مشكلة كفاءة الطاقةتزداد حدة الإسكان كل عام. لا يتعلق الأمر فقط بارتفاع أسعار الطاقة ، الأمر الذي يؤدي حتماً إلى ارتفاع أسعار المرافق. التدهور الكبير للوضع البيئي ، والتغيرات المناخية المرتبطة بتأثيرات الاحتباس الحراري تسبب قلقا متزايدا.

أول ما يجب أن يكون منزل موفر للطاقة، بدأ التفكير بجدية في الغرب في نهاية القرن الماضي. بادئ ذي بدء ، اهتم خبراء من النمسا وألمانيا والسويد بتوفير تكلفة الكهرباء والتدفئة.

بعد تحليل المشكلة بعناية ، وجدوا أن كفاءة الطاقة الإجمالية للمنزل تتأثر بأكثر من العوامل الواضحة مثل أنظمة العزل أو التدفئة. حتى الأشياء التي لم يتم أخذها في الاعتبار من قبل هي: اتجاه المبنى بالنسبة إلى النقاط الأساسية ، وشكل المبنى ، إلخ.

تم تطوير معايير بناء جديدة ، وظهر تصنيف حديث للمباني وفقًا لمستوى الطاقة المستهلكة في تشغيلها. مقدمة المفهوم سلبي»يمكن اعتبار المباني تغييراً أساسياً في معالم صناعة البناء.

ما هي الكهرباء المستخدمة؟ أساسا للتدفئة السكنية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استهلاك الكثير من الموارد من خلال الإضاءة وتشغيل الأجهزة المنزلية وتسخين المياه للاحتياجات المنزلية والطهي. إذا أنفقت الدول الأوروبية في المتوسط ​​57٪ من إجمالي الطاقة على تدفئة الأماكن ، فإن هذا الرقم في روسيا يصل إلى 72٪.

المخرج واضح. يعد تشييد المباني الموفرة للطاقة أغلى قليلاً (بنسبة خمسة عشر بالمائة) ، لكنه يبرر نفسه بعد بضعة أشهر من بدء التشغيل ، لأنه يتيح لك حقًا توفير المال والموارد. يتم زيادة الكفاءة التشغيلية ليس فقط من خلال تغيير معايير البناء ، ولكن أيضًا من خلال مراجعة مبادئ استهلاك الكهرباء المنزلية: استخدام أجهزة تلفزيون LCD ، ومصابيح LED ، وما إلى ذلك.

أنواع المباني من حيث كفاءة الطاقة

يمكن للمبنى الذي تم بناؤه وفقًا لمعايير كفاءة الطاقة الحديثة أن يوفر 40 إلى 70 بالمائة من فواتير المرافق. إنه يوفر كمية هائلة من الطاقة والموارد. في الوقت نفسه ، تبين أن المؤشرات العامة لدرجة الحرارة والمناخ المحلي المواتي ورطوبة الهواء أعلى من تلك المقبولة عمومًا وينظمها مالك المبنى.

يشمل التصنيف الغربي للمباني من حيث كفاءة الطاقة معدلات استهلاك الحرارة التالية:

• مبنى قديم (300 كيلوواط ساعة / متر مكعب في السنة) - بُني قبل سبعينيات القرن الماضي ؛
• مبنى جديد (150 كيلوواط ساعة / متر مكعب في السنة) - من 70 إلى 2002 ؛
• منزل مع استهلاك منخفض للطاقة (60 كيلوواط ساعة / متر مكعب في السنة) - منذ عام 2002 ؛
• منزل سلبي (15 كيلوواط ساعة / متر مكعب في السنة) ؛
• منزل مع صفر استهلاك للطاقة ؛
• منزل يولد بشكل مستقل الطاقة بكميات كبيرة مما هو ضروري لتشغيله.

يختلف التصنيف الروسي للمباني عن الغربي:

• مبنى قديم (600 كيلو واط ساعة / متر مكعب في السنة) ؛
• منزل حديث تم بناؤه وفقًا لمعيار SNiP 23-02-2003 "الحماية الحرارية للمباني" (350 كيلو واط / متر مكعب في السنة).

من الواضح أن المناخ القاسي في روسيا يتطلب تكاليف عالية لتدفئة المباني السكنية. ومع ذلك ، لا ينبغي دائمًا اعتبار القواعد المقبولة عمومًا مرضية. من الضروري استخدام التقنيات الجديدة والحلول البناءة والمواد الحديثة في بناء المساكن مع انخفاض استهلاك الطاقة. هناك فرص لهذا.

