Строителна физика, разработки по строителна физика - първата стъпка в реализирането на енергийна ефективност

1. Какво представляват енергийно ефективните къщи

1.1. Те имат намален топлопренос през стените, тавана и пода

Енергийно ефективната къща е добре изолирана, поради което има намалена пропускливост, тоест загуба на топлина през стените, тавана и пода. Това означава, че е необходима по-малко енергия за климатизация. Изолацията може да бъде постигната по различни начини, включително използването на изолационни материали като стъклена или минерална вата, целулоза или полиуретанова пяна. Важно е да изберете подходящата дебелина на изолацията за отделните части на къщата, която зависи от местния климат, самата сграда и други фактори.

1.2. Енергийно ефективните къщи използват естествени енергийни източници

Наред с изолацията, енергийно ефективните домове може да се възползват и от природни източници на енергия като слънчева, вятърна и геотермална енергия. С помощта на фотоволтаичните панели слънчевата енергия се използва за затопляне на вода и на самата сграда, както и за производство на допълнителна електроенергия. Вятърните генератори също могат да произвеждат електричество, докато геотермалната, както и въздушната и водната енергия се използват за отопление и охлаждане на къщата с помощта на термопомпа.

1.3. Оборудвани са с ефективни системи за отопление, вентилация и климатизация

В допълнение към изолацията и възобновяемите енергийни източници, енергоспестяващите къщи са оборудвани с ефективни системи за отопление, вентилация и климатизация. Например, термопомпите може да намалят консумацията на енергия с до 50 %.

2. Как помага строителната физика

Строителната физика е клон на науката, фокусиран върху разбирането на физическите процеси, протичащи в сградите. Тези процеси включват предаване на топлина, влага, звук и светлина през стени, прозорци и други строителни елементи. При проектирането на енергийно ефективна къща е важно архитектите и строителите да разбират тези процеси, за да създават проекти и да избират материали, които ще позволят максимална ефективност, тоест оползотворяване на всички части на структурата и конструкцията.

3. Какво представлява разработката по строителна физика

Докладът по строителна физика е документ, изготвен от специалисти по строителна физика и архитектура, който описва подробно всички елементи от строителната физика на сградата и дава точни планове за най-добрите решения за оптимално оползотворяване на енергията с цел получаване на максимален комфорт, от една страна, и за осигуряване на дълголетието на сградата, от друга страна.

Всяко съоръжение трябва да отговаря на основните изисквания за икономично потребление на енергия, тоест нейното спестяване. Докладът съдържа цялата информация за факторите, които влияят върху ефективното използване на енергията в съоръжението. Всяка сграда трябва да бъде проектирана така, че консумацията на енергия да е минимална, но и да не се нарушава оптималният комфорт на обитаване. Това на практика означава, че през цялата година сградата трябва да се поддържа на желаното ниво: топлинни параметри, ниво на осветеност, достатъчни количества битова вода и качество на въздуха.

Също така, сградата трябва да бъде планирана и проектирана така, че да използва ефективно енергията, което може да се постигне чрез подходяща топло- и хидроизолация, защита от различни типове и видове, отопление, охлаждане, вентилация, осветление, осигуряване на топла вода и др. Следователно, всяка сграда, дори семейно жилище, трябва и е необходимо да бъде проектирана по такъв начин, че да се вземат предвид климатичните фактори, адекватен топлинен комфорт и необходимите условия на околната среда, за да бъде подходяща за комфортен живот или продуктивна работа, без да надвишава зададените параметри на разходи.

4. Строителната физика за енергийно ефективни къщи

4.1. Изчисляване на топлинните загуби

Един от ключовите елементи на изследването на строителната физика е изчисляването на топлинните загуби. Това е изчисление на количеството топлина, което се губи през стените, таваните, подовете и прозорците на сградата. Изчисляването на топлинните загуби е от решаващо значение за определяне на параметрите на отоплителната система, която ще осигури достатъчно количество топлина в сградата, като в същото време консумира възможно най-малко енергия. За тези видове изчисления се използват различни методи, включително коефициент на топлопреминаване или метод на U-стойност, които изчисляват топлинните загуби през отделните части на сградата.

