Пассивный солнечный дом Дугласа Балкомба (Douglas Balcomb) расположен недалеко от Санта-Фе (Нью-Мексико, США) на высоте 2200 м над уровнем моря.
Внешний вид
Содержание
- Проектирование
- Энергосбережение
- Планировка
- Отопление
- Горячее водоснабжение
- Защита от летнего перегрева
- Стоимость дома
- Эксплуатационные расходы
- Заключение
Проектирование
Архитектурную часть проекта выполнил Вильям Лампкинс (William Lampkins) из фирмы Sun Mountain Design, а д-р Дуглас Балкомб (Douglas J. Balcomb) произвёл расчёты инженерной системы.
Энергосбережение
Были выполнены следующие энергосберегающие мероприятия:
- все наружные стены хорошо теплоизолированы и имеют коэффициент теплопотерь 0,2 Вт/(м*°С);
- светопроёмы во всех наружных стенах, ориентированные на все стороны горизонта кроме южной, имеют минимальную площадь для снижения теплопотерь;
- для сокращения теплопотерь ночью и в холодные пасмурные дни витраж солнечной теплицы снабжен трансформирующимися жалюзи.
Планировка
Дом представляет собой двухэтажное здание площадью 213,7 м². Все комнаты выходят на большую треугольную теплицу высотой 6 м, занимающую весь южный фасад дома.
На первом этаже дома находятся: гостиная; столовая; кухня с уголком для завтраков, устроенном в юго-восточном углу, получающем тепло восходящего солнца; туалет; техническое помещение.
План первого этажа
На второй этаж ведёт винтовая лестница.
На втором этаже расположены: спальня хозяев с гардеробной, ванной комнатами и постирочной; две спальни с общей ванной комнатой.
План второго этажа
Следует заметить, что теплица дома не является гостиной. Это интегрированная в дом солнечная установка, колебания температуры в которой в течение суток могут быть довольно значительны. Следовательно, это пространство используется жильцами в основном в качестве коммуникационного.
Отопление
В объёмно-планировочном решении дома применён принцип обогрева жилых помещений с использованием двухсветной солнечной теплицы (Isolated Gain) с площадью остекления 70 м², объединяющей все жилые помещения дома.
Весь южный фасад теплицы представляет собой стеклянный витраж. Две других стены построены из самана, обеспечивая термическую массу для хранения поступившего через витраж солнечного тепла. Они также отделяют зону сбора тепла от жилых помещений.
Разрез
Аккумулирование теплоты осуществляется во внутренних саманных стенах (толщина стен 250 и 350 мм), бетонном полу теплицы толщиной 150 мм и двух гравийных теплоаккумуляторах общим объёмом 19 м³, размещенных под полом гостиной и столовой.
В гравийные теплоаккумуляторы тёплый воздух подаётся из верхней части теплицы вентиляторами через опускные воздуховоды. Затем воздух, отдав тепло, возвращается в теплицу.
Температура поверхности стен в теплице:
- солнечный день — 43°C;
- облачный зимний день — 7°C;
- очень холодная зимняя ночь — -18°C;
- средняя температура — 23°C.
Температура поверхности пола в теплице:
- средняя температура — 29°C;
- после холодной ночи — 25,5°C;
- после облачного дня — 21°C.
Теплопотребление составляет 10 кВт при разности температур внутреннего и наружного воздуха 40°С. Около 82% теплопотребления обеспечивается за счет солнечной энергии без ущерба для комфорта.
Последние данные показывают, что гелиоустановка покрывает 77% отопительной нагрузки дома, 17% приходится на внутренние источники (люди, электроприборы и т.п.) и лишь 6% требуется на дополнительное отопление, что с лёгкостью могут покрывать установленные в доме камины.
Резервное отопление обеспечивается плинтусными электронагревателями, регулируемыми индивидуальными термостатами в каждой комнате. Кроме того, в гостиной и столовой имеются камины.
Горячее водоснабжение
Система горячего водоснабжения включает в себя коллектор 1,2x3 м и бак-аккумулятор ёмкостью 300 л, оборудованный электрическим догревателем.
Защита от летнего перегрева
Для защиты помещений дома от перегрева солнечная теплица оборудована вентиляционными отверстиями, устроенными в её верхней и нижней частях. Кроме того, в летнее время жилые помещения затеняются, что позволяет избежать прямого поступления тепла. Основной вклад в летний комфорт вносит большая масса здания, особенно внутренние стены из сырцового кирпича.
Винтовая междуэтажная лестница, представляющая собой вертикальный воздуховод, также способствует охлаждению помещений.
Средняя летняя температура в Санта-Фе комфортная — около 21°C, но суточные колебания температуры весьма велики. Масса здания выравнивает температурные колебания, создавая комфортную среду. Хотя температура в теплице в течение суток сильно колеблется (18–35°C), массивная стена защищает жилые помещения от этого дискомфорта.
Стоимость дома
Строительство дома началось в январе 1976 года и было завершено в августе 1976 года, его общая стоимость составила около 104000 долларов. Часть стоимости была компенсирована грантом в размере 8000 долларов.
Эксплуатационные расходы
В доме поддерживается комфортный температурный уровень с минимальными затратами. Счета за коммунальные услуги постоянно составляли менее 10 долларов в месяц даже в самых неблагоприятных условиях. Обычно эти суммы представляли собой минимальную плату за обслуживание.
Заключение
Пассивный солнечный дом Дугласа Балкомба является великолепным примером жилища с объёмно-планировочной структурой, модернизированной с целью повышения комфортности проживания как в летних, так и в зимних условиях с использованием солнечной энергии.
Дом, построенный в 1979 году, и сейчас находится в прекрасном состоянии, он лишь сменил владельца. Сейчас дом принадлежит Патриции Маллен (Patricia Mullen).
Опасения того, что дом может время от времени перегреваться не подтвердились.