«Жилой комплекс с блокированными домами»
жүктеу/скачать 3,63 Mb.
|
РЕФЕРАТ МУРАТОВА (Автосохраненный) печать
| Одноэтажные блок-квартиры. Одноэтажные дома блокированного типа в экономическом отношении уступают двухэтажным домам. Это связано с большими затратами на сооружение стен, фундаментов, крыш, увеличением стоимости благоустройства территории — сооружения коммуникаций, дорог
и т. д. Они дешевле индивидуальных и двухквартирных домов, в то же время по своим эксплуатационным и бытовым качествам близки к усадебным домам. Вот почему в настоящее время одноэтажные дома блокированного типа получают распространение в практике проектирования и строительства сельских населенных мест. Блоки, составляющие такие дома, обычно бывают одно-, двух- и трехкомнатными, реже четырехкомнатными. Однокомнатные блок-квартиры в большинстве своем имеют однотипную планировку — с одной стороны жилая комната, с другой — кухня. Вход в такой блок чаще делают в средней зоне. Это целесообразно и по соображениям экономики и потому, что блок применяется сравнительно редко и размещается обычно на торцах домов. Кроме того, из одноэтажных блоков он самый узкий и располагать его в ряду нет смысла, так как участок при нем будет слишком мал и узок. [19] Рис. 4. Схемы построения одноэтажных блок-квартир: а — однокомнатных; б — двухкомнатных; в — трехкомнатных; 1 — кухня; 2 — санузел Рис. 5 Пример проекта одноэтажного блокированного дома Двухэтажные блоки с поэтажным расположением квартир в блоке. При проектировании блокированных домов с небольшими квартирами применяют поэтажное их расположение: в каждом блоке по две квартиры — одна внизу, другая над ней. Верхние квартиры имеют обособленные лестницы и выходы на участки, которые располагаются большей частью по обе стороны дома (для верхних квартир — с одной стороны, для нижних — с другой). Такое построение домов применяется в тех случаях, когда необходимо достичь высокой плотности застройки при небольших квартирах. Рис. 6. Двухквартирные блоки с поэтажным расположением квартир: а — при входах с разных сторон; б — при раздельных входах с одной стороны дома; в — с общим входом в верхние и нижние квартиры Двухэтажные блоки с квартирами в двух уровнях. Наиболее распространенный тип блокированного дома — дом с квартирами, расположенными в двух уровнях. Каждый блок такого дома представляет собой двухэтажную квартиру — коттедж. Как известно, размещение помещений в двух уровнях обеспечивает четкое зонирование квартир и является самым экономичным при многокомнатных квартирах в малоэтажных домах. Квартиры в таких блоках обычно состоят из трех-четырех и даже пяти комнат. Двухкомнатные квартиры встречаются как исключение. Принципы построения двухэтажных квартир в блокированном доме в основном те же, что и в двухэтажных индивидуальных домах. Нижний этаж отводится для размещения общей комнаты, кухни или кухнистоловой, подсобных помещений, санитарного узла, верхний — для помещений индивидуального пользования. В отличие от индивидуального дома-коттеджа, где существует относительная свобода в выборе светового фронта, планировочная организация блок-квартиры во многом определяется его положением на двух противоположных сторонах блока, необходимостью прохода с улицы на участок, а также положением лестницы, которое может быть различным в зависимости от планировки квартиры и конструкции. Рис. 7. Пример проекта двухэтажного блокированного дома Трехэтажные блоки Разработаны для повышения плотности застройки; Особенно широко распространены во Франции, Швеции, Англии. Рис. 8. Планы этажей комплекса в Кентербери-гарден: а – 3 этаж, б – 2 этаж, в – 1 этаж. Блоки с квартирами односторонней ориентации. Каждый блок состоит из двух спаренных квартир, обращенных на противоположные стороны дома. Дома, состоящие из таких блоков, называют также домами с двухрядной блокировкой квартир. Они имеют высокие экономические показатели благодаря большой ширине корпуса. Застройка из них обычно обладает повышенной плотностью, но дома из таких блоков могут располагаться только в меридиональном направлении, поскольку все квартиры в рядовых блоках имеют односторонний световой фронт. Квартиры в блоках могут быть одноэтажными и двухэтажными [19]. Рис. 9. Двухквартирный блок с трехкомнатными квартирами (все квартиры с односторонней ориентацией) Классификация блокированного жилья по планировочным особенностям В блокированных домах применяют, как правило, все виды инженерного оборудования, поскольку застройка обладает повышенной (относительно застройки индивидуальными и двухквартирными домами) плотностью. Кроме того, при необходимости могут быть использованы на начальном этапе и упрощенные системы. Простота конструктивных схем блокированных домов, многократная повторяемость и ограниченность числа элементов конструкций в них способствует максимальной стандартизации конструктивных элементов, что важно для индустриальных методов строительства. Как правило, в блокированных домах несущей конструкцией бывают поперечные стены, которые одновременно являются опорами для перекрытий и служат межквартирными перегородками (см. рис. 10, а, б). В строительной практике применяется также система с продольными несущими стенами. Она целесообразна тогда, когда необходимо создать на единых конструктивных пролетах набор квартир, разных по комнатности. При одних и тех же пролетах глубина блоков остается постоянной. Изменение плана квартиры происходит за счет изменения его ширины (см. рис. 10, в) [31]. Рис. 10 Планировочные схемы серий блок-квартира: а, б — с поперечными несущими стенами; в — с продольными несущими стенами Для строительства на сложном и крутом рельефе применяют блокированные дома террасного типа, которые позволяют использовать территории, малопригодные для других видов застройки, создавать комфортабельные жилища с устройством площадок-террас у каждой квартиры. Такой тип застройки, как правило, обладает высокой плотностью, причем квартиры всегда имеют широкий обзор местности. Схема 5. Пример взаимодействия с ландшафтом Основная структурная и формообразующая единица дома блокированного типа — блок, представляющий собой законченный объемно- планировочный элемент, как в строительном, так и инженерном отношении. Жилые дома образуются соединением одинаковых или разных по типам квартир и этажности блоков. Основной тип блока — рядовой, боковые стены которого всегда смежные с соседними блоками. Входы в них обычно делаются с двух сторон (рис. 11, а) [31]. Рис. 11. Поселок в пригороде Лондона. Общий вид. Типы блоков: а — рядовой; б — торцевой; в — поворотный, планы первого и второго этажей, генеральный план Организация внутреннего пространства блокированного жилья Архитектурно-планировочные решения Архитектурно-планировочная композиция блокированного дома зависит, как и в любом типе жилища, от ряда условий. Сельский тип дома предполагает наличие подсобного хозяйства и соответствующую планировочную организацию квартиры и участка. Городской тип блокированного дома в условиях высокой плотности малоэтажной застройки имеет иную организацию приквартирных участков, не имеющих хозяйственного значения. В северных районах и в районах с умеренным климатом, где защита от холода — одно из важнейших требований к жилищу, для блокированного дома характерен широкий корпус и узкий фронт квартир. В условиях сурового холодного климата противопоказано сквозное проветривание. Оно приводит к переохлаждению квартир. Поэтому предпочтительнее дома с односторонними квартирами [31]. Своеобразие природы южных районов требует применения других типов блокированных домов, приспособленных к защите квартир от перегрева, к особым условиям жаркого, сухого или влажного климата. Для этих целей применяют разные по структуре дома: с широким или узким корпусом и обязательным сквозным проветриванием всех помещений; с внутренними двориками, которые уместны в районах с ветрами и пыльными бурями. Для защиты от солнечной радиации в домах делают навесы, перголы с вьющимися растениями и т. д. Рис 12. организация прохода с улицы на участок а- через общую комнату; б- через кухню ; в- через переднюю и хозяйственные помещения; г- изолированный проход в первом этаже. Существуют два основных приема планировки квартир. В первом случае общая комната и передняя находятся со стороны улицы, кухня с хозяйственными помещениями — с противоположной стороны. Выход на участок предусматривается из кухни или коридора через тамбур. Такой прием возможен, когда имеется хозяйственный проезд в глубине участка (рис. 13, а). Во втором — общая комната размещается со стороны участка, а передняя и кухня — со стороны улицы. Здесь выход на участок происходит непосредственно из общей комнаты. Такой прием не вызывает ухудшения бытовых качеств квартиры, если участок