Casa modulare a risparmio energetico. Casa zero
Calcola il costo approssimativo della costruzione di una casa efficiente dal punto di vista energetico utilizzando il calcolatore di edifici.
Cos'è una casa ad alta efficienza energetica?
Questa è una casa dove:
Il rispetto delle condizioni di cui sopra garantisce un consumo energetico basso e ultra basso in casa. In Germania, vengono presi in considerazione buoni indicatori di una casa efficiente dal punto di vista energetico quando non vengono consumati più di 1,5 ... 3 litri di carburante equivalente per 1 m2 di superficie riscaldata all'anno, i. non più di 15...30 kWh/m² all'anno.
Secondo la teoria degli scienziati tedeschi, ogni località dispone di proprie fonti rinnovabili naturali specifiche (per una data località), che, in caso di basso consumo energetico, possono sostituire completamente le fonti energetiche tradizionali e fornire un soggiorno confortevole in una casa.
Il basso consumo energetico in casa consente di utilizzare le fonti di energia rinnovabile dell'ambiente. Allo stesso tempo, le fonti di energia possono essere di vario tipo: energia geotermica della Terra, energia solare, energia eolica, energia idrica. Nella zona costiera, ad esempio, turbine eoliche e centrali di marea. Nelle zone montuose - turbine eoliche e sistemi geotermici. In terreno pianeggiante - impianti geotermici, solari, ecc. Tale uso dell'ambiente è rispettoso dell'ambiente, garantisce la sicurezza dell'ambiente e, soprattutto, fornisce indipendenza dai prezzi sempre crescenti delle risorse energetiche.
Nonostante l'alto costo delle apparecchiature necessarie per produrre calore da fonti energetiche rinnovabili, sta diventando competitivo con le apparecchiature tradizionali funzionanti a gas, elettricità, legna e carbone, poiché gli attuali costi di esercizio sono minimi e praticamente indipendenti dagli aumenti di prezzo. Inoltre, recentemente il costo di questa attrezzatura, che nel recente passato è stato fantastico, è notevolmente diminuito e continua a diminuire ogni anno.
Costruzione di singoli edifici residenziali a bassa efficienza energetica in Russia
Attualmente, le singole case a basso consumo energetico per la maggior parte della popolazione russa sono un sogno irrealizzabile. Le singole copie, costruite di recente, con un costo (oltre 100 mila rubli / m²) superano notevolmente il costo delle case ordinarie, calcolato secondo gli standard in vigore in Russia.
Gli specialisti di InterStroy LLC sono stati incaricati di sviluppare un progetto e costruire un prototipo di un edificio basso individuale a basso consumo energetico a un costo non superiore al costo medio di una normale casa di campagna (circa non più di 60 mila rubli / m2).
In futuro, sulla base dei risultati del monitoraggio delle proprietà operative dell'edificio in costruzione, si prevede di continuare a ottimizzare i costi e ridurre i costi di costruzione di un altro 10-15%. Tale condizione è necessaria per l'attuazione della costruzione di massa di case di questa classe in aree con risorse energetiche limitate (mancanza di elettricità, gas).
Preselezione delle principali soluzioni architettoniche e tecniche
Prima dell'adozione della versione principale del "progetto pilota" di un singolo edificio residenziale di pochi piani, gli specialisti del Passive House Institute LLC hanno analizzato diverse opzioni per soluzioni di pianificazione e progettazione, nonché effettuato calcoli preliminari per la selezione di tipi di isolamento e loro spessori.
Al fine di ridurre il costo della casa, è stata adottata una pianta rettangolare della casa, che ha permesso di ridurre al minimo il volume delle pareti esterne per unità di superficie dell'edificio.
Particolare attenzione è stata riservata alla scelta del disegno delle pareti esterne. A seguito del confronto di diversi materiali (mattoni, blocchi di schiuma, telaio in legno, ecc.), si è deciso di utilizzare strutture monolitiche in cemento armato come strutture portanti e di chiusura. Le pareti in calcestruzzo hanno una struttura densa, che consente di eseguire in modo più efficiente la necessaria sigillatura del volume interno, necessario per controllare e controllare il ricambio d'aria al fine di ridurre al minimo le perdite di calore e massimizzare la ritenzione di calore (fino all'80%). Fornisce inoltre un'elevata capacità portante con spessori minimi, che riduce notevolmente il volume delle strutture e riduce i costi e i tempi di lavoro.
Come riscaldatore, tra la grande varietà di materiali oggi presentati (duro, morbido, minerale, sintetico, "soffiato", ecc.), una nuova generazione di isolanti in lana minerale a lastre prodotti dall'azienda "SAINT-GOBAIN". Inoltre, è stato raggiunto un accordo per lo sviluppo congiunto con l'azienda "SAINT-GOBAIN" punti di fissaggio dell'isolamento (spessore 400 mm o più) alla superficie in calcestruzzo delle pareti esterne.
Esterno dell'edificio
Decisioni di progettazione di base dell'edificio
Soluzioni architettoniche e progettuali
Gli architetti hanno adottato un concetto modulare di layout dell'edificio, utilizzando il quale è possibile implementare l'aggancio di moduli in diverse direzioni.
