Разделы: Строительство
Размещена 12.11.2016. Последняя правка: 11.11.2016.
Просмотров - 3437

Строительство энергоэффективных купольных домов в Якутии

Ионова Марианна Николаевна

Студент

Северо-Восточный Федеральный университет имени М.К. Аммосова, Инженерно-технический институт

Студент

Архангельская Екатерина Афанасьевна, кандидат технических наук, доцент кафедры экспертизы управления и кадастра недвижимости, Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова

УДК 69.036.3

На территории Якутии в настоящее время строят обычные дома с кубическими, прямоугольными формами. В разных других странах архитекторы и строители придумывают и строят разные дома с причудливыми формами. Например, в европейских странах в основном архитекторы дают предпочтение домам с необычными формами. В настоящее время, когда строительство развивается большими темпами, людям становится однообразно жить в обычных кубических домах, поэтому архитекторы придумывают все новые и новые идеи для жилых домов. Также сами архитекторы придумывают разные новые проекты. В Якутии же, строительство дома в виде полусферы станет новым толчком в сфере строительства, так как люди, которые живут на Севере в холоде, предпочитают купольные дома, ведь такие дома держат тепло и ветры обходят стороной.

Сферические дома – это достаточно экономичные строения, которые наиболее полно отображают идею энергосбережения и концепцию экологически чистого жилья. Считается, что сфера – самая распространённая форма во вселенной и поэтому человек чувствует себя наиболее уютно в домах, которые построены подобным образом.

Актуальность темы - ресурсосбережение в малоэтажном строительстве.

Цель: доказать энергоэффективность строительства купольных домов в Якутии.

Задачи:
1. Определить в чем заключается экономия энергоресурсов.
2. За счет чего сохраняется тепло в купольном доме.
3. Поиск наиболее выгодного материала.
4. Выбор наиболее выгодного материала.

Энергоресурсы можно экономить за счет панорамного остекления в верхней части здания, дом будет дополнительно нагреваться за счет парникового эффекта и дома будет светлее, даже без искусственного освещения; система отопления дома - тёплый пол, электрический или водяной.[3, c. 10] За счет теплого пола общая температура в помещении воспринимается как более высокая, и теплота будет поддерживаться всегда, это так называемая циркуляция воздуха: теплый воздух, проникающий через пол, стремится непосредственно к вершине купола; солнечные батареи, установленные в доме, нагревают воду активно, что уменьшает расход энергии в доме приблизительно на 10%; в качестве вентиляционной системы дополнительно может использоваться герметично закрывающийся клапан вверху сферы или открываемые и регулируемые окна. Многочисленное остекление купольного дома не влияет на прочностные характеристики. [1, c. 36]

Тепло в купольном доме сохраняется за счет своей формы. За счет своей куполообразности, ветер и снег будут обходить стороной. Аэродинамические свойства купола уменьшают сопротивление ветру, благодаря чему не создаются зоны высокого и низкого давления, как следствие - отсутствие сквозняков и выветривания тепла. Помимо этого, у купола, на 60 – 70% меньше деталей в самом каркасе конструкции, что позволяет сэкономить дополнительно 5 – 10% энергии на отсутствии «мостиков холода» из-за однородности материала защитных ограждений.

Строительство дома купольного типа возможно из любого строительного материала: бетона, металла, дерева и др. Купольные дома обладают надежностью и долговечностью в эксплуатации (без капитального ремонта такие постройки могут прослужить более 50 лет). Долговечность дома зависит не столько от выбора материала, сколько от того, как он построен и обслуживается.  В настоящее время в Якутии построили деревянные купольные дома геодезического типа. Конечно же, такие конструкции быстрее возводятся и имеют ряд преимуществ в эксплуатации.[2, c. 17] Геометрия сферы, в отличие от обычного прямоугольного дома, способна обеспечить более низкие эксплуатационные расходы на отопление. Меньше площадь стен – меньше площадь теплопередачи и меньше потери тепла.