используется только для отдыха семьи (рис. 13, б). Рис.13. Приемы планировки блок-квартир: а — общая комната расположена со стороны улицы, кухня — со стороны участка; б — кухня расположена со стороны улицы, общая комната со стороны участка В домах сложной конфигурации используют поворотные блоки. Они могут быть развернуты как под тупым, так и под прямым углом (рис. 14, в). Общий недостаток таких блоков заключен в южной организации приквартирных участков. Полноценные участки возможны только со стороны внешнего угла, т. е. со стороны улицы или при создании курдонера (см. рис. 14). В последнем случае участки хорошо располагаются с задней стороны дома. Дома с такими блоками могут применяться там, где нет необходимости в больших квартирных участках. Чаще это встречается при проектировании городской застройки, где сложные планы домов продиктованы градостроительными соображениями. В массовом строительстве чаще применяют блокированные дома простых форм, без поворотных и угловых блоков [19]. Рис. 14. Блоки с различным числом квартир: а — две двухэтажные квартиры в блоке; б — две поэтажные квартиры в блоке; в — три квартиры в блоке: одна на первом этаже, две двухэтажные над нею: г — четыре двухэтажные квартиры в блоке Расположение лестниц в блокированном жилье В отличие от индивидуального дома-коттеджа, где существует относительная свобода в выборе светового фронта, планировочная организация блок-квартиры во многом определяется его положением на двух противоположных сторонах блока, необходимостью прохода с улицы на участок, а также положением лестницы, которое может быть различным в зависимости от планировки квартиры и конструкции. На рис. 15 показаны основные схемы расположения лестниц в планах квартир: одномаршевой — вдоль поперечной стены; одномаршевой — в середине квартиры, перпендикулярно поперечным стенам; двухмаршевой — в центральной зоне квартиры; двухмаршевой у входа в квартиру. Расположение лестниц должно обеспечивать экономное использование внутреннего пространства и светового фронта квартиры. Размещение одномаршевой лестницы на первом этаже у входа, когда она ведет на второй этаж в центральную зону, позволяет четко и целесообразно организовать оба этажа. При малом шаге несущих поперечных стен такое решение наиболее рационально, но при этом усложняется конструкция перекрытия, в особенности если его элементы сборные. Более целесообразен такой прием в конструкциях с продольными несущими стенами, когда плиты перекрытия располагаются параллельно лестнице (рис. 15, а). Прием с расположением одномаршевой лестницы в центре, вдоль наружных стен здания, перпендикулярно поперечным стенам, предпочтителен при поперечных несущих стенах и достаточной ширине блока. Лестница встает в проеме между плитами перекрытия и может быть как закрытой, ведущей из передней, так и открытой из общей комнаты (см. рис. 34, б). Устройство двухмаршевой лестницы в центральной зоне квартиры перпендикулярно несущим стенам позволяет наиболее полно использовать пространство второго этажа. Ширина квартиры при этом может быть небольшой, так как в плане двухмаршевая лестница занимает немного места. Что касается планировки первого этажа, то здесь ее положение нарушает связь входной зоны и кухни-столовой с общей комнатой (см. рис. 15, в) [19]. Двухмаршевую лестницу располагают также непосредственно у входа. Она может быть размещена вдоль или поперек фасадной стены. В обоих случаях лестница занимает значительную часть светового фронта квартиры. При продольном расположении лестницы осложняется устройство передней, так как для нее остается мало места. Поэтому возникает необходимость пристраивать переднюю к основному объему блока. Во втором варианте передняя может располагаться в глубине, за лестницей (см. рис. 15, г). Существует прием расположения одномаршевой лестницы в средней зоне квартиры параллельно поперечным стенам. Он применяется тогда, когда квартира растянута вдоль дома, например, в квартирах с односторонней ориентацией в блоке, состоящем из нескольких квартир (см. рис. 15, д). Рис. 15. Приемы расположения лестниц в блокированных домах с поперечными несущими стенами: а — одномаршевая—вдоль стены; б — перпендикулярно стене; в — двухмаршевая лестница в средней зоне; г — у входа; д — одномаршевая лестница в средней зоне ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Энергоэффективность – это полезное (рациональное) использование энергетических ресурсов с целью оптимизации количества используемой энергии для сохранения постоянного уровня энергообеспечения здания или сооружения. Правильное управление энергетической отраслью, умение оптимизировать энергетический баланс, умение правильно контролировать эффективность использования энергетических ресурсов – все приводит к энергосберегающему эффекту в строительстве. Одним из важных результатов энергосбережения является сокращение энергетических расходов, т. е. финансовых затрат для обеспечения производственных процессов энергоресурсами, это с свою очередь, приводит к уменьшению их доли в общих затратах на производство продукции. Таким образом, для повышения энергоэффективности как существующих, так и вновь возводимых зданий, и сооружений необходим системный подход и экономически обоснованный комплекс взаимосвязанных и взаимозависимых энергосберегающих мероприятий градостроительного, архитектурно-планировочного, конструктивного, инженерного и эксплуатационного характера. Структура потерь тепловой энергии через ограждающие конструкции различается для одного и того же типа зданий в зависимости от этажности, материала ограждающих конструкций, года строительства, срока эксплуатации, а также качества строительных работ. Например, для домов в зависимости от этажности она такова: на стены приходится 30–35 % теплопотерь в одно- и двухэтажных зданиях, до 42 % – в пятиэтажных, до 49 % – в девятиэтажных; теплопотери через окна составляют 25, 32 и 35 % для одно- двухэтажных, пятиэтажных и девятиэтажных зданий соответственно; через цокольные и чердачные перекрытия, фундаменты здания теряется в среднем от 10 до 20 % тепла Эксплуатационная энергоэффективность здания формируется прежде всего его теплоэнергоэффективностью, которая, в свою очередь, зависит от теплозащитных свойств глухой и светопрозрачных частей ограждающих конструкций здания [34]. 3.1 Градостроительные решения Имея в распоряжении участок земли, предназначенный для строительства, зная его нюансы и особенности, проектировщик уже на первоначальном этапе состоянии заложить довольно мощный базис для повышения энергоэффективности будущего здания. Энергобаланс здания (все существующие в здании виды тепловых потерь и теплопоступлений) — это своего рода система, находящаяся в равновесии. Если пренебрегать возможностью сокращения потерь тепловой энергии, то в дальнейшем, стремясь привести платежи за отопление к определенному уровню, то будет происходить восполнение неиспользованный потенциал предыдущего этапа за счет какой-то другой меры. Если этого не сделать, то тепловые потери здания будут неуклонно расти, за ними вырастет энергопотребление, а стало быть, и расходы на отопление и вентиляцию здания. Тут можно выявить закономерность: чем на более раннем этапе проектирования решать вопрос снижения тепловых потерь, тем будут меньше затраты. Мероприятия, которые можно реализовать на этапе предпроектной подготовки? Учет ландшафта участка под застройку. Равнинный участок практически не обеспечивает никаких возможностей для реализации потенциала энергосбережения. Неровный же участок, наоборот, дает большие возможности. Здание, расположенное в низине, будет защищено от негативного влияния ветровой нагрузки, однако при этом оно может получать меньше солнечной энергии. Какая из двух составляющих будет оказывать большее влияние, покажет точный расчет энергопаспорта здания. Ориентация здания по сторонам света. Очевидно, что размещать здание на северную сторону лучше «спиной», то есть той стороной, которая имеет наименьшую площадь остекления. Ориентация дома должна быть широтной, с учетом господствующего направления ветра в зимний период. Вход должен быть с подветренной стороны, жилые комнаты в самой теплой зоне с южной стороны дома, кухня с восточной стороны дома, а хозяйственные помещения с восточной или западной стороны. Ориентация основного фасада здания на южную сторону позволит получить дополнительную возможность обогрева помещений за счет солнечной энергии в зимние месяцы, увеличить использование светового дня. Кроме того, такая ориентация здания может использоваться для получения солнечной энергии или нагрева воды для отопления самого здания. Необходимо предусматривать максимальное остекление южных фасадов и минимальное остекление северных фасадов здания. С северной стороны можно расположить мастерскую или гараж, неотапливаемый зимний сад или веранду. Учет растительности, расположенной на участке застройки. Если рядом с местом, где планируется возведение дома, растут деревья или кусты, то их также можно принимать во внимание при планировании размещения будущего здания. Растительность может способствовать снижению энергопотребления здания, уменьшая негативное воздействие ветровой нагрузки. Очевидно, что в этой ситуации деревья или кустарники должны располагаться там, откуда чаще (либо сильнее) дует ветер. Растительность может оказать еще одну дополнительную полезную услугу: снизить расход электрической энергии, потребляемой на нужды кондиционирования помещений. Так, например, зеленые насаждения, расположенные на южной стороне, будут защищать помещения от чрезмерного попадания солнечной энергии летом — как раз тогда, когда избыток тепла от солнца нам нежелателен. Для потребителя при эксплуатации будет дешевле использовать природный потенциал местности, чем постоянно пользоваться системой кондиционирования воздуха. В осенне-зимний период, когда энергия солнца нам как раз крайне необходима, деревья, сбросившие листву, не будут препятствовать проникновению солнечной энергии в помещения, ориентированные на юг [35]. 