Il modulo è un quadrato con dimensioni interne di 9,6×9,6 metri con una superficie totale di circa 90 m². La forma quadrata è stata adottata per ridurre il consumo di materiale di costose pareti esterne per 1 m2 di superficie.
La disposizione modulare permette di costruire case con una superficie di 90 m², 135 m², 180 m², 225 m², 270 m², ecc.
Fondazione
La fondazione è realizzata sotto forma di una lastra monolitica in cemento armato di 300 mm di spessore, le pareti del seminterrato sono realizzate in cemento armato monolitico di 150 mm di spessore.
Strutture murarie del primo, secondo e terzo piano
Pareti esterne - portanti, realizzate in cemento armato monolitico di spessore 150 mm, seguito da isolamento in lana minerale, con finitura esterna con facciate ventilate e facciate parzialmente intonacate. Le pareti interne, ad eccezione delle due pareti delle scale e della prima parete del vano di comunicazione, possono essere realizzate con qualsiasi materiale murario su richiesta del cliente (mattoni, blocchi maschio-femmina, cartongesso, ecc.).
Sovrapposizioni
Soffitti Interfloor - cemento armato monolitico senza travi, spessore 160 mm, sostenuto da pareti esterne, pilastri di scale e un pozzo di comunicazione. Un soffitto monolitico di ampia luce consente agli architetti, nella progettazione di un interno, di realizzare qualsiasi layout individuale e soddisfare le richieste dei clienti più esigenti.
Tetto
La copertura è accettata in parte inutilizzata con arrotondamento a raggio a falda unica con scarico interno e in parte utilizzata con pendenza pianeggiante. L'isolamento del tetto Radius è realizzato con pannelli in lana minerale ISOVER di 600 mm di spessore. Isolamento per tetto piano - 450 mm di polistirene espanso estruso. Sono state prese varie decisioni per mostrare la possibilità di utilizzare vari tipi di tetti in questo progetto (sia piani che complessi con profilo curvo, nonché vari tipi di tetti a una, due, quattro falde).
Involucro termico dell'edificio
L'isolamento dell'edificio inizia dalla base sotto la soletta di fondazione con un isolante in schiuma di polistirene estruso di 300 mm di spessore. Successivamente, le pareti del seminterrato sono isolate con isolamento XPS di 350 mm di spessore. Le pareti esterne sono coibentate con pannelli di lana minerale di spessore 400 mm. Per l'isolamento di tetti, parapetti e cornicioni vengono utilizzati riscaldatori a basso peso volumetrico, sia densi che sciolti (polistirene espanso estruso, ISOVER, ecc.). La scelta dei vari materiali di isolamento termico è dovuta al fatto che le strutture operanti in condizioni diverse (fondazione, muri interrati, pareti esterne, coperture) sono soggette a isolamento.
Per fissare l'isolamento semirigido alle pareti sono state sviluppate 2 varianti dei sottosistemi di facciata ventilata e "bagnata". Un sottosistema è costituito da travi a I in OSB, installate verticalmente, con riempimento dello spazio tra le capriate con isolamento ISOVER. Il secondo è costituito da staffe metalliche e barre di legno, realizzate a forma di telaio, riempite con isolamento ISOVER. Insieme all'azienda Saint-Gobain, è in corso lo sviluppo di altri tipi di sottosistemi unificati al fine di ridurne i costi e migliorarne le caratteristiche (per la possibilità di applicare isolanti con uno spessore di 400 mm, 500 mm o più).
Vetrate e porte esterne
A causa del fatto che il calcolo termico della casa sperimentale è stato eseguito secondo gli standard tedeschi, agli architetti è stato assegnato un compito difficile. Durante la progettazione della vetrata della casa, è stato rigorosamente preso in considerazione l'orientamento della casa rispetto ai punti cardinali. La vetratura minima è presa sul lato nord, la massima - a sud. Nella calda estate, sulla facciata della casa è previsto un sistema automatico di protezione solare. Al fine di ridurre le dispersioni di calore, è previsto un ingresso. Le finestre e le porte utilizzate devono soddisfare i seguenti requisiti di progetto: Ro = 1,19 - 1,20 (m & sup2 C) / W.
Elementi decorativi esterni di facciate
Esistono varie soluzioni tecniche che consentono di rimuovere il problema del congelamento attraverso questi elementi. Tuttavia, sono spesso costosi e il loro utilizzo nell'edilizia comporterà un aumento eccessivo del prezzo. Pertanto, in questo progetto, gli elementi di finitura della facciata sono varie combinazioni di facciata ventilata e intonaco di facciata esterna. Le varietà di questi materiali attualmente disponibili sul mercato delle costruzioni consentono di soddisfare il gusto del cliente più esigente.
Una sapiente combinazione di diversi tipi di finitura delle facciate ventilate, l'uso di diversi colori di verniciatura esterna delle sezioni delle pareti, nonché l'uso di diverse strutture del tetto consente agli architetti di offrire ai clienti un'ampia varietà di case non simili tra loro .
Disposizione interna
Tutte le camere con la massima permanenza delle persone sono concentrate sul lato sud, dove è possibile la massima vetratura. I locali ad uso tecnico e domestico si trovano principalmente sul lato nord, dove non sono presenti vetri esterni o sono minimi. Si è deciso di abbandonare i locali a doppia luce, a causa di un notevole deterioramento delle prestazioni termiche dell'edificio.
