Энергоэффективная архитектура: ориентация дома на участке

Вкладывая огромные средства в утепление и эффективное отопительное оборудование, люди порой забывают о решениях, которые помогают сэкономить, практически ничего не затрачивая. И в первую очередь речь идет о максимальном использовании солнечной тепловой энергии. Солнце способно обеспечить от 20% до 60% потребностей дома, даже если он находится в холодном климате. Однако для этого дом должен быть энергоэффективным, а, кроме того, правильно сориентирован по сторонам света.

Для того чтобы максимально задействовать солнце, участок дожжен быть довольно просторным. Чем больше места, тем больше шанс вынести постройку, где она будет вне досягаемости тени, отбрасываемой деревьями и соседними домами. Однако это не означает, что энергоэффективный дом невозможно построить на компактном участке. Конечно, понадобятся более серьезные планировочные решения, но шанс есть практически всегда.

Участки в зависимости от рельефа различаются на ровные (уклон не менее 15°) и наклонные (уклон свыше 15°). На наклонных участках правильно сориентировать дом сложнее, чем на ровных. Оптимально, если уклон направлен на юг – тогда дом и участок в целом будет получать максимальное количество солнечного света и тепла. Кроме того, такой участок хорошо защищен от холодных северных ветров. При западном и восточном склоне дома рекомендуют размещать как можно ближе к северной границе участка. Худший вариант – северный склон. Однако и на таком наделе необходимо стараться получить максимальную инсоляцию. Для этого дом нужно строить на центральной оси участка и ближе к западному рубежу.

Северный склон не только ухудшает энергоэффективность дома, но и выходит дороже в строительстве. Дело в том, что при постройке посреди склона понадобится либо выравнивать площадку и возводить подпорные стены, либо сооружать высокий цоколь. И то, и другое сопряжено с немалыми дополнительными расходами. Однако в этом можно найти и позитивные моменты. В частности, дом на высоком цоколе весьма интересен архитектурно и эстетически. В своеобразном полуподвале можно устроить удобный гараж или летнюю кухню-столовую с выходом во двор. Такие дома характерны для европейской архитектуры. Их можно видеть горных районах Швейцарии, Франции, и даже на равнинах, но там, где участки имеют определенный рельеф. Такие дома называют «шале», что в буквальном смысле переводится как «домик пастуха». Впрочем, дома в стиле шале мало изменились внешне. Это, как правило, каменный цокольный этаж с каркасной надстройкой. В строительстве используются преимущественно натуральные материалы, но, разумеется, можно оставить только идею, а строительную технологию выбрать на свое усмотрение.

В тардиционном шале преобладает камень, дерево (фахверк, брус, бревно), натуральная черепица и тростник. За материалами далеко не ходили – строили из того, что было доступно на месте. Что касается архитектуры, то в Европе дома-шале имеют ярко выраженные региональные отличия. Так, на северо-востоке Франции дома содержат внутренний дворик, где обязательно находится колодец или небольшой пруд. В Альпах шале имеют более привычную форму. Их можно узнать по каменному цокольному этажу и резным деревянным балконам. На юге издавна строили двухэтажные особняки из глины и камня, крытые черепицей, и обязательно украшают их наружной лестницей до верхнего этажа. Надо сказать, что европейская архитектура сегодня у отечественного застройщика в особом почете, поэтому проекты созвучные с шале или фахверком можно найти в большом количестве. Такие дома отлично смотрятся на наклонных участках. К тому же их архитектура изначально подчинена идеям использования солнечной энергии.

Ориентация дома и энергоэффекивность

В энергоэффективном доме большинство жилых помещений окнами выходят на южную сторону. В течение дня солнце будет подогревать фасад и теплоаккумулирующие поверхности внутри дома. В процессе эксплуатации такого дома можно будет существенно сэкономить на отоплении и электричестве. За счет инсоляции фасада теплопотери здания через ограждающие конструкции, расположенные с южной стороны, практически отсутствуют. А поскольку это стены жилых комнат, в которых мы стараемся топить сильнее всего, включать котел на полную мощность не потребуется даже в самые морозные зимние дни. Ночью температура будет немного падать, но это даже хорошо, поскольку спать рекомендуется в прохладе.