مفهوم البيت السلبي

يمكن تسمية فكرة المنزل السلبي بأنها الأكثر تقدمية حتى الآن. خلاصة القول هي إنشاء منزل لا يعتمد على الموارد الخارجية ، ويكون قادرًا على توليد الطاقة بمفرده ويكون صديقًا للبيئة تمامًا من كائن يتطلب تكاليف تشغيل هائلة. حتى الآن ، تم تنفيذ الفكرة جزئيًا.

يتم تزويد المنزل السلبي بالطاقة من مصادر الطاقة الطبيعية المتجددة: ضوء الشمس وطاقة الرياح والأرض. تُستخدم أيضًا الحرارة الطبيعية التي يولدها الأشخاص الذين يعيشون في المنزل ويشغلون الأجهزة المنزلية كمصدر للطاقة. يتم تقليل فقد الحرارة إلى الحد الأدنى بسبب تصميم المبنى ، والعزل الحراري الأكثر كفاءة ، واستخدام التقنيات الموفرة للطاقة ، وإنشاء نظام تهوية مبتكر فعال.

ومن المثير للاهتمام ، في الاتحاد الأوروبي ، أن العمل جار لإدخال قوانين ، والتي بموجبها يجب أن يصبح بناء المنازل ذات "استهلاك الطاقة الصفري" هو المعيار.

يتم تحقيق استهلاك منخفض للغاية للطاقة بسبب العزل الدقيق للأبواب الخارجية ، وفتحات النوافذ ، ومفاصل الجدران ، والغياب التام لـ "الجسور الباردة" (أقسام الجدار التي يتم من خلالها فقدان نصف الطاقة الحرارية) ، واستخدام الحرارة الناتجة بشكل طبيعي عن طريق الناس والأجهزة ونظام التهوية.

منزل موفر للطاقة - مبادئ البناء

الهدف الرئيسي لبناء منزل موفر للطاقة هو تقليل استهلاك الطاقة ، خاصة خلال فترات البرد الشتوي. المبادئ الأساسية للبناء هي كما يلي:

• بناء طبقة عازلة 15 سم ؛
• الشكل البسيط لسقف ومحيط المبنى ؛
• استخدام مواد دافئة وصديقة للبيئة ؛
• إنشاء نظام تهوية ميكانيكي بدلاً من نظام تهوية طبيعي (أو جاذبي) ؛
• استخدام الطاقة المتجددة الطبيعية ؛
• اتجاه المنزل في اتجاه الجنوب ؛
• الإقصاء الكامل لـ "الجسور الباردة" ؛
• ضيق مطلق.

معظم المباني القياسية الروسية لها التهوية الطبيعية (أو الجاذبية)، وهو غير فعال للغاية ويؤدي إلى أهمية كبيرة فقدان الحرارة. في الصيف ، لا يعمل مثل هذا النظام على الإطلاق ، وحتى في فصل الشتاء ، فإن التهوية المستمرة ضرورية لتدفق الهواء النقي. تثبيت المنقهيسمح لك الهواء باستخدام الهواء المسخن بالفعل لتسخين الهواء الداخل والعكس صحيح. نظام الاسترداد قادر على توفير 60 إلى 90 في المائة من الحرارة بسبب تسخين الهواء ، أي أنه يسمح لك بالتخلي عن مشعات المياه والغلايات والأنابيب.

يسمح لك الاسترداد بنقل الحرارة من هواء العادم إلى الهواء النقي.

ترد معلومات مفصلة عن بناء نظام تهوية في المقال:.

ليس من الضروري بناء منزل بمساحة أكبر مما هو ضروري للعيش الحقيقي. تدفئة الغرف الإضافية غير المستخدمة أمر غير مقبول. يجب أن يكون المنزل مصممًا تمامًا لعدد الأشخاص الذين سيعيشون فيه بشكل دائم. يتم تدفئة بقية المباني ، بما في ذلك بسبب الحرارة التي يولدها الشخص بشكل طبيعي ، وتشغيل أجهزة الكمبيوتر ، والأجهزة المنزلية ، وما إلى ذلك.

يجب بناء منزل موفر للطاقة مع مراعاة الاستخدام الأقصى للظروف المناخية. يجب أن يكون عدد كبير من الأيام المشمسة في السنة أو الرياح المستمرة بمثابة تلميح لاختيار مصادر الطاقة البديلة.

من المهم التأكد ضيقليس فقط بسبب إغلاق النوافذ والأبواب ، ولكن أيضًا بسبب استخدام الجص على الوجهين للجدران والأسقف وحواجز الرياح والحرارة والبخار. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن مساحة الزجاج الكبيرة ستؤدي إلى فقدان الحرارة بشكل لا مفر منه.