Apparecchiature di ingegneria a casa
Fornitura d'acqua
C'è un pozzo sul sito. Il pozzo fornisce tutte le necessità della casa. L'automazione del controllo della pompa e tutte le apparecchiature di approvvigionamento idrico si trovano in un pozzo attrezzato sopra la testa pozzo.
All'interno del fabbricato, al piano interrato, è prevista un'unità di ingresso, dotata dei necessari rubinetti di intercettazione, filtri per l'acqua fine e contatori d'acqua.
L'acqua calda viene riscaldata congiuntamente mediante una pompa di calore e collettori solari e, in caso di guasto di uno dei sistemi, il riscaldamento viene fornito utilizzando una fonte di riserva (in questo progetto, una caldaia a gas).
In caso di guasto alla pompa, la casa fornisce una fornitura di emergenza di acqua potabile per un importo di 1000 litri.
Grondaie e fognature
Il tetto è costituito da una parte piana con una superficie di circa 45 m² e da un capannone con pendenza variabile - 75 m². Su un tetto piano, il flusso d'acqua avviene lungo pendii verso imbuti posti agli angoli dell'edificio. Su un tetto spiovente, il flusso d'acqua viene effettuato anche lungo i pendii fino agli imbuti di scarico posti nei punti più bassi degli angoli dell'edificio.
Tutta la pioggia deviata e l'acqua di scioglimento sono dirette ai pozzi di drenaggio del drenaggio delle pareti della casa.
È possibile utilizzare scarichi interni su tetto piano con serbatoio di accumulo dell'acqua piovana al piano interrato o interrato (ad uso irriguo).
Fognatura
Il progetto prevede due tipologie di fognatura:
1. Per il seminterrato è previsto un sistema di fognatura in pressione con l'impianto SOLOLIFT (per un bagno, docce e uno scarico per la raccolta dell'acqua dal pavimento della lavanderia e della sauna) e una pompa di scarico (per il pompaggio dell'acqua dalla fossa di il locale tecnico durante il funzionamento).
2. Per il resto della casa, è prevista una fogna a gravità con un montante verticale nel pozzo tecnologico, una sezione orizzontale sotto il soffitto del seminterrato e uno scarico dall'edificio nel seminterrato ad un'altezza di 1 m dal pavimento finito.
La fogna a gravità porta i rifiuti domestici in una fossa settica. La fossa settica del marchio "Tver", prevista in questo progetto, si trova a 3 metri dal muro nord della casa.
Il riscaldamento
Inizialmente, questo progetto si è prefissato il compito di utilizzare fonti di calore rinnovabili non tradizionali, rispettose dell'ambiente e di energia. Era consuetudine utilizzare pompe di calore (utilizzando il calore geotermico della Terra) e collettori solari utilizzando l'energia solare come fonte di energia. Il calore generato da queste installazioni, secondo i calcoli di ENSO INTERNATIONAL Company LLC, è sufficiente per riscaldare l'acqua e fornire calore alla casa durante tutto l'anno. A causa del fatto che la perdita di calore di una casa ad alta efficienza energetica è molto inferiore a quella di una casa normale, la potenza richiesta degli impianti termici non supera i 10 kW.
Garantire la ricezione di tale potenza è possibile da due pozzi con una profondità totale di circa 200 m (50 W da ogni metro lineare di pozzo per 200 metri = 10 kW).
Come centrale di riserva è stata adottata una caldaia a gas (sono possibili anche altri tipi di centrali elettriche: caldaie a legna, carbone, gasolio, elettricità, ecc.).
Il progetto di riscaldamento con l'aiuto del funzionamento combinato di una pompa di calore e di un collettore solare è stato realizzato da ENSO INTERNATIONAL LLC.
In questo progetto viene proposto un sistema modulare per il riscaldamento e l'acqua calda TIRO con scambiatore geotermico a terra (orizzontale o verticale) e funzione "freecooling" nel periodo estivo.
I collettori solari sono proposti per essere installati su apposite staffe su un tetto piano sul lato sud o sud-ovest dell'edificio. La loro area è determinata durante il processo di progettazione, sulla base di considerazioni architettoniche e ingegneristiche. Il calore solare in estate verrà utilizzato per riscaldare il terreno nel luogo di installazione dello scambiatore di calore a terra, nonché per riscaldare l'acqua della piscina e l'acqua per l'irrigazione delle piante. In inverno, parte del calore a bassa temperatura sarà utilizzato per riscaldare la pompa di calore.
Prevede inoltre il riscaldamento dell'aria attraverso il sistema di ventilazione in inverno e il raffrescamento in estate. Mentre la pompa di calore sta riscaldando l'acqua, il terreno verrà raffreddato sull'altro lato della pompa nel circuito evaporativo (collettore posizionato nel terreno), aumentando l'efficienza di raffreddamento in modalità "freecooling".
Ventilazione
Questo progetto della casa prevede la ventilazione forzata mediante unità di ventilazione di mandata e di scarico con recupero di calore. L'uso della ventilazione forzata presenta vantaggi e svantaggi.