3.2 Энергоэффективные архитектурно-планировочные и объемно- пространственные решения Для увеличения энергоэффективности с планировочной точки зрения малоэтажные здания должны проектироваться максимально компактными и с меньшей изрезанностью фасада. Это позволит сократить площадь наружных ограждений и снизить теплопотери в зимний период и теплопоступления в летний период. Таким образом, чем меньше отношение площади ограждающих конструкций к объему здания, тем менее подвержено здание влияниям климата. Одним из примеров энергоэффективных малоэтажных зданий являются ширококорпусные дома. Главная их особенность состоит в увеличенной ширине корпуса (до 23,6 м) с соблюдением всех норм инсоляции и воздухообмена. В этом случае отношение полезной жилой площади к площади наружных стен увеличивается, а тепловые потери снижаются на 20–40 %. В любом здании, будь оно жилым, общественным или производственным, всегда существует определенный набор помещений с характерной нехваткой или избытками тепловой энергии. Логично, что в тех помещениях, тепла не хватает, происходит стремление к его получению. И, наоборот, жаркие помещения стараемся охлаждать по мере возможности. Например, в жилых зданиях кухня, котельная и отчасти ванная комната — это помещения с избыточным поступлением тепла. С точки зрения планирования размещения указанных помещений внутри теплового контура здания светопрозрачные конструкции рекомендуется размещать с северной стороны здания, откуда количество теплопоступлений от солнечной радиации минимально. Таким образом мы оградим указанные помещения от повышения внутренней температуры воздуха за счет солнца, ведь, исходя из особенностей эксплуатации этих помещений, там и так существуют избытки тепла. С южной стороны В жилых зданиях это, как правило, гостиная, кабинет, библиотека. Указанные помещения обычно имеют большую полезную площадь по сравнению с кухней или котельной. В них, как правило, отсутствуют мощные внутренние источники тепловой энергии, способные оказать влияние на температурно-влажностный режим помещения, поэтому солнечная энергия будет очень кстати. Что же касается западной и восточной сторон здания, то по этим сторонам света рекомендуется планировать размещение таких помещений, как спальня, прихожая. На востоке и на западе солнце бывает только утром и вечерами, при этом оно находится довольно низко и не отличается такой сильной активностью, как днем. (Рис. 25.) Рис. 25. Планировка и ориентация малоэтажного здания относительно сторон света В регионах с холодным климатом оптимальным решением является устройство только одного окна для освещения кухни. Минимальное количество окон должно быть предусмотрено также в западной и восточной стенах здания, а южная стена должна быть полностью остеклена. В некоторых проектных решениях для увеличения энергоэффективности здания только треть остекленной поверхности используется для естественного освещения и инсоляции жилой комнаты. В остальной части стены за остеклением размещается железобетонная стеновая панель (стена Тромба) с окрашенной в черный цвет наружной поверхностью. Зазор между этой стеновой панелью и внутренним стеклом образует своего рода солнечную теплицу. Таким образом, солнечная радиация, проходя через остекление, поглощается черной поверхностью бетонной стены и нагревает ее [35]. Конструктивные решения По некоторым подсчетам грамотное комплексное утепление ограждающих конструкций позволяет сократить расходы на отопление здания на 30–70 %. При проектировании новых и реконструкции существующих зданий выделяются два способа утепления – с наружной и внутренней стороны. Выбор оптимального способа утепления зависит от материала конструкций, от облика фасада и требований заказчика. Оптимальным вариантом утепления ограждающей конструкции с точки зрения влагообмена является утепление с наружной стороны ограждения. В этом случае большая часть ограждающей конструкции будет иметь положительную температуру. Кроме того, система наружного утепления позволит защитить ограждающую конструкцию от осадков, ветра, перепадов температур, водного конденсата. Утепление стен может производиться не только в процессе строительства нового здания, но и при реконструкции существующих зданий и сооружений для повышения теплозащитных характеристик стен [36]. 3.3.1 Утепление фундамента Утепление заглубленных частей зданий и сооружений позволяет сократить тепловые потери, защитить конструкцию фундамента от промерзания, избежать конденсации водяного пара и предотвратить появление сырости, а также развитие плесени. В случае заложения фундаментов выше глубины промерзания пучинистых грунтов или в случае, когда в процессе строительства в зимний период фундаментная плита не была утеплена, в грунтовом основании под ее подошвой могут возникать нормальные силы морозного пучения. Кроме того, теплоизоляционная защита является важным составным элементом гидроизоляционной системы: предохраняет от разрушения и температурного старения гидроизоляционное покрытие. К материалам, применяемым для утепления фундамента снаружи, предъявляются следующие требования: малое водопоглощение; низкая теплопроводность; высокая прочность при сжатии; стойкость к агрессивным подземным водам; неподверженность гниению и воздействию грызунов. Утепление фундамента снаружи является наиболее рациональным и обеспечивает низкий уровень тепловых потерь. Утепление грунта под отмосткой по периметру дома позволит уменьшить глубину промерзания грунтов вдоль стен и под фундаментом, а также удерживать границу промерзания в слое непучинистого грунта – песчаной или гравийной подушке, грунтах обратной засыпки. (рис.26.) При утеплении вертикальной части фундамента здания утеплитель (например, экструдированный пенополистирол) устанавливают на глубину промерзания грунта, определенную для региона строительства. (рис. 28) Толщина горизонтальной теплоизоляции должна быть не менее толщины вертикальной теплоизоляции фундамента. Чтобы предупредить проникновение дождевых и талых вод в подземные части здания, следует выполнить планировку поверхности уча-стка под застройку, создавая необходимый уклон для отвода поверхностных вод от здания. Вдоль наружных стен здания устраивают отмостку из плотных водонепроницаемых материалов (асфальт, асфальтобетон). Для защиты от проникновения грунтовой влаги в конструкции здания при новом строительстве обычно выполняется наружная изоляция конструкций со стороны воздействия воды. Для защиты существующей застройки от проникновения грунтовой влаги применяется внутренняя гидроизоляция в подвальных помещениях. (рис 27.) Рис. 26. Схема утепления фундамента: 1 – контур здания; 2 – утепление по периметру здания; 3 – дополнительное утепление в угловых зонах фундамента Рис. 27. Примеры гидроизоляции фундамента: а – при напоре грунтовых вод менее 200 мм; б – при напоре 200–1000 мм; в – при напоре свыше 1000 мм; 1 рулонная гидроизоляция; 2 – окрасочная гидроизоляция (промазка горячим битумом за два раза); 3 – оклеечная гидроизоляция; 4 – защитная стенка из глиняного кирпича-сырца; 5 – стеклоткань; 6 – деформационный шов; 7 – глина; 8 – пол подвала; 9 – стяжка; 10 – железобетонная плита; 11 – пригрузочный слой из бетона; 12 – подготовка Рис. 28. Глубина фундамента и утеплителя, в зависимости от глубины промерзания грунта в регионах Казахстана Особое внимание следует уделить утеплению цоколя здания – переходной конструкции от фундамента к наружным стенам здания. Зачастую цоколь является стеной, ограждающей помещения подполья, участвует