вяжущего вещества (цементный бетон, гипсобетон, асфальтобетон и др.). Цементный в зависимости от плотности (в кг/м³) подразделяется на особо тяжелый (более 2500), тяжелый (1800-2500), легкий (500-1800), особо легкий (менее 500).
• Битум - природное или получаемое искусственно сложное органическое вещество, применяемое в производстве рубероида, изоляционных материалов и т.д.
• Битумная мастика - материал для устройства гидроизоляции, кровельных работ и т.д.
• Бордюр - узкая полоса, отделяющая что-либо (проезжую часть, клумбу, газон и т.д.).
• Брус - пиломатериал толщиной и шириной 100 мм и более.
• Брусок - пиломатериал толщиной менее 100 мм и шириной менее двойной толщины.
• Бут, бутовый камень - крупные (150-500 мм) куски неправильной формы, получаемые из известняков, доломитов, песчаников, гранитов. Разновидность бута - булыжный камень (валуны до 300 мм).
• Бутобетон - материал, применяемый для устройства фундаментов, состоящий из наполнителя (камня, крупного гравия, щебня, кирпичного боя и т.п.). После укладки слоями его поливают раствором и плотно трамбуют.
• Венец - бревна или брусья, составляющие один горизонтальный ряд деревянного сруба.
• Грунтовые воды - подземные воды первого от поверхности земли постоянного водоносного горизонта.
• Декор - система украшений сооружения (фасада, интерьера) или изделия. Может быть простым, например, одноцветная покраска и сложным, сочетающим орнамент, резьбу, роспись, различные материалы и др.
• Деревянная обшивка - облицовка помещения или домика строганными досками, деревянными плитами или рамами и филенками.
• Диафрагма (строительная) - поперечная связь между двумя параллельными кирпичными стенками (из кирпича или раствора, армированного сталью).
• Железнение - поверхностная защита бетонной конструкции от проникновения влаги путем нанесения на свежий раствор и заглаживания 2-3-х миллиметрового слоя сухого цемента или цементного теста.
• Забирка - тонкие стены между столбами фундамента, служащие для утепления подпольного пространства и предохранения его от пыли, влаги, снега и т.д.
• Известь - объединяемые общим термином продукты обжига и последующей переработки известняка (осадочной горной породы), мела и других карбонатных пород. Чаще всего под этим названием объединяют известь негашеную комовую (кипелку) или молотую и продукт ее взаимодействия с водой - известь гашеную (пушенку или тесто).
• Известковая вода - насыщенный раствор гашеной извести.
• Известковое молоко - замес гашеной извести в известковой воде.
• Интерьер - внутреннее пространство помещения.
• Калевка - фигурно обработанная кромка какого-либо элемента с целью декоративного оформления изделия.
• Карниз - горизонтальный выступ на стене, поддерживающий крышу здания и защищающий стены от стекающей воды.
• Кляммер - стальная полоска для крепления кирпича, стекла и др.
• Косоур - часть лестницы, служащая для крепления ступеней.
• Кружала - деревянные элементы для крепления опалубки при выкладке свода печи.
• Ламинированная плита - древесностружечная плита, облицованная пленками на основе бумаг, пропитанных синтетическими смолами (не требует дальнейшей отделки).
• Ложковый ряд - ряд кирпичной кладки, в котором кирпич уложен вдоль стен.
• Мауэрлат - балки или брусья, укладываемые по периметру наружных кирпичных, бетонных и подобных им стен для крепления стропил.
• Накат - нижняя часть междуэтажного перекрытия, образующего потолок.
• Нагель - деревянный или металлический стержень шестигранной или другой формы, применяемый для скрепления (сплачивания) частей деревянных конструкций.
• Обапол - пиломатериал, полученный из боковой части бревна. Если внутренняя сторона не пропилена, его называют горбылем.
• Обвязка - горизонтальная часть деревянных каркасных стен. Нижняя обвязка служит основанием каркаса.
• Обрешетка - укрепляемые по стропилам доски или брусья, необходимые для настила кровли.