Gli svantaggi di questo sistema, rispetto alla ventilazione naturale, sono:
Il vantaggio è la possibilità di una pulizia di alta qualità dell'aria immessa, che è un indicatore importante per la salute delle persone, in particolare quelle che soffrono di malattie allergiche e polmonari. La purezza dell'aria circostante, sia in città che in campagna, lascia molto a desiderare. In città: fuliggine, gas di scarico delle automobili, ecc. Nelle aree rurali - microparticelle di piante da fiore che causano malattie allergiche, ecc.
Il controllo e la gestione del ricambio d'aria consente di fornire in qualsiasi stanza, a seconda della situazione, la fornitura di una quantità sufficiente di aria, rispettivamente, e ossigeno, che migliora qualitativamente il funzionamento del corpo umano, in particolare il suo cervello.
La capacità di recuperare calore dall'aria espulsa consente un notevole risparmio nei consumi energetici. I moderni impianti di recupero consentono di recuperare fino al 90% del calore emesso dall'abitazione insieme all'aria nei tradizionali sistemi di ventilazione naturale. Ciò consente di ridurre significativamente i costi operativi per il riscaldamento e offre notevoli risparmi sul budget.
Per garantire la ventilazione in casa in caso di interruzione di corrente, è previsto un sistema di ventilazione naturale. Per garantirne il funzionamento e la possibilità di circolazione dell'aria, sono previste finestre con modalità di microventilazione.
Per rimuovere i gas di scarico dalla caldaia a gas, che è una fonte di calore di riserva, è previsto un camino separato con accesso al tetto. La presa d'aria per il funzionamento della caldaia viene effettuata dalla strada e non dai locali.
Elettricista
Secondo le condizioni tecniche, 10 kW di elettricità sono stati assegnati al sito in cui viene costruita la casa. La casa è collegata da un quadro elettrico di distribuzione installato su un palo della luce.
La casa dispone di un proprio centralino. Viene fornito uno stabilizzatore di tensione. Il cablaggio orizzontale delle linee dei cavi viene eseguito sul soffitto (in canaline per cavi, passerelle, tubi in HDPE). Cablaggio verticale delle linee dei cavi del pavimento di alimentazione - nel vano tecnologico nel canale dei cavi, nonché nascosto lungo le pareti, nella trincea, seguito da intonacatura e pittura. Viene adottata una linea di alimentazione separata per collegare l'apparecchiatura.
Un'alimentazione di backup è fornita da un piccolo generatore diesel, che garantisce il funzionamento delle apparecchiature di ingegneria in caso di arresto di emergenza. Il collegamento e il funzionamento del generatore avviene automaticamente ed è progettato per 8-10 ore di funzionamento ininterrotto. Durante questo periodo, tutti i sistemi di ingegneria devono essere impostati su una modalità speciale o spenti (a seconda dello scopo di questa o quell'apparecchiatura).
messa a terra
La casa è dotata di messa a terra, adottata da codici e regolamenti edilizi.
Protezione contro i fulmini
Nella casa, per la protezione dai fulmini in estate, viene fornita una protezione contro i fulmini, conforme ai requisiti di sicurezza in vigore in Russia.
Costi e benefici operativi
casa ad alta efficienza energetica
Dato il continuo aumento dei prezzi dei servizi pubblici e delle risorse energetiche in Russia, le case di questa classe rendono molto più facile per i loro proprietari sopravvivere all'aumento dei costi degli alloggi e dei servizi comunali.
L'aumento dei prezzi dell'elettricità e del gas presentato di seguito, per non parlare dell'aumento del costo dell'acqua calda, della manutenzione e del funzionamento degli alloggi, mostra che è molte volte superiore all'aumento statistico dello stipendio del lavoratore russo medio. Nel caso in cui la dinamica esistente dell'aumento dei prezzi degli alloggi e dei servizi comunali e la crescita dello stipendio medio continuino per diversi anni, il pagamento per le utenze sarà un importo significativo e forse il principale delle spese nel budget dei normali cittadini russi .
Dinamica dell'effettiva crescita dei prezzi del gas e dell'energia elettrica
dal 2004 al 2014 e, in caso di mantenimento delle dinamiche esistenti
crescita dei prezzi, per il periodo dal 2014 al 2024.
Secondo i calcoli preliminari, i costi generali di costruzione aggiuntivi per garantire l'efficienza energetica dell'edificio e i costi per l'utilizzo di moderne e costose apparecchiature di ingegneria che utilizzano fonti di energia alternative, alle tariffe attuali, sono giustificati già in 5-6 anni di funzionamento. Tenuto conto del previsto aumento delle tariffe, nel prossimo futuro il periodo di ammortamento potrebbe essere ridotto a 2 anni.
Una valutazione dei costi di riscaldamento per una casa convenzionale con un consumo energetico di circa 150 kWh/m² anno e una casa ad alta efficienza energetica di 25-30 kWh/m² anno permette di concludere che i costi di vari tipi di risorse energetiche (gas, elettricità, ecc.) quando si gestisce una casa ad alta efficienza energetica si riducono di 5-6 volte e, nel caso in cui le tariffe continuino a crescere, come evidenziato negli ultimi 10 anni, risparmiare solo sul riscaldamento aiuterà a risparmiare budget.
