СОЛНЕЧНЫЙ ДОМ

Реклама:
ГАЛПРОЕКТ: ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖИЛЫХ ДОМОВ , ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ , ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ, МАГАЗИНОВ, ЗАГОРОДНЫХ ДОМОВ , КОТТЕДЖНЫХ ПОСЕЛКОВ, ПЕРЕПЛАНИРОВКА КВАРТИР, ИНТЕРЬЕРЫ


Совсем недавно энергообеспечение зданий за счет солнечной энергии в России считалось экономически невыгодным, тогда как за рубежом: в Канаде, Финляндии, США, Японии, Австралии, Израиле, Греции и многих других странах такие дома давно уже существовали. В связи с постоянным ростом стоимости энергоносителей в России постепенно стал расти интерес к вопросам энергосбережения и использования возобновляемых источников энергии, среди которых одним из основных является солнечная энергия.

Солнечный дом



Работы в этом направлении велись в том числе в Ассоциации производителей энергоэффективных окон (АПРОК) и в Московском Государственном строительном университете (МГСУ).

На основании этих исследований, архитектором Захаровой Т.В. была разработана программа "Солнечный дом" и запроектирован архитектурный проект "Сол-1", в котором реализован концептуальный подход к вопросам формирования комфортной, экологически чистой среды обитания при максимальном использовании активных и пассивных систем энергосбережения, а грамотное архитектурно-конструктивное и планировочное решения создают эффект энергоресурсосбережения и позволяют сэкономить от 30 до 80% энергии, по сравнению с традиционными решениями.

Система энергоресурсосбережения эффективно работает только при правильно выбранном архитектурно-конструктивном решении зданий и сооружений. Такой комплексный подход развит и проработан программой "Солнечный дом".

На выставке "Жилище-99" (ВВЦ) за продвижение и внедрение энергосберегающих и экологически чистых технологий программа "Солнечный дом" и архитектурный проект удостоены золотой медали.

Итак, сегодня, на страницах нашего журнала мы беседуем с автором программы и архитектурного проекта "Солнечный дом" Т.В. Захаровой.

- Татьяна Владимировна, что подразумевается под понятием "Солнечный дом", как возникла идея его создания?

- "Солнечный дом" - это оптимальное комплексное сочетание архитектурно-планировочных и инженерных решений для создания комфортной среды обитания современного человека. Этот дом предполагает не перекраивание природы под свои нужды, А МАКСИМАЛЬНОЕ ВРАСТАНИЕ ЧЕЛОВЕКА В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ, установление гармонии между ними, использование современных материалов и технологий, инженерных систем позволяет отказаться от многих традиционных подходов к строительству. Совершенно бессмысленно из-за недостаточной теплоизоляции здания отапливать за свой счет окружающее пространство или сжигать высококалорийное и дорогое топливо в огромных количествах, когда необходимую энергию можно извлечь из протекающей рядом реки или моря, из земли и даже из ветра и Солнца. Весь вопрос в том, сколько это будет стоить. И мы хотим, чтобы наш дом, созданный из экологически чистых материалов и использующий при эксплуатации самое современное инженерное оборудование, обходился при строительстве и эксплуатации дешевле, чем дом традиционной конструкции.

Архитекгурно-планировочное и конструктивное решения для каждого такого дома индивидуально. В наш дом мы собрали все новейшие российские технологии, с которыми наша программа должна войти в XXI век.

По мнению экспертов в области строительства и архитектуры в недалеком будущем наши здания должны будут стать более энергоэффективными и приспособленными к окружающей среде. При этом комфорт, эстетические качества и экономичность таких зданий будут более высокими. Для отопления, охлаждения и освящения таких зданий будут использовать минимум природных ресурсов.

Такие здания должны стать не только источником экономии средств, но и предметом моды!

К комплексному решению "Солнечного дома" мы подходили постепенно. Еще в 1993 г. в Москве был создан Научно-исследовательский и проектный центр "Энергоэффективные здания", являющийся структурным подразделением фирмы "Сол". Основной функцией этого центра являлись исследования в области экономии энергии, инсоляции, солнцезащиты и производства энергоэкономического остекления, стеклопакетов, солнцезащитных устройств, тепловых солнечных коллекторов, фотоэлектрических элементов, тепловых насосов и другого оборудования зданий. Кроме того, задачей центра являлась разработка новых типов зданий, использующих для теплоснабжения и охлаждения возобновляемые источники энергии. Центр занимается, также, вопросами экономии энергии для освещения, в том числе - автоматическим регулированием искусственного освещения.

