- •Учебное пособие по спецкурсу для студентов
- •Введение
- •1. Применение солнечной энергии при проектировании зданий
- •Общие сведения
- •Конструктивные решения
- •Гелиотехнические требования к проектированию солнечных зданий
- •Архитектурная композиция гелиозданий
- •Отечественный опыт применения солнечных систем
- •Зарубежный опыт разработки гелиозданий
- •Солнечный дом в Бедфорде
- •Солнечный дом Гарольда Хэя
- •Внешний вид дома
- •Пластиковый солнечный коллектор, наполненный водой, на крыше
- •Подвижные изолирующие ставни в отодвинутом положении
- •Ветроэнергоактивные здания
- •Принципы проектирования ветроэнергоактивных зданий
- •Примеры ветроэнергетических установок
- •42 Электростанция
- •3.2. Конструктивные приемы проектирования гидроэнергоактивных зданий
- •3.3. Архитектурно-строительные приемы проектирования зданий работающих с использованием геотермальной энергии
- •Заглубленные жилища
- •4.1. Проблема сохранения энергии
- •4.2. Выбор архитектурных решений
- •4.3. Выбор конструктивных решений и взаимосвязь заглубленных зданий с поверхностью земли
- •4.4. Некоторые особенности проектирования заглубленных жилищ
- •4.5. Примеры заглубленных жилищ
- •Заключение
- •Литература
- •Оглавление Введение 3
4.5. Примеры заглубленных жилищ
Рассмотрим 2-этажный суперизолированный дом в холодном климате штата Миннесота. Здание имеет трапециевидную в плане форму с широким фасадом, обращенным на юг. Остальные фасады находятся в земле т.к. участок поднимается к северу. Элементами пассивного солнечного отопления служат витражи и оранжерея южного фасада с тройным остеклением проемов, массивные бетонные стены и кирпичные полы. Вход в дом – с промежуточного уровня. Вдоль северной стены расположены нежилые помещения. Для уменьшения энергопотребления использован дифференцированный режим эксплуатации помещений. На 1-ом этаже располагаются гостиная, кухня, столовая, которые требуют наибольшего отопления в дневное время на 2-м этаже – спальни, пик потребления тепла в которых приходится на вечернее и ночное время. Теплопоступление регулируется системой клапанов и вентканалов. Для горячего водоснабжения имеются водяные коллекторы. Вертикальная вентиляция организована через двухсветную оранжерею и фонарь верхнего света. Плоскость остекления защищена от летнего перегрева специальным навесом (рис. 49).
а
в
в)
в)
в)
б
Рис. 49. Заглубленный в склон суперизолированный дом:
а – общий вид; б – план 1-го этажа; в – план 2- го этажа;
1 – столовая; 2 – кухня; 3 – оранжерея; 4 – гостиная;
6 – спальня; 6 – гардеробная; 7 – подсобные помещения;
8 – фонарь верхнего света
На плоских участках используется земляная подсыпка, имитирующая заглубление в грунт.
Обычно принято считать, что проектирование и строительство обвалованных и заглубленных домов – очень сложное и дорогостоящее мероприятие. Позволить себе подобное могут, как правило, достаточно состоятельные люди. Не во всем и не всегда подобное утверждение верно. Электрик из Армингтона (Иллинойс, США) Энди Девис построил свой первый обвалованный дом Davis Cave в 1975 г. (во время энергетического кризиса 1970-х годов). Девис считал, что заглубленное здание может быть весьма эффективно с энергетической точки зрения и весьма удобно для жилья. Дом который Энди построил со своей семьей, обошелся лишь в $15000 (включая стоимость отделки и оборудования).
Основная часть здания (прямоугольная секция добавлена позже) решена в виде восьмигранника для уменьшения длины свободностоящих стен. Внутренняя часть выполнена из монолитного железобетона; толщина покрытия 300 мм, задней и боковой стен 200 мм, передней и единственной открытой стены 300 мм (рис. 50).
Рис. 50. Заглубленный дом Davis Cave.
Общий вид
Одним из редких образцов экологического жилища выступает полузаглубленный особняк близ города Альдранс в Австрии. Он построен по проекту архитектора Хорста Герберта Парсона из Инсбрука для друга – художника (рис. 51).
Дом разделен на три функциональные зоны. За главным входом с парадной лестницей на первом, нижнем уровне разместился выставочный зал. За ним возвышается свод оранжереи, служащей световой шахтой, воздухообменником и теплонакопителем. В толще горы устроены три этажа жилых помещений. Их высокое качество с точки зрения условий жизни обеспечено хорошей вентиляцией, естественной освещенностью и визуальной связью с внешним миром через остекленный объем оранжереи. С другой стороны, это – хоть высокоцивилизованные, но «пещеры», создающие ощущение надежной защищенности (рис. 52, 53).
Поначалу дом задумывался как обычное, большей частью надземное террасное сооружение развернутое поперек склона. После дискуссий об экономичности и экологичности жилища он в конечном виде стал примером «альтернативного» строительства на горном склоне с минимальной площадью застройки, существенной экономией на отоплении и охлаждении, а также выразительным внешним обликом.
Стабильная температура среды, окружающей стены дома равная 8 градусам тепла на глубине 1,5 метра от поверхности земли, обеспечила комфортный микроклимат в любое время года и в любую погоду. Теплоизоляция подземной оболочки обеспечена восемью сантиметрами эффективного пенобетона.
Кроме физической комфортности, особняк-землянка предлагает основанный на неординарном решении (врезка вооружения в глубь тела горы) визуальный комфорт: дом представляет собой череду пространств разной степени раскрытия во вне, разной масштабности объемов, разной насыщенности визуальными впечатлениями. В здании можно пережить широкую гамму ощущений – от чувства погребенности, свойственного бомбоубежищу, до парения над землей (рис. 54, 55).
Рис. 51. Интерьер
Рис. 52. Главный фасад
в)
Рис. 53. Планы этажей
Рис. 54. Аксонометрия
Рис. 55. Боковой фасад