Di seguito sono riportati i costi di riscaldamento per una casa convenzionale con un consumo energetico di 150 kWh/m² anno e una casa ad alta efficienza energetica con un consumo energetico di 28 kWh/m² anno con la stessa superficie di 300 m² e che utilizza diversi tipi di centrali elettriche (caldaia elettrica, pompa di calore, caldaia a gas).
Spese per il funzionamento di una caldaia elettrica, rubli / anno
Spese per il funzionamento di una caldaia a gas, rubli / anno
| Anno | casa ordinaria | casa ad alta efficienza energetica |
|---|---|---|
| 2024 | 116 545 | 21 755 |
| 2019 | 45 556 | 8 504 |
| 2014 | 27 303 | 5 097 |
| 2009 | 10 062 | 1 878 |
| 2004 | 5 966 | 1 114 |
In custodia
Nel processo di progettazione di una casa efficiente dal punto di vista energetico, ingegneri e architetti di InterStroy LLC hanno studiato l'esperienza lavorativa, consultandosi con specialisti, organizzazioni nazionali e straniere che lavorano in questa direzione. Molti dei risultati e delle raccomandazioni degni di attenzione sono stati implementati nello sviluppo di un singolo edificio residenziale basso della serie "IS-33e".
La costruzione di case ad alta efficienza energetica in Russia è nella fase iniziale del suo sviluppo. Nel processo di elaborazione di questo progetto, è diventato ovvio che le moderne realizzazioni, le soluzioni tecnologiche e tecniche da noi utilizzate sono solo una piccola parte di ciò che viene attualmente utilizzato all'estero.
Abbiamo pianificato molto lavoro sullo studio e l'attuazione di sviluppi nazionali ed esteri che sono più adatti alle condizioni climatiche della Russia.
InterStroy LLC ha pianificato diverse direzioni per la costruzione di case ad alta efficienza energetica. Di seguito sono riportati alcuni di essi:
.1. Ricerca continua delle soluzioni architettoniche e tecniche più ottimali utilizzando vari tipi di materiali nelle strutture edilizie, sia tradizionali che nuove, materiali più efficienti per ottenere una riduzione dei consumi energetici (inferiore a 28 kWh/m² anno).
2. Svolgere ulteriori lavori sulla selezione di apparecchiature e sistemi ingegneristici funzionanti su fonti di energia rinnovabile, nonché combinarli con apparecchiature tradizionali funzionanti a gas, elettricità, gasolio, carbone, legno, ecc.
3. Per completare quest'anno la costruzione di un prototipo di una casa individuale a basso consumo energetico (28 kWh/mq2 anno), a un costo non superiore al costo medio (nella regione di Mosca) di una casa normale.
4. Effettuare presso questa struttura (dopo il completamento della costruzione - i prossimi 2-3 anni) un monitoraggio completo delle prestazioni dei sistemi ingegneristici e delle strutture edilizie, che consentirà:
Il monitoraggio dei dati è necessario per ottimizzare e ridurre i costi di costruzione ei costi successivi. A sua volta, ridurre il costo di una casa efficiente dal punto di vista energetico a un costo paragonabile al costo di una casa normale le consentirà di prendere il posto che le spetta nel mercato immobiliare.
Ovviamente, per qualsiasi Cliente che non sia indifferente al suo futuro benessere finanziario, la scelta di costruire una casa a basso consumo energetico sarà la decisione giusta.
Le case modulari per la residenza permanente stanno appena iniziando a guadagnare terreno e popolarità nel mercato immobiliare. Allo stesso tempo, il problema principale che devono superare è lo stereotipo che si è sviluppato negli anni intorno alla costruzione modulare. Le case container modulari hanno guadagnato popolarità come strutture temporanee prefabbricate in luoghi in cui gli alloggi convenzionali sono molto difficili o proibitivi.
Esempi tipici sono i dormitori, le mense modulari e gli edifici per uffici nell'area della produzione di petrolio e gas, i cambiavalute in un cantiere edile, ma anche i gommisti, gli ostelli, i chioschi e i negozi semplicemente modulari che difficilmente possono essere definiti architettonicamente attraenti. Tuttavia, avendo accumulato esperienze rilevanti, le aziende si offrono sempre più di costruire case modulari per un uso tutto l'anno, adattandole ai desideri dei futuri residenti.
Case private modulari: vantaggi e svantaggi
Un edificio residenziale modulare viene costruito da blocchi separati, che possono includere entrambi i locali già pronti (ad esempio, bagno o cucina) ed essere semplicemente parte della stanza. Questo principio di costruzione, se lo si guarda in modo semplificato, ricorda a tutti il noto costruttore LEGO: consente, prendendo come base una soluzione standard, di adattare i progetti di case modulari, creando locali ottimali, aumentando il area, modificando lo scopo funzionale delle stanze, ecc. Pertanto, i moduli/blocchi già pronti vengono consegnati al cantiere, che devono essere collegati solo combinando comunicazioni ingegneristiche.
