Bryła budynku energooszczędnego i przestrzeń wewnętrzna

W bryłach domów energooszczędnych i wykorzystujących energię słoneczną do ogrzewania można zauważyć pewną odmienność, którą dyktują opisane wcześniej uwarunkowania. Ta odmienność skłoniła teoretyków do stworzenia pojęcia „architektury solarnej”.
Bryła budynku, podobnie jak elementy struktury, prócz zadań podstawowych ma sprzyjać energooszczędności budynku i zyskom ciepła od nasłonecznienia. Tak więc bryła decyduje nie tylko o względach użytkowych i estetycznych, lecz również o stopniu zużycia energii przez budynek.

W piśmiennictwie z dziedziny ciepłownictwa i fizyki budowli można się spotkać z analizą brył podstawowych pod kątem zapotrzebowania na energię do ogrzewania budynków.

tmp8a75-3Kształt i uformowanie budynku, a zapotrzebowanie na ciepło:
a) kształt budynku, a zapotrzebowanie na ciepło — Q, przy stałej kubaturze — V i prawie stałej powierzchni zabudowy — F,
b) wzrost zapotrzebowania na ciepło — Q, przy podwajaniu kubatury — V,
c) dodawanie (łączenie) modułu kubatury, a zapotrzebowanie na ciepło Q w %

Dla obiektów o różnej formie, a stałej kubaturze V = 10 m3 oblicza się potrzeby cieplne — q; najmniejsze mają obiekty zwarte, zbliżone do kuli lub sześcianu, ale z kolei są one narażone na dużo większą infiltrację powietrza niż obiekt nr 1.

tmp8a75-4Zależność zapotrzebowania na ciepło od proporcji boków przy stałej kubaturze — V.

Powyższe analizy są pomocne, lecz nie uwzględniają zysków od nasłonecznienia i optymalizacji bryły w powiązaniu z technikami solarnymi. Tak więc, ocena brył architektonicznych wyłącznie pod kątem minimalizacji powierzchni osłonowych i przeszklenia jest niewłaściwa i powoduje jedynie ograniczenie rozwoju architektury „solarnej”.
Bryła domów solarnych powinna być kształtowana tak, aby maksymalna jej powierzchnia znajdowała się po stronie południowej, na której są rozmieszczone elementy systemów solarnych. Dąży się do zminimalizowania powierzchni zewnętrznych po stronie północnej, aby zmniejszyć straty ciepła. W rezultacie powstają bryły na rzucie prostokąta, trapezu czy trójkąta, zwrócone dłuższym bokiem w kierunku południowym. Domy „solarne” wykorzystujące metody bierne są mocno przeszklone (otwarte) po stronie południowej, a bardzo zamknięte (pozbawione okien) po stronie północnej.
Przestrzeń wewnętrzna domów wykorzystujących systemy pasywne jest ukształtowana różnorodnie, zależnie od rodzaju pomieszczeń. Pomieszczenia znajdujące się w strefie południowej, otwartej na insolację, są z reguły jednoprzestrzenne, bez wyraźnych podziałów zamykających daną funkcję w wydzielonej kubaturze. Ogrzane powietrze może bez przeszkód cyrkulować, ogrzewając pomieszczenia sypialne w strefie północnej. Nadmiar ogrzanego powietrza może zostać wypuszczony na zewnątrz. Tworzenie domu , jednoprzestrzennego”, gdzie większość przestrzeni jest połączona, zarówno w pionie jak i poziomie, wiąże się z niebezpieczeństwem nagromadzenia ciepłego powietrza w najwyższej części domu, stwarzając jednocześnie uczucie chłodu w najniższych jego partiach. Kubatury wydzielone i zamknięte powinny się znajdować w strefie północnej (buforowej). Gradacja światła dziennego i temperatury pokrywa się z rozwiązaniem przestrzennym wnętrza domu. Łączenie poszczególnych pomieszczeń o zbliżonych wymaganiach cieplnych umożliwia rozwiązanie przestrzeni wewnętrznej domu, spełniające jednocześnie wymagania energooszczędności i funkcjonalności.

Dodaj komentarz