Опыт проектирования и строительства зданий с системами солнечного теплоснабжения в нашей стране еще не велик, поэтому мы начали с проектирования индивидуальных домов с пассивными гелеосистемами, используя стены тромба, гравийные теплоаккумуляторы, а зимние сады и ряд таких элементов конструкции здания, как атриумы, веранды, теплицы и т.д. служили средством привлечения заказчиков. Такие элементы пассивного использования солнечной энергии, как зимние сады и встроенные теплицы показали свою высокую эффективность для энергосбережения. Кроме того, эти элементы повышают комфорт и уют дома, позволяют снежной российской зимой наслаждаться окружением естественной зелени. Правильно запроектированные теплицы обеспечивают в центральных районах России значительную экономию топлива.

Пассивные гелеосистемы могут быть эффективны как в индивидуальных, так и многоэтажных домах. Методы расчета таких систем зависят от формы и объема здания, местных климатических условий, инсоляции и других факторов.

- Если есть пассивные системы солнечного теплоснабжения, значит существуют и активные? В чем различие этих систем?

- Использование специального инженерного оборудования, такого, как солнечные коллекторы, теплообменники, баки-накопители нагретой солнцем воды или другой жидкости, автоматику, регуляторы, фотоэлектрические элементы (преобразователи солнечной энергии в электрическую, и т.д.) - такие системы называются активными. Архитектурно-строительные системы, улавливающие солнечное тепло, направляющие его в глубь помещения, аккумулирующие его там и отдающие его в нужное время во внутреннюю среду называются, в отличие от активных, пассивными. Эти системы не требуют практически никакого инженерного оборудования.

- Татьяна Владимировна, известен ли опыт применения солнечных систем в России?

- Пока что в нашей стране имеется сравнительно ограниченный опыт применения систем солнечного теплоснабжения с использованием солнечных коллекторов, хотя работы по их созданию велись довольно давно на основе государственных программ. К сожалению, при низкой стоимости энергоносителей, конечные потребители не были заинтересованы в дополнительных затратах на новое нетрадиционное оборудование, а об экологии никто всерьез не задумывался. Солнечные коллекторы не производились, их пытались "внедрять", принимая программы и постановления, но небольшие партии коллекторов делались из дешевых подручных материалов, и срок службы таких коллекторов был намного меньше их срока окупаемости.

Тем не менее, неплохо работали отдельные системы и в Украине, Грузии и в Средней Азии, и некоторых других районах. Именно в этих наиболее солнечных районах и велись ранее основные работы по гелеосистемам, а применение их в России было достаточно ограничено.

Гелеосистемы в России - это, в основном, системы горячего водоснабжения, и большинство их сосредоточено в Краснодарском крае, хотя имеются несколько опытных установок и в других южных регионах России, вплоть до Забайкалья. Системы разрабатывались, как правило, для применения на крупных объектах, например для горячего водоснабжения больниц, пансионатов или санаториев, и имеют площадь солнечных коллекторов в десятки и сотни квадратных метров. Часть из них используют коллекторы импортного производства, а применение отечественных разработок в этой области ограничено недостаточным производством современных и высокоэффективных солнечных коллекторов. Так, например, в Сочи за последние годы созданы и работают системы солнечного горячего водоснабжения пансионата "Шексна", использующая полностью импортное оборудование, и системы в санатории "Лазоревское", где коллекторы отечественные.

Около 15 лет назад был построен экспериментальный солнечный дом в Армении, где применялись тепловые коллекторы. Были экспериментальные объекты типа "солнечной деревни" в Краснодарском крае, но там основным оборудованием были фотоэлектрические преобразователи. За последние годы этот опыт по созданию "солнечных домов" не был востребован.

- А как обстоят дела с разработкой "солнечных домов" за рубежом?

- Многие зарубежные страны развивают у себя использование возобновляемых источников энергии, применение солнечной энергии наиболее развито. Многие россияне во время своих зарубежных поездок видели в таких странах, как Турция, Греция или Израиль солнечные водонагреватели на крышах отелей, ресторанов или коттеджей. Наиболее динамично развивается применение солнечной энергии в Германии. Принятие специальных программ по экологии и энергосбережению, оказание существенной государственной поддержки этому направлению привело к тому, что счет построенных систем и установок ежегодно идет на сотни тысяч квадратных метров. С учетом экономии энергии при эксплуатации создаются новые проекты зданий, целенаправленно и комплексно реализующие основную идею - комфортное жилье в экологически чистой среде, без затраты своих средств на ее обогрев. Значительно меньше развиты системы фотоэлектрического преобразования солнечной энергии. Это связано с сохраняющейся до сих пор высокой стоимостью оборудования. Они применяются только в ограниченных случаях, когда получение электроэнергии другими способами не возможно или обходится еще дороже.