в формировании температурно-влажностного режима подпольного пространства и всего дома. Цоколь здания находится в неблагоприятных условиях грунтовой влаги, росы, атмосферных осадков, многократных циклов замораживания и оттаивания, поэтому его необходимо выполнять из прочных водоустойчивых и морозостойких строительных материалов. Для облицовки цоколя применяют каменные плиты, керамическую плитку или штукатурный раствор на цементной основе, а в качестве утеплителя при наличии отапливаемого подвала чаще всего используют экструдированный пенополистирол. К теплозащит цоколя предъявляют те же требования, что и к наружным стенам По отношению к наружной плоскости стены цоколь может быт западающим (рис. 29), выступающим (рис. 30) или находиться в одной плоскости со стеной. Устройство западающего цоколя имеет ряд преимуществ, поскольку такая конструкция цоколя имеет меньшую толщину, защищена от воздействия воды, стекающей со стены. Однако устройство такого цоколя не всегда возможно. В ряде случаев целесообразно выполнить цоколь в одной плоскости со стеной, при этом устроив по верху цоколя выступающий поясок для защиты гидроизоляционного слоя [36]. Рис. 29. Пример западающего цоколя Рис. 30. Пример выступающего цоколя Для круглогодично эксплуатируемых зданий изнутри цокольного ограждения необходимо устраивать теплоизолирующую отсыпку, минераловатную или плитную прокладку. В полах обязательна установка вентиляционных решеток, в противном случае в помещениях подполья будет затхлый воздух [2]. При утеплении цоколя теплоизоляционный материал, как правило, располагается с наружной стороны (рис. 31). Рис. 31. Пример утепления цоколя здания: 1 – фундамент; 2 – вертикальная гидроизоляция подвала; 3 – клеящая мастика; 4 – экструдированный пенополистирол; 5 – армирующая сетка; 6 – наружный штукатурный слой; 7 -уплотняющая лента;8 – дренажный слой (гравий); 9 – горизонтальная гидроизоляция; 10 – плита цокольного перекрытия В том случае, когда в здании предполагается устройство теплого пола, вместо цоколя можно устроить забирку. При строительстве зданий на столбчатых фундаментах цокольную часть между столбами заполняют конструкциями, выполняемыми из атмосферостойких материалов и называемыми забирками (рис. 32). Минимальная толщина стенки забирки принимается: для бутовой кладки – 200 мм; для кирпичной кладки – 120 мм; для армированного бетона – 100–120 мм. Забирка заглубляется в грунт на глубину 200–300 мм. Если грунт пучинистый, то под забиркой следует устроить песчаную подушку толщиной 150–200 мм. Ширина устраиваемой песчаной подушки должна на 200 мм превышать ширину забирки [36]. Рис. 32. Пример конструкции фундамента с забиркой: 1 – фундаментный столб; 2 – забирка; 3 – отмостка; 4 – сливная доска; 5 – обшивка стены; 6 – теплый пол; 7 – грунт уплотненный Утепление ограждающих конструкций Энергоэффективность наружных ограждающих конструкций зданий может обеспечиваться за счет использования фасадных систем, включающих в себя минеральные теплоизоляционные материалы. К наиболее известным и распространенным строительным стеновым системам относятся: вентилируемые конструкции утепления наружных стен (вентилируемые фасады) – рис. 33 невентилируемые конструкции утепления наружных стен с использованием минераловатных и полистирольных плит с креплением ихнепосредственно на стены или на каркас различные сочетания предыдущих двух вариантов систем с использованием местных утеплителей. Рис. 33. Схема вентилируемого фасада: 1 – стена; 2 – утеплитель; 3 – кронштейн; 4 – анкерный болт; 5 – профиль-основа; 6 – кассеты из композитной панели; 7 – воздушный поток; 8 – цоколь Навесные вентилируемые фасады (см. рис. 33) применяют в тех случаях, когда фасад здания или сооружения подвергается активному воздействию окружающей среды (осадки, ветер), а также когда необходимо сделать акцент на художественном оформлении фасада. Такая фасадная система состоит: из металлической или деревянной конструкции, прикрепленной к несущей стене; слоя утеплителя и вентилируемой воздушной прослойки (утеплитель должен быть огнестойким, паропроницаемым и жестким); внешней облицовки (виниловый, деревянный и металлический сайдинг, ПВХ-панели, блокхаус, керамогранит, фиброцементные плиты и алюминиевые композитные панели). Благодаря такому строению фасада и наличию воздушной прослойки и отверстий для вентиляции диффузионная влага удаляется наружу и не скапливается в утеплителе. Таким образом, утеплитель сохраняет свои теплоизоляционные свойства. В качестве утеплителя в данных фасадных системах широко применяется каменная вата плотностью 45–90 кг/м3. Такая система фасада сложнее и дороже системы штукатурного фасада, однако она позволяет выполнять самое разнообразное архитектурно-художественное оформление фасада. Широко распространенным вариантом навесного вентилируемого фасада является деревянный каркас, на котором закреплен виниловый сайдинг (рис. 34) [36]. Рис. 34. Пример конструкции навесного вентилируемого фасада: 1 – виниловый сайдинг; 2 – контррейка толщиной 3–5 см; 3 – диффузионная мембрана; 4 – утеплитель (каменная вата); 5 – деревянный каркас; 6 – несущая стена Деревянный каркас необходим для надежной фиксации плит минеральной ваты снаружи несущей стены. Для защиты минеральной ваты от атмосферной влаги плиты покрываются ветрозащитной пленкой. Пленка крепится контррейками, на которых затем монтируется виниловый сайдинг. Для вентиляции и удаления лишней диффузной влаги в нижних кромках панелей сайдинга находятся специальные отверстия. Утепление таких фасадов целесообразно выполнять снаружи несущей стены, что позволит надежно утеплить стену, предотвратить образование «мостиков холода», сократить толщину ограждающей конструкции, снизить нагрузку на несущие конструкции и фундамент (рис. 35). Применение слоистой кладки, состоящей из несущей стены, утеплителя и облицовочного материала (утеплитель размещается в центральной части ограждающей конструкции), имеет ряд преимуществ: респектабельный вид фасада в случае использования дорогостоящих облицовочных материалов; долговечность, но при условии квалифицированного проектирования и монтажа конструкции. Недостатки слоистой кладки: большая трудоемкость возведения; малая воздухопроницаемость и возможность конденсации влаги между слоями такой ограждающей конструкции. В случае устройства ограждающей конструкции из слоистой кладки с воздушным зазором для вентиляции и удаления парообразной влаги устраиваются отверстия (продухи) в нижней и верхней частях стены. Верхние вентиляционные продухи располагаются у карнизов, нижние у цоколя. Для осуществления вентиляции в нижней части стены устанавливаются щелевые кирпичи, положенные на ребро на некотором расстоянии друг от друга, а образовавшийся зазор не заполняется кладочным раствором [36]. Рис. 35. Толщина утеплителя для газобетонных и кирпичных стен в регионах Казахстана Строительная система «Термокаркас». Строительство каркасных домов с использованием термокаркасных строительных панелей является одной из перспективных технологий малоэтажного строительства. Термокаркасная строительная панель представляет собой конструкцию из металлодеревянного каркаса с пенополистирольным заполнением, торцы которой обрамлены тонколистовым оцинкованным профилем (швеллером или уголком). Термокаркасная панель выполняет несущую, ограждающую и теплозащитную функции. Открытый каркас панелей позволяет применять любые облицовочные материалы для внутренней и внешней отделки здания [39]. Термокаркасные панели монтируются открытым каркасом без облицовки в отличие от сэндвич-панелей, что позволяет выполнять работы по инженерному благоустройству и чистовой отделке непосредственно под крышей готового здания. Достоинства термокаркасных панелей: доступная стоимость, простота устройства, теплоизолирующие свойства, экологичность, использование средств малой механизации. Несъемная опалубка Velox (Австрия) изготавливается из щепоцементных плит, произведенных методом прессования из минерализованной древесной щепы (95 %) и цемента, с добавлением сульфата алюминия (катализатор) и жидкого стекла (антисептик, связующее). Достоинства такой опалубки: экологичность, хорошая теплоизоляция и звукоизоляция, огнестойкость, долговечность, паропроницаемость. Строительная система Velox, применяемая для монолитного строительства в несъемной опалубке из щепоцементных плит, запатентована в 1956 г. в Австрии и в настоящее время получила широкое распространение в мире. Полностью соответствует требованиям современных стандартов по энергоэффективности и экологической устойчивости. Достоинства данной технологии: снижение себестоимости строительства до 50 %; сокращение сроков возведения объектов до 2,5 раз; экономия тепла при эксплуатации до 40 %; срок службы домов более 100 лет [39]. Система «ТеРем» – это относительно новая энергосберегающая технология возведения здания. Ее достоинства: легкость и простота монтажа конструкций; низкая трудоемкость строительно-монтажных работ; отсутствие необходимости использования тяжелой строительной техники; хорошая теплоизоляция и звукоизоляция здания, огнестойкость. Опалубочные элементы могут быть выполнены из плит пеностекла и объединены между собой с помощью связевых элементов (фиксаторов) из полипропилена, объединяющих элементы конструкции стены и фиксирующих слои опалубки между собой. Защита наружной поверхности элементов несъемной опалубки (плит опалубки наружных стен) может осуществляться путем устройства цементно- песчаной штукатурки по стальной сетке толщиной не менее 25 мм (по поверхности) и 40 мм (по откосам оконных проемов и на фасадах здания). Элементы несъемной опалубки «ТеРем» конструктивно предусматривают шесть стяжек на один опалубочный модуль стены, т.