4.2. Изолационни материали

Изолационните материали са тези, които намаляват преноса на топлина през стени, тавани и подове, което означава, че благодарение на тях се изразходва по-малко енергия за отопление или охлаждане. Изолацията може да бъде от различни материали, като стъклена или минерална вата, целулоза и др. При избора на изолационни материали трябва да се вземат предвид различни фактори като дебелина на материалите, ефективност, устойчивост на влага и огън.

4.3. Вентилация и вентилационни системи

Вентилацията и вентилационните системи служат за осигуряване на свеж въздух в сградата, като в същото време намаляват преноса на влага през стените и прозорците. Правилната вентилация е от ключово значение за осигуряване на здравословна жизнена среда и предотвратяване на натрупването на влага, която може да причини увреждане на структурата и конструкцията, както и здравословни проблеми на обитателите. При проектирането на тези типове и видове системи трябва да се вземат предвид различни предпоставки, включително размер на сградата, брой наематели, вид и дебелина на изолационните материали, топографски характеристики и външни фактори като вятър и температура.

4.4. Разположение на прозореците

Прозорците са монтирани не само за красива гледка, но и за осигуряване на проникване на естествена светлина и въздух в жилищното пространство. Правилното разположение на прозорците може да увеличи ефективността на отоплението и охлаждането, да намали потреблението на електроенергия и да подобри качеството на околната среда.

4.5. Осветление

Използването на естествена светлина може да намали консумацията на електроенергия и да подобри качеството на околната среда. При планирането на вътрешното осветление трябва да се вземат предвид размерът и формата на помещенията, естественото осветление, цветовете на стените и таваните.

5. Какво включва разработката по строителна физика

Разработката по строителната физика, във връзка с ефективното използване на всички видове енергия в сградите, трябва да включва и дефиниране на предназначението на сградата. По-точно, докладът трябва да съдържа преди всичко списък на конструкциите - подробно описание на строителните слоеве, тяхната структура, дебелина, плътност и най-вече коефициенти на топлопроводимост. Трябва да има описание на външната конструкция на стените, както и на вътрешната - междуетажна, покривна и подова конструкция.

Докладът, също така, съдържа подходящи изчисления, технически описания на местоположението и съоръжението, както и общи данни за климата. Разработката по строителната физика включва изчисляване на коефициента на топлопреминаване, топлоизолация, дифузия на водна пара, коефициенти на затихване и изчисляване на забавянето на температурните колебания през външната строителна конструкция, както и скици, тоест графични илюстрации, направени съгласно наредбите, регулиращи енергийните свойства на сградите.

Докладът включва и данни за планираните топлотехнически системи за отопление и охлаждане, както и детайлно изчисление на регулирането на енергийните нужди. На базата на всички тези подробни изчисления на енергийните нужди, които професионално се наричат ​​„относителна стойност на годишно крайно потребление на енергия за отопление и охлаждане“, се определя енергийният клас и се изработва енергиен сертификат.

6. Строителната физика ще бъде още по-важна в бъдеще

Строителната физика става все по-важна при проектирането на сгради. Тя помага на строителите да планират и проектират енергийно ефективни сгради, които може значително да намалят потреблението на енергия, емисиите на парникови газове и разходите за отопление и охлаждане. В допълнение, чрез подобряване на качеството на околната среда и намаляване на здравословните проблеми, свързани с въздуха и влажността в сградите, животът на хората ще бъде значително подобрен.

В бъдеще строителната физика ще бъде още по-важна и строителните компании вероятно все повече ще я вземат предвид при планирането и строителството, тъй като изискванията към енергийната ефективност на сградите, със сигурност, ще нарастват непрекъснато. Това ще им позволи да отговарят на все по-строги екологични разпоредби и по този начин да допринесат за намаляване на количеството въглероден диоксид в атмосферата.

7. Разработка на енергийна ефективност - цени

Колко ще струва една разработка по строителна физика зависи от няколко фактора, сред които са размерът на обекта, сложността на проекта, вида на конструкцията и структурата, местоположението и изискванията на строителните стандарти. Разработката по строителна физика за ефективно използване на енергията във фамилна къщи е сравнително достъпна, но за други сгради може да бъде със значително по-висока цена.

Във всеки случай, докладът по строителна физика е дългосрочна инвестиция, която си заслужава. Чрез правилното планиране и изпълнение на изграждането на енергийно ефективна къща, може да спестите разходи за отопление и охлаждане, да подобрите качеството на микроклимата и комфорта и по този начин да допринесете за намаляване на негативните въздействия върху околната среда.