L'indubbio vantaggio della costruzione modulare è la produzione di moduli residenziali in fabbrica. Grazie a ciò, è possibile risolvere più compiti contemporaneamente:
- piena compatibilità dei singoli blocchi/moduli grazie al preciso rispetto degli standard di produzione
- quando fabbricati in officina, i materiali non sono soggetti all'influenza atmosferica - non c'è pericolo che l'isolamento si inumidisca o si bagni. Inoltre: la qualità del lavoro è garantita dall'uso di attrezzature moderne
- controllo di tutti i processi - tutte le operazioni sono sotto supervisione, perché spesso nella costruzione di alloggi privati devi solo prendere la "parola" dei lavoratori assunti, perché non c'è modo di controllare completamente il loro lavoro. Ciò garantisce il pieno rispetto della tecnologia e degli standard e migliora la qualità del lavoro. Alcuni produttori svolgono il controllo completo delle comunicazioni di ingegneria, compreso il funzionamento del sistema idraulico.
La fabbricazione del modulo base è determinata dalla frequenza di utilizzo della futura casa. Una casa modulare per residenza permanente ha pareti più resistenti, ad esempio:
- Pannello in laminato di cemento da 12 mm
- barriera al vapore (primo strato, 0,15 mm)
- isolamento in basalto (minimo - 15 mm)
- barriera al vapore (secondo strato, 0,15 mm)
- Pannello in laminato di cemento da 12 mm
In termini di proprietà di isolamento termico, un tale "sandwich" supera il mezzo metro di muratura. Una casa modulare prefabbricata per l'uso durante tutto l'anno richiederà un telaio di base rinforzato e una solida base colata, un migliore isolamento idrotermico e l'installazione di un efficiente sistema di riscaldamento e ventilazione.
Ci sono molte opzioni per scegliere i materiali per creare la base del modulo. Il più comune è un telaio metallico con l'installazione di pannelli isolanti, sono spesso utilizzati per costruire case per la residenza permanente. Per le case di campagna, è adatta un'opzione da un telaio creato sulla base di una leggera struttura in acciaio, pareti di piccolo spessore con isolamento sottile. Molto meno utilizzati sono i telai in legno, con pannelli sandwich o pannelli piallati con isolamento minerale.
- velocità di erezione - se non si tiene conto del tempo per la posa delle fondamenta (questa sarà la parte più lunga della costruzione), la costruzione di una casa modulare richiederà 1-2 settimane. Dopotutto, i moduli già pronti dovranno semplicemente essere installati e agganciati ai sistemi di ingegneria, collegandoli a comunicazioni esterne, sigillando le giunture, montando le scossaline e finendo i lavori
- espandibilità – il progetto può prevedere un ulteriore ampliamento della casa con l'installazione (ai lati o sopra) di ulteriori blocchi
- forza e resistenza sismica - le case modulari sono spesso costruite in zone ad alto rischio sismico, un telaio metallico rinforzato garantisce la sicurezza delle case modulari durante i terremoti fino a 9 punti. Il fatto è che a New Orleans, praticamente spazzata via dalla faccia della terra dall'uragano Katrin, sono state le case modulari create sulla base di contenitori in blocchi di metallo a soffrire meno.
- minimo spreco di costruzione, che inevitabilmente accompagna la costruzione, perché il modulo arriva in cantiere in uno stato di prontezza del 95%. Questo permette di costruire case, mantenendo quasi intatto il paesaggio naturale originario.
- basso costo - il prezzo al metro quadrato in una casa modulare costerà quasi 2 volte in meno rispetto alla costruzione tradizionale.
Lo svantaggio principale della costruzione modulare è direttamente correlato al suo vantaggio, vale a dire la complessità della consegna e dell'installazione del modulo finito, che richiederà un'auto con una piattaforma speciale, nonché una potente gru per autocarri. Se prendiamo i calcoli europei, un metro quadrato di alloggi modulari in fabbrica costa circa 200-250 dollari, ma a causa del noleggio di attrezzature edili pesanti, il suo costo in una casa finita (montata) aumenta di 1,5-2 volte.
Costruzione di case modulari: dall'unificazione all'individualità
Parlare di limiti costruttivi e di monotonia delle soluzioni architettoniche di costruzione modulare è un ricordo del passato. Oggi puoi ordinare una casa modulare in quasi tutti gli stili, dal coloniale con una tradizionale sala centrale e altre stanze raggruppate intorno a una casa in stile mediterraneo. Tuttavia, le case modulari in stile moderno sono le più richieste - High tech o minimalismo. La forma squadrata semplice, in cui linee chiare e semplici conferiscono rigore geometrico, incontra in pieno lo spirito del minimalismo. Un'altra soluzione popolare tipica degli edifici modulari è un'ampia superficie vetrata, che aiuta a riempire la casa di luce naturale, sfumando il confine tra l'ambiente esterno e l'interno.
Quanto costa costruire una casa? Questo problema è fondamentale per la maggior parte dei bielorussi: non tutte le famiglie possono permettersi un alloggio per il costo prevalente nel mercato delle costruzioni. Come rendere la casa accessibile alla maggioranza? Guidate dalle tendenze del mercato, diverse aziende hanno presentato contemporaneamente prodotti basati sui principi della costruzione di alloggi modulari. Di piccole dimensioni, ma dotate di tutto il necessario per una famiglia, queste case sono disponibili per quasi tutti i bielorussi.