е. для восприятия нагрузки от бокового давления бетонной смеси на элементы несъемной опалубки и предотвращения их изгиба в продольном направлении требуются дополнительные крепления в виде стоек и распределительных прогонов, монтируемых по боковым поверхностям стен [39]. 3.3.3 Утепление перекрытия (покрытия) кровли Утепление кровли обеспечивает снижение теплопотерь в отопительный период и снижение перегрева подкровельных помещений в теплый период года. Теплоизоляция скатных крыш позволяет создать утепленную мансарду и увеличить площадь частного дома до 40 % (рис.36). В современной практике, как правило, используются три схемы утепления: слой утеплителя укладывается между стропилами; слой утеплителя укладывается между стропилами и в каркасе под стропилами; слой утеплителя укладывается между стропилами и в каркасе над стропилами. Первый способ применяется в случае, если толщина слоя утеплителя, полученная в результате теплотехнического расчета, не превышает толщину стропил. Второй способ утепления кровли применяется, когда высока вероятность неблагоприятных погодных условий и приоритетной является максимально быстрая установка кровельного покрытия для защиты дома от осадков. Третий способ используется, если толщины стропил недостаточно для установки утеплителя требуемой толщины и необходимо максимально увеличить полезный объем мансарды. Рис. 36. Толщина изоляции кровли в регионах Казахстана. Применение в качестве утеплителя кровли пенополистирола и экструдированного пенополистирола требует проведения противопожарных мероприятий, включающих антипиреновую пропитку деревянных конструкций и устройство огнезащитных слоев. Для защиты утеплителя и несущих конструкций крыши от проникновения атмосферной влаги, и безопасного удаления излишней влаги из под кровельного пространства наружу необходимо предусмотреть гидроизоляцию крыши. Кроме того, теплый воздух перемещается из нижних частей здания в мансарду и переносит с собой большое количество влаги, которая, попав в утеплитель, может снизить его теплозащитные свойства. Традиционная плоская крыша («мягкая» кровля) защищена от воздействия атмосферных осадков гидроизоляционным ковром на основе битумосодержащих рулонных материалов (рис. 37) [39]. Рис. 37. Схема конструкции «мягкой» кровли: 1 – стропило; 2 – пароизоляционная пленка; 3 – утеплитель; 4 – гидроизоляционная пленка; 5 – плита OSВ; 6 – подкладочный ковер; 7 – гибкая черепица Инверсионная кровля перевернута по сравнению с традиционной кровлей. Гидроизоляционный слой располагается под слоем утеплителя непосредственно на поверхности железобетонного покрытия (основание кровли), выполняя одновременно роль пароизоляции (рис. 38). Рис. 38. Схема конструкции инверсионной кровли: 1 – бетонное основание; 2 – битумно-полимерная кровельная мембрана; 3 – теплоизоляция; 4 – разделительный слой (геотекстиль); 5 – дренажная профилированная мембрана; 6 – фильтрующий слой (геотекстиль); 7 – плодородный слой с растениями Такая конструкция кровли позволяет предохранить гидроизоляционный слой от воздействия ультрафиолетовых лучей, резких перепадов температуры, циклов замораживания-оттаивания, механических повреждений, а значит, обеспечивает увеличение срока службы инверсионной кровли по сравнению с традиционной «мягкой» кровлей. Схема конструкции инверсионной кровли следующая: гидроизоляционный слой (прямо на основании); теплоизоляционные плиты (например, материалы из экструдиро- ванного полистирола); геотекстильное покрытие; дренирующий слой; защитный верхний слой является необходимым условием для противопожарной безопасности – пригрузка из гравия или гальки (см. рис. 38). Преимущества инверсионной кровли: возможность быстрого устройства при любой погоде; гидроизоляция в составе данной конструкции выполняет функции пароизоляции, что снижает риск внутренней конденсации влаги и уменьшает сметную стоимость конструкции; слой теплоизоляции и защитный слой гравия защищают гидроизоляционную мембрану от любых механических воздействий при последующей эксплуатации; при демонтаже кровельного перекрытия плиты теплоизоляционного материала могут использоваться повторно; места нарушения гидроизоляции легко обнаружить и восстановить. Недостатки инверсионной кровли: толщина слоя пенополистирола должна быть на 5–20 % больше, чем в традиционной кровле. Все достоинства технологии строительства инверсионной эксплуатируемой кровли полностью реализуются при устройстве на ней зеленой крыши. Гидроизоляционный слой эксплуатируемой зеленой крыши из рулонных наплавляемых материалов на кровлях должен быть защищен от воздействия корней растений путем использования специального противокорневого материала. Уклоны покрытия зеленой крыши и отверстия для стока воды необходимо устраивать таким образом, чтобы полностью исключить скопление воды в дренирующем слое эксплуатируемой кровли. Самый простой дренажный слой выполняется из гравия, однако для растений лучше применять материалы, которые способны аккумулировать в себе влагу, а затем постепенно отдавать ее растениям. В случае эксплуатируемой инверсионной кровли должно быть предусмотрено защитное покрытие из тротуарных плит [39]. 3.3.4 Утепление пола и подвальных перекрытий В случае устройства полов по грунту утепление пола, поверхность которого находится ниже границы промерзания, производить необязательно, но в отапливаемых помещениях следует уложить утеплитель и предусмотреть гидроизоляцию. Теплоизоляция такого пола должна обеспечивать температуру пола близкую к температуре воздуха в помещении. В полах по грунту утеплитель укладывается на слой гидроизоляции и должен обладать высокой прочностью на сжатие. Подходящими материалами в этом случае могут являться пенополистирол плотностью не менее 25 кг/м3 и экструдированный пенополистирол. Для утепления перекрытия над холодным подвалом или подпольем обычно используются мягкие плиты и маты из минеральной ваты, которые плотно устанавливаются в пространстве между балками и лагами. Через перекрытие подвала водяные пары из теплых помещений здания выходят наружу, как и через наружные стены здания. Поскольку холодный подвал расположен под перекрытием первого этажа, то направление движения водяных паров будет сверху вниз. Для защиты утеплителя от увлажнения его необходимо изолировать слоем пароизоляционного материала, который следует располагать над утеплителем (а не под ним), поскольку водяные пары диффундируют из теплых верхних помещений в более холодные нижние (подвальные). Для предотвращения увлажнения утеплителя перекрытий и появления сырости, грибка и плесени необходимо обеспечить вентиляцию подполья и подвалов. С этой целью следует устраивать специальные отверстия и продухи, через которые водяные пары будут удаляться наружу. Отдельно следует остановиться на устройстве полов с подогревом («теплый пол»). Устройство пола с подогревом повышает комфортность помещения, является экономным вариантом по сравнению с затратами на основное отопление. Покрытием для такого пола чаще всего служит керамическая плитка. Такие полы зачастую устраиваются в ванной комнате, на кухне, утепленной лоджии. Схема утепленного пола приведена на рис. 39. Рис. 39. Система «теплый пол»: 1 – железобетонная плита перекрытия; 2 – экструдированный пенополистирол; 3 – полиэтиленовая пленка; 4 – цементно-песчаная стяжка с нагревательными элементами; 5 – плитка, покрытие пола При устройстве теплого пола используются кабельные системы обогрева с нагревательными элементами. Такие системы имеют более низкую стоимость и обеспечивают требуемую жесткость и распределение тепла по всей поверхности пола. При теплоизоляции ограждающих конструкций необходимо позаботиться об устранении «мостиков холода». [39] 3.3.5. Энергосберегающие окна Основной задачей энергосбережения в зданиях и сооружениях является повышение теплозащитных качеств светопрозрачных ограждающих конструкций, и прежде всего оконных проемов. Важную роль в увеличении теплоизоляции оконного проема играет стеклопакет, поскольку именно через стеклопакет, а не через оконный профиль проникает наибольшее количество тепла. Существуют различные виды энергоэффективного стекла: i-стекло, K- стекло, энергосберегающее, теплосберегающее, теплоотражающее, теплопоглащающее и др. . Особо следует отметить i-стекло (Double Low-E) – низкоэмиссионное стекло с многослойным покрытием из серебра, нанесенным путем плазменного напыления в вакууме, обладающее улучшенными показателями теплозащиты. В стеклопакете стекло с таким напылением должно быть обращено только во внутреннее пространство. При этом прозрачность i-стекла аналогична прозрачности обычного стекла. По сравнению с обыкновенным стеклом i-стекло способно обеспечить экономию в течение одного отопительного сезона с каждого квадратного метра стеклопакета около 230 кВт. Кроме этого можно отметить другие преимущества стеклопакета с энергосберегающим i-стеклом: отражает длинноволновые тепловые лучи в сторону их излучателя (т.