Пасивна къща

Архитектурният проект

за пасивна къща е разработен за участие в международен конкурс, в периода януари-март 2012 г.

Пасивната къща е енергоспестяваща сграда, с висока степен на жилищен комфорт при изключително ниска консумация на енергия.

Предвидени мерки за намаляване консумацията на енергия:

Южна ориентация на обема на сградата и прозорците, мерки срещу засенчване на къщата през зимата и прегряване през лятото

Пасивно използване на слънчевата енергия

Компактна форма (минимално съотношение на околна повърхнина и обем) S/V=0,65

Изолация, необходима за постигане на стандарта „пасивна сграда“

U стойност на ограждащите външни стени U=0.0884 W/(m²K)

U стойност на под към терена U=0.0736 W/(m²K)

U стойност на покрива U=0.0849 W/(m²K)

Прозорци с троен стъклопакет с газ (криптон) между стъклата U=0.71 W/(m²K) и G>50%

Въздухонепроницаемост на сградата – използваме паропропропускливи въздухонепроницаеми фолиа

Стена „Тромб-Мишел" зад южната фасада

Липса на топлинни мостове

Охлаждане и отопление с възстановяване на енергията от отработения въздух, съчетано с принудителна вентилация и топлообмен с рекуператор

Слънчеви колектори за битова гореща вода – инсталирана площ 18 кв.м.

Определяне ориентацията на сградата

След направените изследвания на имота, стигнахме до решението, показано в проекта. Анализирахме ослънчаването, засенчването и „розата на ветровете“ през всички сезони (данните са взети от метеорологична станция до с. Лозен). Преобладаващите зимни ветрове са предимно от югозапад и запад.

Съществуващите сграда и дървесна растителност при избраната от нас ориентация са на запад и представляват естествена защита от зимния вятър, а също така не засенчват къщата. Като допълнитела преграда срещу ветровете сме предложили ограда на имота от вечнозелени храсти, с височина около 2 м., иглолистни дървета и барбекю с пергола в западната част на парцела.

Избрахме този вариант, тъй като плътните огради създават вихри, докато порестите прегради (като комбинация от дървета и храсти), увеличават спокойните зони.

Чрез широколистната растителност в южната част на двора, предвидена така, че да не засенчва сградата, канализираме летните североизточни ветрове. С ветроуловител на покрива същите ветрове се използват за пасивно охлаждане.

Дизайн

Естествената топлина във външните пространства зависи от положението на слънцето и от свойствата на земната повърхност да отдава топлина. Поради това и топлинната крива закъснява спрямо кривата на височината на слънцето с около един месец, т.е. най-топлия ден не е на 21 юни, а е някъде през последните дни на юли, и най-студения ден не е 21 декември, а е през последните дни на януари. Ъгълът на падане на слънчевите лъчи през лятото (21 юни, 12,00 ч.) за тази географска ширина е 70º7´, а в края на юли е около 60º. Така определихме наклона на южната фасада.

Слънцезащитните устройства по южната фасада са с променящ се наклон, като през лятото не пропускат слънчевите лъчи, и обратното през зимата ги пропускат.

В основата на южната фасада има наклон, който използваме, за да насочим отразената слънчева радиация към сградата (през зимните месеци).

Традиционните жилища в студен климат имат наклонен покрив към неблагоприятната посока и прозорци основно по южната фасада. По този начин решихме наклона на покрива към север.

Обем на сградата

Компактен, с пропорция (съотношение на околна повърхнина и обем) S/V=0,65, което е по-малко от това на куб с дължина на страната 9 м.

Прозорците са основно на южната фасада, като са предвидени по един малък отваряем прозорец на източната и западна страна. Монтират се на външния изолационен слой на стената.

Помещенията в сградата са разделени на температурни зони – отопляеми и неотопляеми. Границата между двете зони е от двойна преградна стена, като между стените преминават инсталациите за охлаждане, отопление, вентилация и вертикалните щрангове за вода и канал. Кухнята, баните и тоалетната са планирани така че, тръбните разводки (топла, студена вода и канализация) са в един вертикален клон и са максимално къси. По този начин свеждаме загубата на енергия от тях до минимум.

Използваме и контролирана принудителна вентилация чрез охлаждане/подгряване на пресния въздух чрез земен въздушен топлообменник в почвата на дълбочина 4 м., където температурата през зимните месеци е между 5ºС – 10ºС, а през лятото е между 10ºС -15ºС. Затопленият в къщата въздух чрез рекуператор предава топлина на влизащия свеж въздух, т.е. налице е възстановяване на енергията от отработения въздух.

За постигне високата енергийна ефективност

За рециклиране на отпадната топлина, използваме топлообменници с т. нар. противотокова или насрещна схема на движение на двата потока – подаваният пресен външен въздух и отработения вътрешен въздух. Ефективността им достига до 95%, като минимум се счита 80% „обратно” възвръщане на енергията.