- Каковы перспективы применения новых материалов и энергосберегающих технологий?

- Основные мировые тенденции постепенно проникают в Россию. По мере роста стоимости энергоносителей и в нашей стране начинает формироваться рынок энергосберегающих технологий и использование солнечных систем теплоснабжения. Для демонстрации потенциальным потребителям в едином комплексе всех возможностей новых материалов и энергосберегающих технологий, инженерных систем солнечного теплоснабжения, тепловых аккумуляторов и тепловых насосов, а также и специальньх архитектурных и конструкторских решений нами ведутся переговоры о реальном строительстве нескольких демонстрационных и жилых объектов - зданий коттеджного типа, выполненных с учетом основных принципов формирования новой среды обитания. Где они будут расположены? Как минимум один объект должен быть расположен в Москве или ближайшем Подмосковье, поскольку Москва является главным информационным центром страны, хотя климат здесь не самый лучший для демонстрации всех возможностей "солнечного дома". Остальные объекты должны быть построены на юге России, чтобы продемонстрировать возможности новых технологий с максимальной эффективностью.

- Какие материалы и оборудование Вы собираетесь использовать?

- Несмотря на все экономические трудности, переживаемые нашей страной, научная мысль в ней никогда не замирала. Поэтому, начав поиск материалов и подбор оборудования для строительства "солнечного дома" по разработанному нами проекту, мы столкнулись с тем, что нашими учеными разработан и запатентован ряд новых и очень интересных изобретений в области строительных материалов и технологий, так что выбор у нас есть. Так, пока далеко не полностью используются возможности такого традиционного для России материала, как древесина. И кому, как не России, с ее мировыми запасами леса, быть законодателем "строительной моды" на этот материал. Самое интересное, что в ряде развитых европейских стран интерес к деревянному домостроению начинает активно развиваться, потому что дерево является наиболее экологичным материалом, тем более если древесину подвергнуть современной технологической обработке, сделав ее не только влаго-, но и огнестойкой. Что же касается оборудования для солнечных систем теплоснабжения, то здесь, в значительной мере, придется опираться на зарубежных производителей. В России есть перспективные разработки солнечных коллекторов, представляющих интерес не только для отечественного, но и для зарубежного рынка, а все остальное оборудование системы пока будет поставляться из Германии.

- А что же вообще представляет собой солнечный коллектор о котором вы упоминаете?

- Солнечный коллектор - это специальный теплообменник, в котором энергия солнечного излучения преобразуется в тепло. Существуют десятки вариантов их конструкций, но принцип их устройства одинаков. Обычно это плоская металлическая панель, в которой имеются каналы для жидкости. Поверхность этой панели, обращенная к Солнцу, - черная, для лучшего прогрева. Эта панель устанавливается в корпус, выполненный в виде плоской рамы. Для снижения тепловых потерь под панелью устанавливается теплоизоляция, а сверху она защищена специальным стеклом.

Жидкость (вода или специальный теплоноситель), проходящая через коллектор, нагревается солнечным излучением, а затем это тепло используется для нагрева водопроводной воды или отопления. Температура нагрева жидкости зависит от многих факторов: плотности и долготы солнечного излучения, эффективности конструкции коллектора, расхода жидкости через него, температуры окружающего воздуха и т.д. Следует отметить, что современные коллекторы позволяют получать на выходе из них достаточно высокие температуры теплоносителя, приближающиеся к 100 °С и даже выше.

- Татьяна Владимировна, в заключении хотелось бы узнать, когда будет построен первый солнечный дом по Вашему проекту?

- На данный момент стадия рабочее проектирование завершена, но к сожалению первый объект будет построен в Германии. Ведутся переговоры о строительстве таких домов в Московской области и южных регионах России. Первый объект на самообеспечении в виде передвижного демонстрационного жилого модуля, рассчитанного на жизнеобеспечение двух человек (два спальных места, мини кухня, душевая, гардероб, откидной стол и стулья, баки-накопители холодной и горячей воды, места для хранения аппаратуры) был запроектирован и изготовлен в 1999 г. Он демонстрировался на выставке "Спасение-2000".

Особенно актуальными вопросы энергосбережения становятся в связи с реализацией программы реформирования и модернизации жилищно-коммунального комплекса, согласно которому расходы на электро- и теплоснабжение в ближайшее время в стопроцентном объеме лягут на плечи населения.

Архитектор Т.В. Захарова, лицензия Г 626700, рег.№ РЦ - 0665
Российский Лицензионный Архитектурный Центр
тел. 482-50-93, тел./факс 211-10-36, факс 482-43-58, 473-21-39 (вечер)

Источник: "Строительный путеводитель", 22(154), июль 2001 г.