Монолитные купольные дома в других городах и странах обычно строят из бетона. Такие дома наиболее устойчивые и безопасные, куполообразная форма практически неразрушима, так как она в прямом смысле держит сама себя. Стены в таких домах гладкие и потому при отделке используется меньшее количество отделочных материалов. Энергоэффективные монолитные купольные дома в Якутии можно построить из пенобетона. Обычно строители не предпочитают строить дом из пенобетона, так как при резком ударе он запросто трескается. [2, c. 18] Соответственно, необходима аккуратность в каждом движении и армирование конструкций. А это приводит к определённым дополнительным затратам времени и денежных средств. Долговечность также попадает под сомнения, учитывая, что пеноблоки нередко раскалываются даже при транспортировке.

А если построить купольный дом из пенобетона, то в таком доме затраты на материал и энергоресурсы будет больше.

В наших условиях в Якутии наиболее выгодным материалом будет дерево. Деревянный геодезический купол наиболее экологичен и целесообразен для строительства в Якутии и в плане эксплуатации, и в плане экономии энергоресурсов и строительных материалов.[2, с. 25]

Строительство купольных домов обходится дешевле на 50%, чем стандартный одноэтажный дом и позволяет экономить тепло. Геометрия сферы гораздо эффективнее прямоугольных строений при соотношении внутреннего объема с внешним корпусом. Например, возьмем кубический дом 10*10=100 кв. метров, периметр = 40 метров; купол диаметром  11,3 метра = 100,28 кв. метров, длина окружности 35,5 метров. Экономия начинается еще с самого фундамента. [2, c. 17] Теплопотери фундамента зависят не от площади пола, а от длины периметра. Конструкция дома собирается быстро и не нуждается в тяжелой строительной технике. [4, c. 130] Тепло в кубическом доме будет распределен по углам и теплота будет выходить из дома, тогда будут лишние затраты, не экономично в плане энергосбережения, а тепло в купольном доме за счет своей формы будет равномерно распределен по всему помещению и будет держаться всегда. За счет уменьшения объема отапливаемого помещения мы экономим на теплоресурсах, поэтому отопление купольного дома в зимний период требует на 20–30% меньше энергоресурсов, по сравнению с обычными зданиями. [3, c. 10] Поверхность шара примерно на четверть меньше, чем поверхность куба такого же объема, а значит и материалов для строительства купола потребуется на четверть меньше.

В заключение можно сказать, что в купольных домах меньшие затраты на строительство и на отопление дают возможность к изучению и строительству куполообразных домов для условий с суровым климатом. Не только за рубежом можно строить купольные дома, но и в условиях севера и вечной мерзлоты можно построить энергоэффективный купольный дом с использованием энергосберегающих технологий, ведь большинство построек куполовидной формы, создаваемые еще на заре цивилизации, построены в местностях с экстремальными климатическими условиями. Таким образом, в зимнее время можно поддерживать тепло за счет системой отопления теплого пола циркуляцией воздуха, а летом за счет парникового эффекта с панорамным остеклением, герметично закрывающимися клапаном вверху сферы или открываемыми и регулируемыми окнами.

1. Иванова Н. Энергоэффективные дома. // Загородное обозрение. - 2011. - №11. - С. 10-12.
2. Кузнецов А. Проектирование энергосберегающих зданий. // Проектные и изыскательские работы в строительстве. - 2010. - №1. - С. 15-20.
3. Самойлов В.С. Строительство деревянного дома. // Возведение фундамента, стен и крыши гидро- и теплоизоляция, отделка деревянного дома. - 2006. - №3 - С. 45-90.
4. Широков Е.И. Экодом нулевого энергопотребления - реальный шаг к устойчивому развитию. // Архитектура и строительство России. - 2009. - № 2. - С.35-39.

Комментарии пользователей:

Оставить комментарий