La nuova tendenza è stata ripresa dalla società Modern Frame Technologies, nota per essere la prima casa bielorussa ad alta efficienza energetica a Dzerzhinsk. Durante la mostra "Stroyexpo 2015" nell'area all'aperto del Centro Espositivo Nazionale "BelExpo", l'azienda ha mostrato il risultato del lavoro della sua divisione di costruzione di alloggi modulari House Machine: una casa modulare ad alta efficienza energetica. L'espositore è in classe di efficienza energetica A+ con consumi energetici di 55 kWh/mq annui o 5,5 m3 di metano per riscaldamento. La superficie totale è di 40 mq. Dispone di tre stanze - un monolocale (cucina + soggiorno), una sauna e un bagno.
Il "chip" di una casa modulare è che è progettata per espandersi nel tempo. Con l'aiuto di moduli aggiuntivi che possono essere acquistati secondo necessità, puoi creare un edificio di quasi tutte le configurazioni e dimensioni. Opzioni di finitura all'esterno e all'interno - qualsiasi. Puoi ordinare senza finire, ma poi il fascino di una casa del genere si perde, quando puoi viverci immediatamente senza fare riparazioni.
La costruzione e l'installazione della casa vengono eseguite entro 4-12 settimane dal momento dell'accordo con la documentazione di progetto. L'intero processo da build-to-finish viene eseguito internamente, riducendo al minimo la quantità di lavoro "in loco" una volta installati i moduli e consentendo di monitorare costantemente i livelli di qualità della costruzione.
La lana minerale di due tipi Isover profi e Isover Karkas P-34 è stata utilizzata per isolare la casa. Lo spessore delle pareti è di 200 mm, nel pavimento - 250 mm, nel tetto - 300 mm. Il vento e l'impermeabilizzazione sono realizzati con una membrana Tyvek Housewrap, l'avvolgimento completo avviene su tutti e 6 i lati con incollaggio obbligatorio di cuciture, giunzioni, passaggi delle maniche di comunicazione. Il modulo è rivestito con una massiccia barra 40 × 60 mm. Dall'interno, le pareti, il pavimento e il tetto sono rivestiti con un film barriera al vapore. La struttura è rivestita con pannelli OSB. Tutte le comunicazioni sono nascoste nel muro.
Lo sfiato è responsabile della ventilazione in casa: una piccola unità di alimentazione e scarico con recupero di calore. Tra i dispositivi di riscaldamento: una stufa a legna (riscalda anche la sauna) e un termoconvettore.
Al fine di risparmiare risorse naturali ed energetiche, l'umanità ha sviluppato misure globali per isolare gli edifici e portare il livello di isolamento termico a un valore vicino all'assoluto. Questo materiale rivelerà l'essenza di una casa passiva come tipo di abitazione moderna ed economica.
Concetti di passività ed efficienza energetica
La nostra recensione ignorerà l'elenco generalmente accettato di vantaggi e indicatori tecnici. Ad esempio, un edificio è considerato efficiente dal punto di vista energetico se la sua perdita di calore non supera i 10 kWh per metro quadrato durante l'anno, ma cosa dovrebbe dire al lettore? Se si ricalcola, vengono consumati circa 1,5-2 MW di energia da una piccola casa (fino a 150 m 2) all'anno, che è paragonabile al consumo di energia di un normale cottage in un mese invernale. La stessa quantità viene consumata da 2-3 lampade ad incandescenza da 100 W, accese costantemente per un anno, che equivalgono a 200 m 3 di gas naturale.
Un consumo energetico così basso permette, in linea di principio, di abbandonare l'impianto di riscaldamento dell'abitazione, utilizzando per il riscaldamento il calore emesso da persone, animali ed elettrodomestici. Se la casa non necessita di costi energetici mirati per il funzionamento degli impianti di riscaldamento (o richiede, ma un minimo insignificante), tale casa si chiama passiva. Allo stesso modo si può definire passiva una casa con elevatissime dispersioni di calore, il cui fabbisogno viene rifornito da un proprio impianto energetico funzionante con fonti di energia rinnovabile.
Quindi una casa efficiente dal punto di vista energetico non pretende necessariamente di essere passiva, ed è anche vero il contrario. Si dice attiva la casa, che oltre a coprire il proprio fabbisogno energetico, cede alla rete pubblica qualsiasi tipo di energia.
Qual è l'idea principale di una casa passiva
Tutti e tre i concetti di cui sopra sono solitamente combinati: una casa passiva ha la serie più ampia di misure per garantire l'autonomia energetica. Alla fine, nessuno è interessato a testare la propria casa per anni, raggiungendo lo standard per la dispersione del calore per ricevere un titolo onorifico. È importante che l'interno sia asciutto, caldo e confortevole.
C'è un'opinione secondo cui oggi qualsiasi nuovo edificio dovrebbe essere costruito secondo la tecnologia di una casa passiva, fortunatamente esistono soluzioni tecniche anche per edifici multipiano. Questo non è privo di significato: il costo della manutenzione di una casa durante il periodo tra le riparazioni è solitamente anche superiore ai costi di costruzione.