е. зимой в сторону квартиры, где работают отопительные приборы, а летом в сторону улицы, где температура выше), что снижает расходы на отопление помещений зимой и на кондиционирование летом; уменьшает вероятность выпадения конденсата на стекле по сравнению с обычным стеклом; препятствует выгоранию обивки и предметов интерьера помещения. На данный момент i-стекло является наиболее привлекательным среди стекол для энергосберегающих стеклопакетов по совокупности качества, срока службы. [39] Рефлекторное стекло позволяет более эффективно предотвратить проникновение ультрафиолетовых лучей через стеклопакет. Рефлекторное стекло имеет зеркальную поверхность и действует как отражатель солнечной энергии. Такое стекло может быть полностью зеркальным или полупрозрачным. Дополнительным преимуществом зеркального стекла является защищенность от просмотра внутреннего интерьера здания извне. Тонирующие и светоотражающие пленки позволяют снизить поток проникающих световых лучей. Наиболее эффективными среди них будут являться зеркальные пленки, принцип действия которых аналогичен рефлекторному стеклу. Такие пленки могут быть выполнены в различных цветовых вариантах, что позволит создать дополнительные акценты во внешнем виде здания или оригинальную цветовую подсветку внутренних помещений. Кроме использования специальных видов стекол для повышения энергоэффективности стеклопакетов можно заполнить внутреннее пространство стеклопакета аргоном. Этот инертный газ значительно сократит теплопередачу между слоями стеклопакета [39]. 3.4. Инженерные решения 3.4.1. Геотермальные источники Системы, использующие геотермальную энергию, имеют широкую область применения. В частности, их используют для отопления и кондиционирования зданий, обогрева мостов и дорожного полотна, туннелей метрополитенов и других инженерных сооружений. Для добычи низкопотенциальной энергии грунта используют скважины, глубина которых не превышает 400 м. При данной глубине температура грунта увеличивается примерно на 3 °C на каждые 100 м глубины. Такую энергию нельзя использовать напрямую, поэтому для отопления и горячего водоснабжения температуру повышают до необходимого значения при помощи теплового насоса [39]. В настоящее время данные технологии широко применяют во многих странах, таких как: Канада, Австралия, США, большинство европейских стран, имеются примеры внедрения в станах с тропическим климатом. Наряду с важным экологическим аспектом эти системы имеют большой ряд преимуществ: позволяют снизить расход электроэнергии на 50–70 % для отопления и кондиционирования зданий; возможность использования фундаментов зданиий, необходимых с конструкционной точки зрения, в качестве грунтовых теплообменников; несмотря на такие же (или немного более высокие) затраты при монтаже, как у обычных систем, они имеют меньшие текущие расходы в процессе эксплуатации. Низкопотенциальное тепло земли может использоваться в различных типах зданий и сооружений многими способами: для отопления, горячего водоснабжения, кондиционирования (охлаждения) воздуха, обогрева дорожек зимой, для предотвращения обледенения, подогрева полейна открытых стадионах. При этом на эффективность использования теплоты грунта ключевое влияние будут оказывать геологические, гидрологические и климатические условия территории строительства энергоэффективного здания. Системы, использующие тепловую энергию грунта, в основном состоят из трех частей: системы трубопроводов, погруженных в грунтовый массив или контактирующих с грунтом (первичный контур); системы трубопроводов, предназначенных для отопления или кондиционирования (вторичный контур); теплового насоса, объединяющего эти системы трубопроводов. Первичный контур служит для получения тепловой энергии грунта и располагается, как правило, в теле энергоэффективных фундаментов (ЭЭФ) или других подземных сооружений. Вторичным контуром является замкнутая система отопления в дорожном покрытии, в стенах и перекрытиях здания, в покрытии мостовых пролетов и т.д. Тепловой насос предназначен для того, чтобы повысить температуру теплоносителя из первичного контура до необходимой в пределах 25–35 °С. Поверхностные горизонтальные теплообменники Поверхностные (горизонтальные) грунтовые теплообменники (рис. 43) являются наиболее распространенным вариантом геотермальных теплообменников. Они состоят из системы труб, уложенных параллельно поверхности земли. Рис. 43. Схема горизонтального грунтового теплообменника Среди основных преимуществ данного вида теплообменников можно отметить: сравнительно низкие инвестиционные затраты; высокий сезонный коэффициент полезного действия; простой монтаж; низкую глубину монтажа без нарушения водного баланса. Такая разновидность грунтового коллектора наиболее пригодна для зданий, расположенных на относительно больших земельных участках. Например, для хорошо теплоизолированного одноквартирного дома жилой площадью 150 м2 и потребностью в тепле 7,5 кВт для размещения горизонтального грунтового теплообменника требуется земельный участок площадью около 250 м2. В зависимости от условий отдельные циркуляционные теплообменники укладываются на расстоянии от 0,5 до 0,8 м (а при диаметре труб 40 мм – на расстоянии от 1,2 до 1,5 м), аналогично системе напольного отопления. Эффективность грунтового теплообменника горизонтального типа зависит главным образом от влажности грунта. В песчаном грунте поры между твердыми частицами велики и эффекты капиллярного поднятия не развиваются, поэтому дождевая вода быстро просачивается в более глубокие слои. Таким образом, песчаные грунты, как правило, имеют небольшие значения природной влажности и их теплопроводность невелика. В глинистом грунте сила капиллярного поднятия достигает максимальных значений, поэтому влажность глинистого грунта может превышать 35 %, что обеспечивает его хорошую теплопроводность. В режиме отопления теплообменники горизонтального типа извлекают теплоту из окружающего грунтового массива так, что грунт охлаждается до температуры ниже природной. Энергетические корзины Энергетическая корзина представляет собой разновидность теплообменника горизонтального типа. Энергетические корзины (рис. 44) используются на объектах, где невозможно устройство фундаментов глубокого заложения, или в случае недостатка свободного места на площадке строительства. Рис. 44. Схема геотермальной системы с использованием энергетической корзины Такая конструкция теплообменника может быть использована для одно- и многосемейных зданий и предназначена для эксплуатации на глубине от 1 до 4 м, т.