حساب كفاءة الطاقة في المنزل عند التصميم

عند اختيار مكان للبناء ، ينبغي مراعاة المناظر الطبيعية. يجب أن تكون التضاريس مسطحة ، دون تغييرات مفاجئة في الارتفاع - لن يستفيد أساس المنزل من ذلك إلا من حيث الموثوقية والضيق. ومع ذلك ، يمكن استخدام أي ميزة منظر طبيعي لتحسين الكفاءة التشغيلية. على سبيل المثال ، سيوفر اختلاف الارتفاع نظام إمداد مياه منخفض التكلفة.

تأكد من مراعاة موقع المنزل بالنسبة للشمس من أجل الاستفادة القصوى من ضوء الشمس الطبيعي بدلاً من الكهرباء. يوضح الشكل إمكانية استخدام الحرارة الشمسية حسب الوقت من السنة.

في الصيف ، تمنع أقنعة السقف ارتفاع درجة حرارة الغرفة من الإشعاع الشمسي المباشر. في فصل الشتاء ، يتم التقاط طاقة الشمس إلى أقصى حد.

يجب أن تكون القمم ومنحدرات الشرفات والأسقف مثالية في العرض حتى لا تتداخل مع الضوء الطبيعي وتمنع ارتفاع درجة حرارة المبنى وتحمي الجدران من المطر. يجب تصميم السقف مع مراعاة الكتلة الملحة للغطاء الثلجي. لا تنس عزل السقف وتنظيم المزاريب.

كل هذا لن يقلل من تكاليف الصيانة فحسب ، بل سيزيد من عمر المبنى أيضًا.

"مطبات" استخدام المواد الحديثة

في البناء الحديث ، يتم استخدام أنواع مختلفة من العزل بنشاط. وهي مصممة لعزل الأساس والجدران وسقف المبنى إلى أقصى حد ، وبالتالي تقليل فقد الطاقة. المواد الحديثة الأكثر شيوعًا هي: رغوة البوليسترين (البوليسترين الموسع) ، EPPS (رغوة البوليسترين المبثوقة) ، عزل الصوف المعدني (الصوف الزجاجي ، البازلت أو الصوف الحجري) ، رغوة البولي يوريثان ، الزجاج الرغوي ، ايكووول ، الفيرميكوليت ، البيرلايت.

عليك أن تفهم أن الخيارات الاقتصادية الشائعة مثل البوليسترين أو الخرسانة الخلوية أو الألواح الخرسانية الرغوية يمكن أن تصبح المأزق الذي يمكن أن تنكسر ضده فكرة كفاءة الطاقة. الحقيقة هي أن ألواح الخرسانة الغازية والرغوية غالباً ما يتم تصنيعها بانتهاك صارخ للتكنولوجيا. مثل هذا "العزل" لن يجعل المنزل موثوقًا به ودائمًا.

ينتمي الستايروفوم عمومًا إلى فئة المواد الخطرة. إنه قابل للاحتراق للغاية ويبدأ في إطلاق مواد سامة ضارة بالفعل عند درجة حرارة 60 درجة. في أغلب الأحيان ، يختنق الشخص أثناء الحريق ، ويتلقى جرعة قاتلة من المواد السامة. بالإضافة إلى ذلك ، يطلق البوليسترين الممتد مواد سامة في درجة حرارة الغرفة. أخيرًا ، إنها ببساطة قصيرة العمر: عمر البلاستيك الرغوي 40 عامًا ، في حين أن متوسط ​​عمر المنزل 75 عامًا.

كيفية تحسين كفاءة الطاقة لمنزل مبني بالفعل

تحسين كفاءة الطاقة لمنزل مبني بالفعل أمر حقيقي. ومع ذلك ، ينبغي مراعاة "عمر" المبنى. إذا سمح التجديد الرئيسي للمبنى بالتمدد لمدة عشرين عامًا أخرى ، فإن اللعبة تستحق كل هذا العناء: الاستثمار سيؤتي ثماره. إذا تم هدم المبنى خلال خمس إلى عشر سنوات ، فلا داعي لتغييره بشكل جذري.

تساعد المواد والتقنيات الحديثة في تقليل فقد الطاقة. عليك أن تبدأ بتحديد أماكن تسرب الحرارة. "الجسور الباردة" تأخذ من المبنى في المتوسط ​​نصف الحرارة المتراكمة. هذا هو السبب في أنه من المهم للغاية اكتشاف وإزالة أماكن تسرب الجدران والأسقف وفتحات النوافذ والأبواب.