Una casa passiva, invece, con un investimento iniziale più voluminoso, praticamente non richiede spese per l'intera vita utile, che peraltro supera la vita utile degli edifici convenzionali per l'assoluta protezione delle strutture portanti e di recinzione in combinazione con le più moderne e tecnologiche soluzioni per la costruzione e la riparazione.
La principale caratteristica tecnica di una casa passiva può essere definita un circuito di isolamento termico continuo, dalle fondamenta al tetto. Un tale "thermos" trattiene bene il calore, ma non tutti i materiali sono adatti alla sua costruzione.
Materiali di isolamento termico
Il polistirene espanso in tali volumi non è applicabile, è combustibile e tossico. In una serie di progetti, questo è risolto da uno strato ignifugo sul pilastro portante e sotto la finitura della facciata, che porta a un aumento ingiustificato del prezzo. Anche l'uso di lana di vetro e minerale non risolve il problema. I parassiti (insetti e roditori) si insediano attivamente al suo interno, così come nella schiuma di polistirene, e la vita utile del cotone idrofilo è 2-3 volte più breve di quella della casa passiva stessa.
Un materiale adatto ai fini di una casa passiva è il vetro espanso. Breve riassunto delle caratteristiche: la più bassa conducibilità termica dei noti materiali di consumo, completa compatibilità ambientale grazie all'inerzia del vetro, facilità di lavorazione e buona capacità di adesione. Tra gli svantaggi: il prezzo elevato e la complessità della produzione, ma il materiale vale sicuramente i soldi.
Un materiale meno costoso, ma adatto per isolare una casa passiva è la schiuma di poliuretano. Tecnicamente, tali case non possono essere definite passive, la loro perdita di calore è di 30-50 kWh per metro quadrato all'anno, ma queste cifre sono abbastanza accettabili. Il poliuretano può essere installato come materiale in lastre o applicato mediante intonacatura di calcestruzzo proiettato.
Tetto e soffitta calda
Un'altra differenza fondamentale tra le case passive è la presenza di un sottotetto non riscaldato o un sottotetto caldo e un isolamento del tetto di alta qualità senza ponti freddi. Con questo approccio si distinguono due limiti di temperatura: sul soffitto del piano superiore e nel tetto stesso. Grazie al distanziamento della protezione termica, è garantita l'eliminazione della formazione di condensa nell'isolamento del tetto e le dispersioni di calore sono notevolmente ridotte.
Il soffitto del piano superiore è solitamente intelaiato su travi di legno, i vuoti sono riempiti con uno strato di lana minerale a media densità di 20-25 cm di spessore. Tutte le cuciture e le giunture sono riempite con colla speciale o schiuma di montaggio. Particolare attenzione è riservata al dispositivo della cintura di protezione nel punto in cui il sistema a traliccio è appoggiato alle pareti.
Una calda soffitta è organizzata secondo il principio del recupero del sistema di ventilazione. I condotti di ventilazione di scarico conducono direttamente al sottotetto ermetico, da dove vengono scaricati attraverso un unico foro con deflusso forzato. Spesso questo canale è dotato di un recuperatore di calore che trasferisce parte del calore dall'aria di scarico a quella di mandata.
Finestre, porte e altre perdite
Con le finestre per una casa passiva tutto è semplice: devono essere di alta qualità e devono essere certificate per l'uso nel settore del risparmio energetico. Vetrate isolanti a due o più camere a gas, vetri basso emissivi di diverso spessore e doppia giunzione della vetrata isolante al profilo, sigillati con nastro di gomma, sono segni di un prodotto idoneo. Per le porte sono importanti il riempimento in tamburato e la presenza di un doppio porticato su tutto il perimetro. È altrettanto importante seguire le regole per l'installazione e la protezione delle giunzioni.
Una casa passiva ha le sue caratteristiche di progettazione delle fondamenta. Per proteggere la struttura del calcestruzzo, è idrofobizzato per iniezione e ulteriormente protetto da uno strato esterno di rivestimento impermeabilizzante. L'isolamento scende per l'intera profondità della fondazione, quindi il seminterrato diventa la seconda zona cuscinetto dopo il caldo sottotetto.
Alimentazione della casa passiva
Solitamente in una casa passiva non viene fornito gas, una rete elettrica monofase è completamente sufficiente per gli usi domestici e il riscaldamento. Con i riscaldatori elettrici tutto è semplice: quanti kilowatt vengono investiti in casa, ne rimane così tanto, l'efficienza è quasi del 99%, a differenza delle caldaie a gas.
Ma la rete elettrica come unica fonte di approvvigionamento energetico presenta molti svantaggi, che risiedono principalmente nell'inaffidabilità della connessione. Spesso, le case vengono fornite con una rete elettrica abbastanza complessa, incluso un generatore di emergenza con avvio automatico, o utilizzano un parco batterie o pannelli solari per il backup.
Il riscaldamento dell'acqua sanitaria è solitamente effettuato da collettori solari, prevalentemente sottovuoto. In generale, le fonti di energia autonome sono abbastanza diverse, tra le varietà puoi scegliere la soluzione migliore per oggetti con condizioni diverse.
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