Био-Солар-Хауз: еще один шаг к идеальному экодому

В Германии получила практическое воплощение концепция биологического солнечного дома — "Bio-Solar-Haus" ("Био-Солар-Хауз"). Экспериментальные жилища нового типа появились в немецком городке Сант-Албан (St. Alban) и его окрестностях. Это километрах в 75 юго-западнее Франкфурта-на-Майне. Один из авторов этой статьи — В. Буто побывал здесь в середине 2001 г., побеседовал с жителями и авторами проекта, а также сфотографировал био-солар-хаузы на разных стадиях их существования.

Био-солар-хаузы являются красивым примером реализации модели нетрадиционного использования возможностей окружающей среды и возобновляемых источников энергии. Эта модель включает в себя три формы использования ресурсов: тепла солнца и грунта, энергии ветра, воды с очисткой после использования посредством естественных методов и частичным вторичным использованием для технических нужд.
Самой же важной целью нового строительства является создание оптимальных санитарно-гигиенических условий в доме — здоровье жильцов превыше всего! Это достигается особой организацией вентиляции и отопления в био-солар-хаузе. Кроме того, чрезвычайно важен и психологический комфорт в жилище. В био-солар-хаузах городка Сант-Албан он достигается весьма эффективно. Ведь ощущения, возникающие при нахождении в этих домах, полностью соответствуют девизу "Назад к природе!". Благодаря использованию в сант-албанском строительстве исключительно натуральных и в дополнение к этому экологически чистых материалов, а также очень правильному расположению в существующем ландшафте, био-солар-хаузы воспринимаются как продолжение природной среды, а не как чужеродные ей продукты пост-индустриальной эпохи.
Об устройстве био-солар-хауза (схемы его функционирования показаны на рис. 1). Основным принципом достижения комфортного климата в этом жилище является система "дом в доме", т. е. наружные ограждающие конструкции представляют собой двойную оболочку. В совокупности с этим используются одновременно несколько способов получения и сохранения энергии:
— заглубление дома в грунт и использование тепловой энергии грунта;
— создание "зеленых" кровель, т. е. кровель с зелеными насаждениями;
— организация наружного термального объема в виде застекленного входного пространства либо зимнего сада;
— устройство комбинированной воздушно-водной системы отопления;
— применение естественной вентиляции.
Таким образом, существует внешняя оболочка, защищающая от атмосферных осадков, паводковых и талых вод, ветра, жары и холода. За внешней оболочкой находится воздушная прослойка, сообщающаяся с зимним садом и воздушно-водным чердаком-коллектором. Далее следует внутренняя, хорошо утепленная, но легко "дышащая" (хорошо пропускающая воздух с водяными парами и другими веществами изнутри наружу) оболочка. Солнце нагревает воздух в прослойке и теплоноситель (воду) в отопительной системе. Вода циркулирует по проложенным во внутренней оболочке трубам малого сечения и обогревает жилой объем. Нагретый в помещениях и содержащий водяные пары воздух с различными компонентами, вызывающими запахи, достаточно свободно проходит сквозь внутреннюю оболочку, по прослойке попадает в воздушно-водный чердак-коллектор, отдает там свое тепло и только после этого выбрасывается наружу. В данном случае чердак-коллектор функционирует и как рекуператор. Воздухообмен осуществляется естественным путем, что не требует затрат электроэнергии на принудительную вентиляцию. Приток воздуха происходит через зимний сад, а выброс — через чердак-коллектор, что обеспечивает передачу тепла от использованного нагретого воздуха в систему отопления.
При недостатке солнечной энергии используется дублирующая система подогрева воды (камин либо электроподогрев). Температура в помещениях и циркуляция воды контролируется автоматической системой, которая в зависимости от заданной в помещении температуры регулирует циркуляцию воды в отопительной системе и дублирующей системе подогрева.
Именно отсутствие принудительной вентиляции и хорошая воздухо- и паропроницаемость внутренней оболочки сохраняют естественный климат в жилищах, а соответственно и здоровье их обитателей.
Рассматриваемый тип зданий имеет целый ряд преимуществ по сравнению со считавшимся у нас до сих пор самым энергоэффективным "пассивным" домом (рис. 2), который не имеет системы отопления, но оборудуется системой принудительной вентиляции с рекуперацией тепла.
При использовании воздушно-водного чердака-коллектора здание получает большую степень свободы в ориентации по странам света, тогда как "пассивный" дом должен иметь строго южную ориентацию остекленного фасада. Самое же важное преимущество био-солар-хауза — организация естественного воздухообмена без излишних теплопотерь, присущих обычным зданиях с естественным воздухообменом, отсутствие искусственной климатизации и затрат электроэнергии на принудительную вентиляцию, как в "пассивном" доме.
Отпугивающий, казалось бы, факт заглубления здания в грунт, помимо достижения энергосберегающего эффекта, позволяет создавать оригинальную комфортную среду, а также сохранять и обогащать формы существующего ландшафта. На территории Беларуси существовала практика строительства заглубленных жилищ в отдельных регионах. К сожалению, ее незаслуженно предали забвению.
Здания, в зависимости от наличия или отсутствия централизованных сетей, могут существовать в окружающей среде по-разному. При полном автономном функционировании здание или группа зданий имеют только свои собственные сети: водоснабжения, канализации, электроснабжения. При размещении же вблизи существующих централизованных сетей можно их дополнить автономными системами. При этом использование централизованных сетей будет более экономичным. Эти и другие возможности сулит разумное использование нового немецкого опыта в Беларуси и других, соседствующих с ней странах.

Вадим БУТО, студент-дипломник, Дмитрий ЖУКОВ, доцент, кандидат технических наук, (архитектурный факультет БНТУ, Минск)
Фото Вадима БУТО