غالبًا ما توجد أخطاء في المكان الذي يتم فيه إخراج الشرفة والطابق السفلي والهياكل الخارجية الأخرى. تأكد من عزل العلية والسقوف فوق الطابق السفلي (من الأفضل استخدام الألواح العازلة للحرارة) والأبواب الداخلية. سيحصل سكان المباني السكنية على تأثير ملحوظ من خلال تركيب الأبواب في منطقة الدهليز.

ليس فقط الشعور بالبرودة الذاتية يمكن أن يشير إلى كسر في الختم. ظهور العفن والفطريات على الجدران هو مؤشر واضح على إزالة الضغط. يمكن للنوافذ القديمة أو المثبتة بشكل غير صحيح أن تحرم الغرفة من نصيب الأسد من الحرارة. في بعض الأحيان ، يمكن أن يؤدي استبدالها بنوافذ ذات زجاج مزدوج عالي الجودة مثبتة وفقًا لـ GOST إلى تقليل تكاليف التدفئة بمقدار 2-3 مرات.

يجب أن تكون المواد العازلة صديقة للبيئة وآمنة. خيار ممتاز هو استخدام الجص الدافئ لإغلاق إضافي وعزل الجدار. تتكيف هذه المادة تمامًا مع اللحامات والمفاصل منزوعة الضغط ، فضلاً عن الشقوق المرئية. كمسخن ، يجوز استخدام البولي إيثيلين ، ووضعه تحت غلاف خشبي. يجب ألا يقل سمك المادة عن 200 ميكرون.

كيفية تحسين كفاءة أنظمة التدفئة والتهوية

يمكن أن يكون تحديث نظام التدفئة هو أهم جزء في المشروع لتحسين كفاءة الطاقة في المنزل. يمكن الحصول على تأثير جيد من خلال استبدال بطاريات الحديد الزهر بأخرى من الألومنيوم بجهاز استشعار للتحكم في درجة الحرارة. في هذه الحالة ، من الضروري إجراء حساب دقيق للعدد المطلوب من الأقسام المطلوبة لتدفئة غرفة معينة.

من الممكن تركيب شاشات عاكسة للحرارة خلف مشعات التدفئة ، وكذلك أجهزة التحكم في إطلاق الحرارة. إن أمكن ، يجدر تركيب عناصر إضافية لتسخين المياه باستخدام مجمّع شمسي.

خيار ممتاز لتقليل تكاليف الطاقة هو استبدال التهوية الطبيعية بالتهوية الميكانيكية مع الاسترداد. تمت مناقشة مزايا هذا النظام بالفعل. إنه قادر على تسخين الهواء الداخل على حساب الهواء الخارج من النظام.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك تثبيت أجهزة التحكم في التهوية ، وأجهزة التهوية الخاصة ، والمضخات الحرارية لتبريد الهواء.

تدابير لتوفير المياه والكهرباء والغاز

أصبحت عدادات المياه والغاز بالفعل ، إلى جانب عدادات الكهرباء المعتادة ، سمة لا غنى عنها لكل منزل أو شقة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك تثبيت عدادات منزلية مشتركة ومثبتات ضغط على الأرضيات.

في المداخل ، من الأفضل تركيب إضاءة فلورية موفرة للطاقة. بالنسبة للشارع ، من الأفضل استخدام مصابيح LED. يجب أن تتحكم تركيبات المرحلات الضوئية الصوتية في إضاءة الأقبية والغرف الفنية والمداخل السكنية. يمكن استخدام الألواح الشمسية لإضاءة المباني.

الأجهزة المنزلية الموفرة للطاقة من الفئة A + وما فوق (التلفزيونات ، غسالات الصحون ، الأفران ، المكيفات ، الغسالات) توفر الطاقة بشكل كبير.

المساهمة في توفير أنظمة التحكم في مناخ الغاز في الشقق وغرف الغلايات. خيار ممتاز هو التدفئة القابلة للبرمجة ، واستخدام مواقد خاصة موفرة للطاقة ، بالإضافة إلى مواقد الغاز في الوضع الاقتصادي.

من الواضح أن حلًا أو حلين غير كافيين لتحقيق كفاءة الطاقة ، حتى لو كنا نتحدث عن بناء منزل من الصفر. يمكن تحقيق الراحة والاقتصاد والسلامة البيئية من خلال نهج متكامل لحل المشكلة. يحتاج كل من المنزل الخاص والمبنى السكني إلى مشروع جاد يغطي جميع جوانب كفاءة الطاقة.

وفقًا لتقديرات الخبراء ، من الممكن بشكل واقعي تقليل تكلفة إمدادات الطاقة لمنزل تم بناؤه بالفعل بمقدار أربعة أضعاف ، مما يقلل بشكل متناسب من تكاليف السكان.