エネルギー効率の良い家-パート2

6番。暖房および給湯

ソーラーシステム

部屋を暖め、水を温める最も経済的で環境に優しい方法は、太陽エネルギーを使用することです。おそらくこれは、家の屋根に設置された太陽集熱器によるものです。このような装置は、家の暖房および給湯システムに簡単に接続でき、その動作原理は次のとおりです。このシステムは、コレクター自体、熱交換回路、貯蔵タンク、および制御ステーションで構成されています。クーラント（液体）がコレクター内を循環し、コレクターは太陽のエネルギーによって加熱され、熱交換器を介して貯蔵タンク内の水に熱を伝達します。後者は断熱性に優れているため、お湯を長時間保つことができます。 このシステムでは、バックアップヒーターを設置して、曇りや日照時間が不十分な場合に必要な温度に水を加熱することができます。

コレクターはフラットで真空にすることができます。平らなものはガラスで閉じられた箱であり、その中には冷却剤が循環するチューブのある層があります。このようなコレクターはより耐久性がありますが、今日では真空コレクターに取って代わられています。後者は多くのチューブで構成されており、その中には別のチューブまたはクーラントを備えたいくつかのチューブがあります。外管と内管の間に真空があり、断熱材として機能します。真空コレクターは、冬や曇りの天候でも、より効率的で、メンテナンスが可能です。コレクターの耐用年数は約30年以上です。

ヒートポンプ

ヒートポンプは、家庭用暖房に低品位の環境熱を使用します。空気、下層土、さらにはセントラルヒーティングパイプラインなどからの二次熱。このような装置は、蒸発器、凝縮器、膨張弁、および圧縮機で構成されています。それらはすべて閉じたパイプラインで接続されており、カルノー原理に基づいて動作します。簡単に言えば、ヒートポンプは冷蔵庫と同じように動作しますが、逆に機能するだけです。前世紀の80年代にヒートポンプが珍しく、贅沢でさえあったとしたら、たとえば今日のスウェーデンでは、家の70％がこのように暖房されています。

コンデンシングボイラー

従来のガスボイラーは、かなり単純な原理で作動し、大量の燃料を消費します。従来のガスボイラーでは、ガスを燃焼させて熱交換器を加熱した後、煙道ガスはかなり高い可能性を持っていますが、煙突に逃げます。コンデンシングボイラーは、2番目の熱交換器により、凝縮した空気蒸気から熱を奪うため、設置効率が100％を超えることもあり、省エネ住宅のコンセプトに適合しています。

燃料としてのバイオガス

有機農業廃棄物がたくさん溜まると、バイオリアクターを作ることができます バイオガス生産用。その中で、バイオマスは嫌気性細菌によって処理され、60％のメタン、35％の二酸化炭素、および5％の他の不純物からなるバイオガスの形成をもたらします。洗浄後は、暖房や家庭用温水に使用できます。リサイクルされた廃棄物は、畑で使用できる優れた肥料に変換されます。

住宅設計段階-エネルギー効率計画

将来の居住空間を建設するための土地区画を選択する際には、すでに自然の景観を考慮に入れる必要があります。地形は必ず平坦で、標高差があってはなりません。しかし、それでも違いがあれば、それを有利に利用することができ、コストを最小限に抑えた水の供給を確保することができます。

先に述べたように、電気の代わりに使用できるので、太陽に照らされた側を選択する価値があります。防音と断熱は、エネルギー効率の高い住宅のプロジェクトを準備するときにすでに提供されている必要があります。これがないと、省エネは不可能です。

ポーチのスロープ、屋根、キャノピーは最適な幅にする必要があります。これにより、日光が当たっても日陰がなくなり、ファサードが雨や過熱から保護されます。屋根は冬の雪の臨界重量を考慮して設計されています。高品質の断熱材と有能な排水路を組織することを忘れないでください。

すべてのパッシブハウス機器は、設計段階で単一のエネルギー効率の高いシステムに「リンク」されています

説明

パッシブハウス（別名、省エネ住宅）の概念は、住宅のエネルギー消費量が13％である技術要件のリストを定義します。その年のエネルギー消費指標は15W* h/m2です。

そのような家の建設のために、低エネルギー消費のための条件を作り出すであろう特定の要件を順守する必要があります。パッシブハウスに完全に慣れるためには、それを構成する各要素を個別に分解する必要があります。

家の形

家の総面積に熱損失が直接依存していることを考えると、パッシブハウスを設計するプロセスでは、ドーム型の家などの構造の形状に注意を払うことが重要です。省エネ民家は、コンパクト率が通常の範囲内になるように作る必要があります。この指標は、家の総面積とその体積の比率を決定します。