е. в непосредственной близости к поверхности грунта, где происходят сезонные колебания уровня температуры. На такой глубине погодные условия на 100 % влияют на температуру грунтового массива. В жаркие летние месяцы низкая температура грунтового массива может быть использована для пассивного охлаждения с применением только циркуляционного насоса. Это решение обеспечивает минимальный расход энергии и является наиболее рентабельным по сравнению с традиционными вариантами организации кондиционирования. Преимущества энергетических корзин: энергетическая корзина является экономически эффективной альтернативой в сфере использования геотермальной энергии; требуется небольшая площадь при эффективном использовании объема грунта (в среднем на 60 % меньше площади установки сопоставимой системы горизонтальных теплообменников); небольшая глубина установки; переменное использование грунта для нагрева и охлаждения создает энергетический баланс в грунтовом массиве и гарантирует работу источника энергии в течение длительного времени [39]. Тепловые насосы Тепловой насос – это устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой. Принцип действия теплового насоса (рис. 15) подобен принципу действия обращенной холодильной машины или парокомпрессионной холодильной машины: имеется замкнутый контур, заполненный фреоном, который имеет четыре принципиальные составляющие (испаритель, конденсатор, компрессор и дросселирующее устройство). Если в холодильной машине основной целью является производство холода путем отбора теплоты, то в тепловом насосе картина обратная. Рис. 45. Схема работы теплового насоса: 1 – испаритель; 2 – компрессор; 3 – конденсатор;4 – расширительный клапан Жидкий фреон с низкой температурой попадает в испаритель (теплообменник), в котором переходит из жидкого агрегатного состояния в парообразное за счет отбора теплоты из окружающей среды и устремляется в компрессор, в котором сжимается до необходимого значения. Затем под высоким давлением парообразный фреон отдает тепло в окружающую среду, конденсируется, переходит в жидкое состояние и после этого направляется в испаритель через дросселирующее устройство. Тепловой насос и холодильная машина характеризуются следующими показателями: холодильным коэффициентом; коэффициентом теплового насоса; коэффициентом энергетической эффективности; коэффициентом полезного действия; коэффициентом использования энергии. Среди тепловых насосов на современном этапе широко распространены геотермальные тепловые насосы. Принцип работы таких насосов заключается в отъеме тепла грунтового массива и подземных вод [39]. 3.4.3Вентиляция помещений энергоэффективного здания Основным недостатком энергоэффективных и пассивных домов является проблема с качеством воздуха в герметичных непроветриваемых жилых помещениях, а также при использовании ненатуральных строительных материалов: утеплителей, отделочных материалов, пластиков, синтетических смол, которые в процессе эксплуатации могут выделять в воздух помещений вещества, неблагоприятно влияющие на человека. Затраты на вентиляцию современных зданий при составлении энергетических паспортов оцениваются примерно в 20–40 % всех затрат на отопление. Полное исключение инфильтрации воздуха через ограждающие конструкции и использование механической приточной вентиляции позволяют снизить теплопотери примерно на 1/3 от общих теплопотерь здания. Основное охлаждение помещений в зимнее время происходит через щели и неплотности в окнах, поэтому повышение теплозащитных качеств окон связано с уменьшением воздухопроницаемости за счет применения герметизирующих прокладок. Это снижает теплопотери, но в то же время сокращает количество свежего воздуха, поступающего в помещение. В связи с этим необходим переход от неорганизованного притока наружного воздуха к организованному притоку, регулируемому с помощью специальных устройств, которые должны отвечать следующим требованиям: отсутствие дискомфорта по температуре и подвижности воздуха в помещении; герметичность устройства в закрытом положении; термическое сопротивление клапана приточного устройства должно быть не менее термического сопротивления оконного заполнения; возможность плавного регулирования притока воздуха от полностью открытого до полностью закрытого положения устройства; эстетичность. Указанным выше требованиям отвечает рекуперация – способ вентиляции помещений через регулируемые вентилируемые окна и вентилируемые наружные стены. Суть такого способа вентиляции заключается в том, что наружный холодный воздух, проходя через наружное ограждение, нагревается и выходит в помещение, возвращая часть теряемого тепла. Принципиальная схема рекуператора представляет собой двухстенный теплообменник, где, не перемешиваясь, встречаются два потока воздуха – вытяжной и приточный (рис. 46). Рис. 46. Пример устройства вытяжной системы с рекуперацией воздуха Имея разность температур, эти два воздушных потока обмениваются тепловой энергией между собой. В результате холодный воздух нагревается, а теплый воздух охлаждается. При помощи рекуперации можно сохранить более 70 % тепла, проходящего через рекуператор. Выделяется несколько видов эффективности рекуперации: Нулевая эффективность (эффективность открытого окна) наблюдается в случае, когда теплый воздух удаляется без дополнительного использования, а холодный воздух, попавший в помещение, понижает температуру воздуха в помещении. Эффективность 100 % (на практике невозможна) могла бы возникнуть в случае, если приточный воздух нагреется до температуры удаляемого из помещения воздуха, потери энергии при этом не происходит. Эффективность 30–90 % достигается использованием в системе вентиляции рекуператоров. Рекуператоры могут быть классифицированы в зависимости от конструктивного исполнения и предназначения на следующие виды: по типу движения воздуха (теплоносителя) – прямоток или противоток; по принципу действия и конструктивному исполнению теплообменника роторный рекуператор и пластинчатый рекуператор. Среди недостатков системы рекуперации воздуха можно отметить ее стоимость, а также необходимость систематического поддержания системы в работоспособном состоянии (очистка каналов и фильтров) [39]. Вывод: на данный момент существует множество энергоэффективных технологий, при подборе которых нужно учитывать все основополагающие факторы, начиная от градостроительных решений заканчивая качеством грунта на территории постройки. Так при неправильной проектировки, различные энергоэффективные установки, не только не будут работать в полную силу, но и могут принести убыток своему владельцу. 85 4.СОЦИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СЕМЕЙНОГО ЖИЛЬЯ В рамках написания данной работы был проведен социальный опрос граждан разных возрастов, для выявления актуальности темы совместного семейного проживания разных поколений людей и их предпочтений в жилье. В ходе проведения социального опроса, было опрошено 73 человека. Из них 43 человека- женщины (59%), 30 человек- мужчины (41%).
Таблица 7. Возраст, пол и количество опрошенных в ходе социального опроса По итогам опроса выяснилось, что среднее количество детей в семье варьируется от 2 до 3 детей, среднее количество членов семьи от 4 до 5 человек. Диаграмма 3. Распределение по полу и возрастам По результатам опроса на диаграмме 4 отображена статистика ответов опрошенных на вопрос: «Как часто Вы общаетесь с семьей?». По результатам опроса, можно сделать вывод, что 26% опрошенных затрудняются ответить на поставленный вопрос. 35% людей видятся несколько раз в месяц, преобладающее количество из них возрастом до 50 лет. Оставшиеся 39% людей чаще чем раз в неделю, это люди как пенсионного возраста, так и до 25 лет. Диаграмма 4. Анализ ответов опрошенных, насколько часто население общается с семьей Диаграмма 5. Анализ ответа опрошенных, как близко они готовы жить с семьей По итогу опроса выяснилось, что большая часть, около 52%, людей готова жить с семьей в одном или соседних домах, лишь 2% затруднялись ответить. Стоит отметить, что 51% женщин из опрошенных хотят жить со своей семьей в одной жилплощади (квартире, доме). А 43% мужчин желают жить по соседству (диаграмма 5). Диаграмма 6. Усредненная площадь квартиры с точки зрения платежеспособности опрошенных На диаграмме 6 отображен усредненный результат опроса, в ходе которого выяснилось, что для женщин самая оптимальная квадратура является 115,7 м2, а для мужчин 107,4 м2. Именно такая площадь жилья будет оптимальна для людей, с точки зрения их потребностей и платежеспособности. Диаграмма 7. Статистика потребности дополнительных помещений в жилье На основании опроса, выяснилось, что почти 70% женщин хотят иметь гардеробную и столовую, а 40% мужчин собственный тренажерный зал и 46% мастерскую или домашний кинотеатр (диаграмма 7). Диаграмма 8. Статистика людей, желающих жить с детьми, родителями и т.д. В результате опроса было выявлено, что люди в возрасте за 50 лет хотят жить с семьей (51%), тогда как люди в возрастном промежутке 18- 35 лет не хотят жить с другими членами своей семьи (25%). Только 33% хотят жить с родителями или с другими родственниками (диаграмма 8). Диаграмма 9. Статистика ответов опрошенных на вопрос: «Какие, по Вашему мнению, внутридомовые пространства должны быть общими?» По итогу опроса самыми популярными вариантами ответа являются гостиная и кухня. 38% опрошенных проголосовали за гостиную, а 27% за кухню. 25% людей, не желающих жить семьей выбрали вариант ответа «Никакие» (диаграмма 9). Диаграмма 10. Статистика общения опрошенных с соседями На диаграмме 10 отображена статистика насколько близко опрошенные общаются соседями. 41% опрошенных дружат со своими соседями, большая часть из них относится к возрастной категории 35+. 