Все вспомогательным помещениям энергоэффективная планировка отводит место в северной части здания. В холодное время года температура там будет немного ниже нормы, но все эти помещения, помимо своих основных функций, выполняют еще одну очень важную – являются температурным буфером между холодной северной стеной и южными жилыми комнатами.

Огромную роль в энергоэффективных домах отводится инсоляции жилых помещений. Именно поэтому такие дома и требуют тщательной ориентации по сторонам света. Солнечные лучи могут попасть в комнату только через окно. Соответственно больше света – больше тепла. Соврменные оконные технологии позволяют использовать большие площади остекления, не опасаясь растерять все тепло. Дело в том, что оконное стекло имеет одно очень выгодное для нас свойство. Оно довольно легко пропускает коротковолновый спектр тепловых лучей, но неохотно выпускает назад длинноволновое излучение, исходящее от нагретых предметов. Таким образом, комната с большими окнами становится некой ловушкой для тепла. Главное, чтобы были использованы стеклопакеты с низкой теплопроводностью, а еще лучше – со специальным теплосберегающим напылением, усиливающим парниковый эффект.

Поскольку мы находимся в северном полушарии, правильно сориентированный по сторонам света дом будет обдуваться преимущетсвенно северными и западными ветрами. Соответственно северный и западный фасад следует защитить так называемыми ветровыми экранами. Это могут быть деревья, живые изгороди, хозпостройки, высокие заборы. Подсчитано, что при хорошей ветрозащите дома с трех сторон (за исключением южной), можно сократить расход энергоресурсов еще на 30%.

Помещения дома и стороны света

Гостиная – самая большая комната, коммуникативная зона, нередко объединенная со столовой и кухней. Во многих проектах гостиная имеет выход на террасу или веранду. Разумеется, для гостиной наилучшей ориентацией будет южная или западная. Выбирать между югом и западом можно с позиции привлекательности вида участка с этих сторон. Но не стоит забывать и о том, что летом южная сторона будет сильно перегреваться, поэтому нужно предусмотреть солнцезащитные жалюзи (для южных регионов лучше, чтобы жалюзи были наружными).

Спальня. Расположение этого помещения в планировке дома во многом зависит от личных предпочтений того, кто будет в ней спать. Речь идет о биоритмах. Если, например, речь идет о «жаворонках», то для них лучше подойдет восточная или юго-восточная сторона. А «совам» больше понравится западная или северо-западная сторона. В то же время строго южной или северной стороны лучше избегать. В первом случае дневной сон будет сопровождаться прямыми солнечными лучами, а во втором – спальня и вовсе не увидит солнца.

Кухня. Ее выгодно располагать в северной или восточной части коттеджа. Таким образом, жар от плиты не будет таким невыносимым, как если бы кухня освещалась солнцем с юга. Однако недостаток солнца в кухне должен быть компенсирован хорошим искусственным освещением рабочих поверхностей.

Энергоэффективная форма дома

Для того чтобы дом максимально мог использовать солнечную энергию, его форма должна быть как можно проще, а именно, нужно, чтобы было поменьше углов. Площадь его наружной поверхности при простой форме будет минимальной, что и требуется в данном случае. Теоретически идеальной формой был бы шар, однако до столь эксцентричной архитектуры мы пока еще не созрели. Для наших реалий приемлема форма куба. Однако дом в виде куба не будет обладать достаточной энергоэффективностью, поскольку площадь южного фасада займет только четверть площади всех наружных стен, чего явно недостаточно. Исходя из этих соображений, вырисовывается оптимальная форма – параллелепипед с соотношением сторон 1: 1,5. Это позволит расположить вдоль южного фасада все жилые помещения.

Простая форма дома, кроме всего прочего, обойдется дешевле в строительстве. Если мы посмотрим на современные европейские тенденции, то увидим большое количество так называемой «коробочной» архитектуры. И это отнюдь не дань моде, а стремление экономить на материальных и энергетических ресурсах. Что же касается эстетики, то архитекторы научились при помощи умелого сочетания материалов делать такие коробки еще и привлекательными на вид. На фоне природных пейзажей они смотрятся интересно, несколько футуристично, однако на фоне традиционной отечественной застройки вряд ли произведут впечатление.