• Опалубка - форма, в которую укладывают бетон при возведении фундамента. Изготавливается из дерева.
• Отмостка - устройство для отвода вод от фундамента, выполняемое с уклоном от дома.
• Паз - выемка в досках, брусках или щитах, в которую вставляется шип другой детали.
• Перевязка швов - кладка, при которой вертикальные швы в соседних по высоте рядах делают со смещением в полкирпича.
• Плинтус - рейка профильной формы для закрытия щели между полом и стеной.
• Подпорная стенка - конструкция из природного камня, бетона, железобетона или дерева, удерживающая от обрушения находящийся за ней массив грунта.
• Равновесная влажность древесины - значение влажности, соответствующее температуре и относительной влажности окружающего воздуха.
• Разжелобок - впалый угол, получаемый при пересечении двух скатов крыш.
• Расшивка швов - приглаживание и уплотнение швов кирпичной кладки с одновременным приданием им формы полувалика (производится в случае, если стены не штукатурятся).
• Расчетная температура наружного воздуха - значение температуры, принимаемое при расчете ограждающих конструкций (стен) и систем отопления.
• Ригель - горизонтально (иногда наклонно) расположенный элемент (стержень, балка) в строительных конструкциях, каркасах зданий. Служит опорой для прогонов и плит, устанавливаемых в перекрытиях или покрытиях зданий.
• Скат - сторона крыши.
• Скользящая опалубка - опалубка, перемещаемая вверх по мере укладки рядов кирпича при устройстве печи или камина.
• Текстура - рисунок, образующийся на поверхности древесины вследствие перерезания волокон.
• Теплый бетон - строительный материал, изготавливаемый из глинистых грунтов и органических добавок (например, саман).
• Тычковый ряд - ряд кирпичной кладки, в котором кирпич уложен поперек стены.
• Фальц - прямоугольная выборка по кромке доски или щита. Фальц с равными сторонами называется четвертью.
• Филенка - тонкая доска или фанера, вставленная в рамку.
• Фронтон - завершение (обычно треугольное) фасада здания, ограниченное двумя скатами крыши по бокам и карнизом у основания. Декоративные фронтоны украшают двери и окна дома.
• Цементное тесто - раствор цемента с водой.
• Цементогрунт - материал, применяемый для фундаментов и стен. Состоит из цемента, грунта и воды. (При употреблении тщательно уплотняют. После возведения фундаменты и стены из цементогрунта в течение 15-20 дней поливают водой по 3-5 раз в день).
• Циклевка - зачистка поверхности.
• Цикля - ручной инструмент (стальная пластинка) для зачистки поверхности.
• Цоколь - верхняя часть фундамента, возвышающаяся над землей.
• Черепные бруски - бруски для укладки наката, прибиваемые к балкам междуэтажного перекрытия.
• Шкант - круглый вставной шип.
• Шпатлевка - состав для заделки неровностей и других дефектов перед их окрашиванием.
• Шпатлевание - заделка неровностей.
• Шпилька - гвоздь без шляпки.
• Шпон - тонкий слой древесины. Различают строганый и лущеный.
• Штапик - брусок, используемый для крепления вставленных в четверть стекол или филенок.
• Штукатурка "впустошовку" - штукатурка с неполным заполнением швов.

 

Описание

 

Описание Cliff House представляет интерес в связи с тем, что в нем достигнуто 100% солнечное отопление простыми и дешевыми средствами. Все узлы и конструкции можно изготовить буквально "на коленке".

Текст дополнен 25 цв. изображениями с показом путей движения воздушных потоков, которые обозначены следующими цветами: горячий воздух - красным; холодный - синим; прохладный - сиреневым. Пояснения и дополнения к тексту выполнены мелким курсивом. Изображения и разрезы, необходимые для понимания работы системы отопления, охлаждения и вентиляции были получены с 3D- модели после выполнения в ArchiCAD 6.5 архитектурного проекта Cliff House по его описанию, фотографиям, рисункам и схемам из книги W. Shurcliff "Super solar houses - Sauders's 100% solar, low-cost designs".