45% просто здороваются со своими соседями, 67% из них представители мужского пола. Оставшиеся 14% не общаются с соседями или затрудняются ответить, большую часть состовляют люди 18-25 лет. Рис. 47. Наиболее частые варианты устройства придомовых участков Наиболее частыми ответами на вопрос: «Какие общественные пространства хотели бы Вы видеть на придомовых участках?», стали детская площадка, огород или сад, зона барбекю, зона коллективного общения с развлечениями (теннисные столы, шахматные столы и т. д.) и сквер для прогулок. Вывод: было выявлено, что большая часть опрошенных людей возрастной категории 35+ лет хотят жить с семьей. По гендерному признаку, и мужчины, и женщины одних возрастов давали похожие ответы. Люди 18-35 лет в большей степени, отвечали на вопросы о совместном проживании и общении с соседями, отрицательно. Также можно заметить тенденцию у опрошенных к возвращению к традиционному стилю жизни, т. проживанию большой семьей, состоящей из нескольких поколений. Исходя из опроса, люди готовы жить с соседями в добрососедских отношениях, и проводить время на общественных придомовых территориях. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе проведения данного исследования было выявлена актуальность проектирования блокированного жилья семейного типа, его архитектурно- планировочные особенности и аспекты формирования, так же были изучены современные концепции проектирования блокированного жилья и проведено социальное исследование. Задачи исследования были успешно выполнены. Данное исследование затрагивает актуальные темы, это желание иметь собственный отдельный участок, а также сохранение традиций и семейных ценностей. В данной работе были изучены исторические, социальные и экономические предпосылки формирования малоэтажного жилища, развитие жилых ячеек и их планировочных решений, в следствии эволюции человека и увеличении требовании к комфорту жилища. На основе всех этих факторов за термин таунхаус - отдельно стоящий малоэтажный жилой дом, с собственным двором для каждой квартиры, на двух-трех хозяев с изолированными входами. Также был проанализирован зарубежный и отечественный опыт и выявлены основные архитектурно- планировочные, градостроительные и материально- технические приемы, которые могут быть использованы в будущем проектировании блокированного жилья. Были изучены различные энергоэффективные решения в жилищном строительстве, которые могут быть использованы для повышения энергоэффективности и энергосбережения, а также экологичности жилого района. Были проанализированы типы семей, характерные для Казахстана, и выявлены их особенности. Также данное исследование затронуло социальную сторону актуальности проектирования подобных типов жилья. Для выявления актуальности темы был проведен социальный опрос, где было выявлена тенденция возвращения семейных ценностей и желание большей части населения жить рядом с семьей и иметь большую жилую площадь, чем сейчас. В современном Казахстане немало семей, которые по сей день почитают культуру и традицию семейного очага. Они предпочитают объединять несколько поколений в одном доме и иметь общий очаг. Возможность иметь личное пространство в доме, который объединять в себе разные поколения является острой проблемой казахских семей. Выполненная классификация блокированного жилища охватила правила зонирования жилья, размещения конструктивных элементов и размещения объекта в градостроительной ситуации. Также были выявлены основные конструктивные решения и характеры блокировки. В ходе исследования были проанализированы и выявлены ключевые особенности малоэтажного блокированного жилья, которые будут учтены в дальнейшем проектировании. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Ульрих Шродер Вариантная планировка домов и квартир. Планировочные решения с учетом численности и образа жизни семьи: . - Москва: Стройиздат, 1984. - 232 с. Шнейдерман И.М. 2. РАЗВИТИЕ МАЛОЭТАЖНОГО ЖИЛЬЯ И ЕГО РОЛЬ В ПОВЫШЕНИИ КАЧЕСТВА ЖИЗНИ НАСЕЛЕНИЯ // Народонаследие. - 2013. - С. 4 Анализ зарубежного опыта индивидуального малоэтажного домостроения (ИМД) и возможности развития ИМД в России // Гильдия Маркетологов URL: https://www.marketologi.ru/ Илья Ильф, Евгений Петров Одноэтажная Америка. - Москва: Азбука, 2018. - 295 с. Рыбалкина М. Н. ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ УЧАСТКОВ МАЛОЭТАЖНОЙ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ ЛЕНИНГРАДА 1944-1954 ГГ.: дис. Кандидат арх. наук: Выпуск: № 11 (65), 2017. - СПб., 2017. - 22 с. Лосев Ю.Г., Лосев К.Ю. Малоэтажное жилищное строительство как основа инновационного развития строительной отрасли // Вестник Евразийской науки, 2021 №2 Корнилова А. А, Сакенова С. М ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ МАЛОЭТАЖНОГО ЖИЛЬЯ В СЕВЕРНОМ КАЗАХСТАНЕ // Вестник науки КазАТУ им. С.Сейфуллина. - 2011. - №4. - С. 71. Вавилова Т.Я. Архитектура малоэтажных жилых зданий. Исторические традиции : учебное пособие / Вавилова Т.Я., Жданова И.В.. — Самара : Самарский государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2015. — 190 c. Всеобщая история архитектуры в 12 томах / Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР, Научно-исследовательский институт теории, истории и перспективных проблем советской архитектуры. — Ленинград ; Москва : Издательство литературы по строительству, 1966—1977. / Глава I. 1917—1932 гг. Архитектура жилых зданий (С. О. Хан-Магомедов). — С. 78—97. Глава «Архитектура села. 1941—1954». «Всеобщая история архитектуры. Том 12. Книга первая. Архитектура СССР» под редакцией Н.В. Баранова. Автор: В.Н. Калмыкова (Москва, Стройиздат, 1975) Старостенко Ю.Д., 2021. Academia. Архитектура и строительство, № 4, стр. 29-38. / Дачное строительство в СССР в 1930-е годы на примере «Городка писателей» в Переделкине / Ю.Д.Старостенко, НИИТИАГ, Москва Дачи, виллы и особняки : Фасады и планы каменных и деревянных построек в новых стилях / Под редакцией Вл. Стори. — С.-Петербург : Книгоиздательство М. Г. Стракуна, [б. г.]. — IV, 72 с., ил. — (Дачная архитектура за границей). Малоэтажное жильё // Википедия URL: ru.wikipedia.org Главы раздела «Европа» из книги «Всеобщая история архитектуры. Том VII. Западная Европа и Латинская Америка. XVII — первая половина XIX вв.» под редакцией А.В. Бунина (отв. ред.), А.И. Каплуна, П.Н. Максимова. Москва, Стройиздат, 1969 A brief history of London's architecture by Daisy Mason // Foxtons URL: https://www.foxtons.co.uk/ Молчанов В. М., Основы архитектурного проектирования: социально-функциональные аспекты. Учебное пособие / Серия «Высшее профессиональное образование». — Ростов н/Д: Феникс, 2004. — 160 с. с ил. Общество, среда, архитектура : социальные основы архитектурного формирования жилой среды : учеб. пособие/ К.В. Кияненко; Волог. гос. ун-т. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Вологда : ВоГУ, 2015. – 284 с.: ил. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Том III (5). Жилые здания. Шевцов К.К. (ред.). 1983 Змеул С.Г., Маханько Б.А. Архитектурная типология зданий и сооружений. – М.: Архитектура-С, 2004. – 238 с. Лицкевич и климат. – М.: Стройиздат, 1984. – 288 с.; ил. Шерешевский И.А. Жилые здания. Конструктивные системы и элементы для индустриального строительства. – М.: Архитектура-С, 2005. – 123 с. Лисициан М.В., Пронин Е.С. Архитектурное проектирование жилых зданий. – М.: АрхитектураС, 2006. – 488 с. СН РК 3.02-02-2018 «Проектирование одноквартирных жилых домов и их инженерных систем» СН РК 2.04-01-2011 «Естественное и искусственное освещение». СН РК 2.02-01-2019 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» СП РК 2.04-01-2017 «Строительная климатология» Маклакова, Т. Г. АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДАНИЙ / Т. Г. Маклакова, В. Г. Шарапенко, О. Л. Банцерова, М. А. Рылько - Москва : Издательство АСВ, 2017. - 432 с. Хан - Магомедов, С.О. Архитектурное проектирование жилых зданий /С. О. Хан - Магомедов. – Москва, 1932.-97с.; Hans Stimmann TOWNHOUSES BERLIN / Издательство: DOM publishers, -368с. Мэтью Фредерик, Джон Купренас «101 полезная идея для инженеров и архитекторов» / Издательство: Питер,2014. -300с. Эрнст Нойферт «Строительное проектирование. 3» / Издательство: Москва-Стройиздат, 2009. -592с. Петер Нойферт, Людвиг Нефф «Проектирование и строительство. Дом, квартира, сад» / Издательство: Архитектура- С, 2016. -264с. Сапрыкина Н. А. Мобильное жилище севера. – Л. : Стройиздат, 1986. – С. 38 – 56. Сапрыкина Н. А. Мобильное жилище севера. – Л. : Стройиздат, 1986. – С. 38 – 56. Бадьин Г.М., Сычев С.А. Современные технологии строительства и реконструкции зданий. – СПб.: БХВ-Петербург, 2013. – 288 с. Бадьин Г.М. Строительство и реконструкция малоэтажного энергоэффективного дома. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. – 432 с. жүктеу/скачать 3,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|