この指標は、家の総面積とその体積の比率を決定します。

家の形と面積を決定するときは、将来のすべての部屋と敷地を使用する必要性を考慮に入れてください。パッシブハウスには、未使用またはほとんど使用されていない部屋（広々とした更衣室、客室、トイレ）を設置することはできません。それらは維持するためにかなりの量のエネルギーを必要とします。パッシブハウスの理想的なオプションは、構造の球形です。

日光

パッシブハウスの建設はさらに最大限のエネルギー節約を目的としているため、重要なポイントは自然エネルギー源の使用です。日光。パッシブハウスで最大限のエネルギーを節約するために、すべての窓とドアは南側にあります。同時に、ファサードの北側のグレージングは​​お勧めしません。大きな影が落とされるパッシブハウスの隣に巨大な植物を植える価値はありません。

断熱材

パッシブハウスを建てるときに考慮される重要なポイントの1つは、構造に断熱を提供することです。

熱損失の可能性を回避することが重要です。断熱材は、すべてのコーナージョイント、窓、ドア、基礎によって提供されます

特に、壁への断熱材の敷設は慎重に行ってください（たとえば、 わらの家）と屋根。同時に、0.15 W /（m * k）の熱伝達係数値が達成されます。理想的なインジケーターは0.10W/（m * K）です。上記の値を達成するための材料は次のとおりです：30cmの厚さの値を持つフォームとSIPパネル、その厚さは少なくとも270mmです。

半透明の要素

夜間の窓からは大幅な熱損失が発生することを考慮すると、省エネ型の窓のみを使用する必要があります。セルに装備されているメガネは太陽電池として機能します。それらは日中は太陽エネルギーを蓄え、夜の熱損失を最小限に抑えます。

それ自体で、省エネ窓構造は三重窓ガラスを持っています。彼らの空間の中には、アルゴンまたはクリプトンが詰まっています。熱伝達係数の値は0.75W/ m2*Kです。

きつさ

パッシブハウスの建設中の気密性指数は、従来の構造のそれよりも大幅に高くなければなりません。気密性は、構造要素間のすべての接合部を処理することによって実現されます。これは、窓やドアの開口部にも当てはまります。多くの場合、hermabutilシーラントはこの目的で使用されます。

換気システム

普通の家の設計における換気システムは、最大50％の熱損失を伴います。熱損失を減らすことを目的とした技術を持つパッシブハウスには、別のアプローチが必要です。換気は、回復の種類に応じて構成されます。この問題では回復率が重要であり、75％以上の値のみが許可されます。

このような換気システムの本質は単純です。部屋に入る空気の量とその湿度のレベルは、システム自体によって調整されます。システムに入る新鮮な空気は、敷地から出る暖かい空気によって加熱されます。これにより、加熱された部屋からまだ冷たい空気に熱が伝達されるため、新鮮な気団を加熱するためのエネルギーを節約できます。

長所と短所

パッシブハウスを特徴付ける利点には、次のものがあります。

• 主な主な利点は、動作中の最小消費電力です。
• 換気システムを通ってあなたの家に入る空気は常にきれいです。ほこり、花粉、さまざまな有害物質は含まれていません。
• 家は縮まないので、構造物の建設後すぐに仕上げ作業を行うことができます。
• 環境に優しい材料が建設に使用されています。
• メンテナンスでは、パッシブハウスは気取らないです。たとえば、修理を行う必要がある場合は、大量の作業は必要ありません。
• 使用期間は100年です。
• 建築ソリューションのさまざまなバリエーションでの建設の可能性。
• パッシブハウスは、内部の耐力壁がほぼ完全に欠けているため、いつでも再開発される可能性があります。

欠点のうち、次の点に注意してください。

• 温度の恒常性。家全体で、温度レジームは同じです。寝室と浴室の両方で温度は同じです。場合によっては、これは不快感を引き起こします。寝室にはより涼しい微気候が必要であり、浴室にはより暖かさが必要だからです。
• ラジエーターは存在しないため、使用する方法はありません。ラジエーターの近くを長時間歩いた後の衣類の乾燥やウォーミングアップは機能しません。
• 多くの場合、パッシブハウスの所有者は空気の過度の乾燥の問題に直面しています。この問題は、特に冬に1日中頻繁に玄関のドアが開くために発生します。
• また、パッシブハウスの夜間に窓を開けて部屋を換気することもできません。

エネルギー効率の良い家を作る方法

あなたが家の断熱材とその厚さのための材料を選ぶことを始める前に、あなたはいくつかを決める必要があります 重要な入力:

1. 未来の広場 家に;
2. それぞれの面積 ファサード;
3. オープニングタイプ ウィンドウとそのサイズの場合。
4. 表面体積 セラーと基礎;
5. 内部ボリューム 居住区;
6. 身長 シーリング;
7. オプション 換気 -強制的または自然。

主要 熱損失 家の中で起こります：

1. 通気孔;
2. 囲い構造、すなわち壁、基礎、屋根。
3. 窓の開口部。

すでにプロジェクトの準備の段階で、家のこれらすべてのコンポーネントで一度に最小限の熱損失を作成するように努力する価値があります。それらは類似しているはずで、約33.3％です。このようにして、利点と特別な追加の断熱材の間で完璧なバランスが達成されます。

自宅での熱損失の割合

エコハウスの建設は、原則として、桁違いに費用がかかります。通常、これは15〜20％ですが、これらのコストは時間の経過とともに正当化されます。今回はおおよそ新築一年目です。

イベントの複合体 あなたの家のエネルギー効率を改善するために：

壁の断熱-ほとんどすべての断熱オプションには、複合壁の作成が含まれます。

パフ、各層には独自の目的（ベアリング、断熱部分、ライニング）があります。

天井の断熱-すべての熱が上昇するため、家のこのコンポーネントの断熱は非常に重要です。

床の断熱材-冷たい床は急速な熱損失に寄与します（ポリスチレンまたはミネラルウールの使用）。

窓やドアの開口部の断熱。

建設技術

あなたが自分の手でパッシブハウスを建てたいのなら、あなたはこれに多くの時間を費やさなければならないでしょう。

建設中は、以下を含む本質を理解することが重要です。 民家の省エネ技術。建設や断熱に材料を使用するための多くのオプションがあります。

自分でパッシブハウスを建て始める前に、そのような家のプロジェクトを専門家に注文することをお勧めします。彼らは、デザインのすべてのニュアンスを計算し、選択した土地に特に適した必要な材料を示すことができます。

パッシブハウスを建設したい場合は、次の技術を使用して建設します。

• 暖かい壁;
• 暖かい床;
• 基礎断熱材;
• 屋根の防水;
• 壁、床、屋根にSIPパネルを使用する。

次のアクションアルゴリズムを使用できます。

• パッシブハウスのプロジェクトが行われた後、彼らは直接設置作業に進みます。
• 最初に、基礎が構築され、その絶縁が実行されます。このための材料は個別に選択されます。基礎を断熱するための良いオプションは発泡ガラスです。液体床暖房システムのグリッドが実行されています。その後、彼らは家のフレームを組み立て始めます。
• 屋根の構築を開始します。断熱と防水のために、屋根を敷設するとき、断熱材と防水フィルムがフレームに取り付けられます。
• 壁や床の完全防水。
• ファサードの仕上げを開始します。
• 窓やドアを設置します。
• 建設の最終段階は、家のファサードの仕上げです。

パッシブハウステクノロジー

高水準の省エネを実現するためには、エネルギー効率の高い住宅の建設には、同時に有能な作業が必要です。 4方向に:

1. 熱橋なし –熱を伝導する介在物を避けるようにしてください。これを行うために、将来の最適化のために、建物の柵のすべての構造のすべての不利な場所の存在を検出および分析することを可能にする温度場を計算するための特別なプログラムがあります。
2. 熱回収、機械的換気および内部シーリング。その漏れを見つけて排除することは、建物の気密性テストを組織することによって作成されます。
3. 断熱材 バット、コーナー、トランジションなど、すべての外部セクションに提供する必要があります。このような場合、熱伝達係数は0.15 W/m2K未満である必要があります。
4. モダンな窓 -不活性ガスで満たされた低排出二重ガラス窓。

エネルギー効率に影響を与える要因

5番。スマートハウス

生活をより快適にし、同時に資源を節約するために、あなたはあなたの家にスマートなシステムと電気器具を装備することができます、そのおかげで今日すでにそれは可能です：

• 各部屋の温度を設定します。
• 部屋に誰もいない場合は、部屋の温度を自動的に下げます。
• 部屋にいる人の存在に応じて、ライトをオンまたはオフにします。
• 照明のレベルを調整します。
• 空気の状態に応じて、換気を自動的にオン/オフします。
• 窓を自動的に開閉して、冷気または温風を家に送り込みます。

• ブラインドを自動的に開閉して、部屋に必要なレベルの照明を作成します。

エネルギー効率の良い家を建てる原則

このような住宅を作る主な目的は、特に暑い時期に熱と電気の消費を減らすことです。 主なタスクの中で:

• シンプルな外周形状 と建物と屋根の形;
• 完了 きつさ;
• 拡大 断熱層 -15cm以上;
• オリエンテーション 南に;
• 例外 "寒さの橋";
• 利用方法 環境に優しく暖かい素材。
• 応用 再生可能自然エネルギー;
• 人工呼吸器の作成自然なだけではありません。

自然換気は最大量の熱損失を生み出します。これは、その効率が非常に低いことを意味します。このシステムは夏にはまったく機能せず、冬には適時に部屋を換気する必要があります。

復熱装置などの装置を設置することで、流入する空気を加熱することができます。空気を加熱することで約90％の熱を供給します。つまり、通常のパイプ、ボイラー、ラジエーターを取り除くことができます。

エネルギー効率の高い家を設計および建設するための基本原則

エコハウスのメリット

省エネハウスは いくつかの肯定的な資質 他のタイプの生活空間の前：

• 経済 -家が受動的である場合、たとえコストが上昇しても、すべての電気コストは同じ低レベルのままになります。
• 快適さのレベルの向上 -清潔さ、快適な微気候、新鮮な空気。これらはすべて、特別なエンジニアリングシステムによって提供されます。
• 省エネ -これらの家の暖房の必要性については、コストは通常​​のものと比較して10分の1です。
• 健康のための利益 -カビ、ドラフト、湿度の上昇、常に新鮮な空気はありません。
• 自然に害はありません –最新のエネルギー効率の高い技術は、大気中への有害物質の排出レベルを削減します。

現代のエコハウスは一言で表すことができます-バランス

パッシブリビングスペースは、特別なエネルギー効率基準と見なされており、環境への害を最小限に抑えながら、環境に優しく経済的な方法で快適な生活を提供することができます。同時に、資源消費を可能な限り削減します。つまり、別の暖房システムを設置する必要がないか、すでに作成されているもののサイズと電力が非常に小さいことを意味します。

パッシブハウスの機能のセット

10年後の私たちの世界はどうなるでしょうか。

フェイクニュースと戦う

Science Focusポータルに公開された記事にあるように、テクノロジーは、何が現実で何がそうでないかがわからない世界に私たちを導く可能性があります。同時に、テクノロジーのおかげで、事実とフィクションを区別することができます。これは、フェイクニュースやディープフェイクの時代に特に当てはまります。

おそらく2030年までに、テクノロジーは私たちが精神的および肉体的に健康でより良い生活を送るのに役立つでしょう。仕事もいくつかの大きな変化を経験することが期待されています。

遺伝子革命

今日、多くの研究者が、遺伝性疾患の治療やアルツハイマー病の発症リスクの大幅な低減に使用できる、ゲノム編集用のCRISPRメソッドに大きな期待を寄せています。生物学的老化のプロセスを逆転させる可能性についての話さえあります。しかし、私たちはこの病気との戦いにどこまで行くことができますか？結局のところ、ほとんどの病気は1つの遺伝子ではなく、いくつかの遺伝子と環境要因の組み合わせによって引き起こされます。ある病気の素因となるいくつかの遺伝子は、別の病気からも私たちを守ります。

研究者たちは、今日の主な問題の1つは、高価なCRISPRの入手可能性であると述べています。さらに、ヒトゲノムの編集は倫理的なジレンマも引き起こします。たとえば、胎児にCRISPR-Cas9テクノロジーを使用した中国の科学者は広く公表され、現在は刑務所に服役しています。

おそらく今後10年間で、私たちは多くの複雑な倫理的問題を解決できるようになるでしょう。

しかし、多くの科学者は、将来、医師が人々の利益のためにこの技術を使用できるようになることを望んでいますが、「詳細」はまだ決定されていません。おそらく、文化が異なれば、倫理的問題へのアプローチも異なります。したがって、この点で、将来は複雑で予測が困難です。

宇宙革命

人間の足が月の表面を最後に踏んだのは1972年でした。そして、人々がさらに50年間地球の衛星に戻らないだろうと予測できる人はほとんどいませんでした。世界の宇宙機関（民間および公共の両方）の最新の計画については、次の10年間の計画には、ロボット車両の発売だけでなく、たとえば、エウロパクリッパー（2021年に開始予定）、ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡が含まれます。 、だけでなく、月への帰還と飛行 火星への男.

一般的に、宇宙探査について言えば、今後10年間の太陽系と観測可能な宇宙の研究は、待望のニュースと想像力をかき立てる質問への答えをもたらすと信じています。誰が知っているか、多分2030年に人類はそれが無限の宇宙の広大さの中で一人ではないことを確かに知っているでしょう。