Разработка концепта малоэтажного строительства энергоэффективных домов из соломы с применением полимер-древесных композитных материалов

Номер документа 2620150020

РУБРИКА:
10. Инженерное обеспечение объектов

РУБРИКА ГРНТИ:
67.11.41. Комбинированные конструкции

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Жилищно-коммунальная; строительная
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер: Номер отсутствует
Автор (принявший орган): Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) СКФУ, 357500 г. Пятигорск, пр. 40 лет Октября, 56, тел.(8973)33-77-69, glavbuh@pfncfu.ru
Дата: 12.10.2015
Регион: Ставропольский край
Источник информации: www.pfncfu.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Разработка концепта малоэтажного строительства энергоэффективных домов из соломы с применением полимердревесных композитных материалов
1. Описание проекта и актуальность
Начало ХХΙ в. и последующий период должны быть связаны с внедрением принципиально новой идеологии построения жилища, базирующейся на экологических принципах. Кардинально меняется градостроительная концепция организации поселений: постепенно от модернизации индустриального города и многоэтажного жилища в обществе произойдёт решительный поворот к экологически построенному малоэтажному индивидуальному жилому дому усадебного типа и формированию экопоселений. Создание проектов экодомов – одна из важнейших задач в научно-творческой деятельности по реализации перспективного направления жилищного строительства на Юге России. Экологическое жилище, должно быть доступно широким слоям городского и сельского населения, которые будут способствовать приумножению природных ресурсов и оздоровлению окружающей среды. Экопоселения наполнят конкретным содержанием наше общее стремление сохранить ландшафтную рекреационную зону Юга России.
Предлагаемый проект, частное домовладение – не единственно возможное использование технологии и материалов. Данный проект является одной из вариаций реализации имеющихся возможностей. Модификаций относительно общего формообразования и распределения внутреннего пространства может быть бесконечное количество.
Могут рассматриваться проекты как отдельных самостоятельных зданий по типу представленного в проекте, так и комплексы, ансамбли и системы построек, включая общественные и хоз. постройки. Так же данная вариативность форм и конструкций в совокупности с показаниями к закладке фундамента, а именно меньшему вмешательству в поверхность земли по сравнению с другими способами современного строительства, позволяет располагать постройки на различных ландшафтных поверхностях: от ровных поверхностей до сложных холмистых и горных ландшафтов.
2. Научно-техническое описание
Мировой опыт строительства энергоэффективных домов велик, эффективность во всех отношениях доказана, но до сих пор это не используется повсеместно. Предложение использовать для каркаса материал из отходов может привлечь государство и застройщиков. По данным технологиям строятся жилые дома, сельскохозяйственные помещения (ангары, склады и т. д.), некоторые постройки социального назначения (школы, детские сады). Любое малоэтажное строительство по такой технологии будет эффективным. Принципиальное преимущество разработанного ПДК материала перед аналогами в его прочностных и износостойких характеристиках. А преимущество в строительстве - использование нового, прочного и дешевого каркаса из отходов. Кроме того, рынок предлагает либо дешевое жилье, но стандартного котеджного образца, либо эффектные и нестандартные архитектурные решения, воплощение которых очень дорого
Основу несущей конструкции являет собой полимер-древесный композитный материал (ПДК). Касательно данного этапа, возможно проектирование форм, состоящих из модулей. Таким образом, модули можно будет отливать заранее в промышленных масштабах. Площадь сечения детали «скелета» зависит в каждом конкретном случае от особенностей архитектурной констркуции. Фермы из данного материала образуют форму будущей постройки в два яруса: внутренний и внешний. Как раз между ними и закладываются блоки пресованной соломы. Сама закладка блоков в подобную форму не представляет сложности – блоки легко формируются обычной бензопилой.Далее изнутри и снаружи следует слой утеплителя – эковаты, о которой подробно изложено в описаниях материалов. Таким образом, стены получают дополнительное утепление, не препятствующее естественной инсоляции – материал натурален и экологичен. Готовая конструкция покрывается слоем штукатурки по сетке толщиной 75 мм. После чего стены покрываются раствором извести и водоотталкивающей пропиткой.
Используемые материалы и технологии при строительстве уже несут в себе заранее энерговыгодные показатели, т. е. построенный таким способом дом даже без оснащения дополнительными специальными системами уже сам по себе энергоэффективен. Накапливает, сохраняет и аккумулирует тепло, не препятствуя одновременно процессам инсоляции.
Данный проект является концепцией строительства и формообразования, поэтому для данных систем предусмотрено их только возможное устройство. По пожеланию конкретного заказчика возможна установка полного комплекса: суточных и долгосрочных аккумуляторов тепла и электроэнергии, рекуператора тепла вентиляции, традиционных тепло- и электрогенераторов, систем очистки и рекуперации воды, устройств переработки твёрдых органических отходов, буферные зоны и подсобные сооружения (теплица, погреб, ледник и т.д.)..
3. Ожидаемые результаты (экономические параметры
В свете событий ушедшего, 2010, года в нашем государстве – массовых лесных пожарах, охвативших по состоянию на 7 августа более чем 500 тысяч га площади Российской Федерации, и уничтоживших более 1200 домов. В результате чего тысячи граждан нашего государства остались без жилья. Быстрая по времени и дешевая по материальным затратам жилая застройка – решение и для подобных чрезвычайных ситуаций государственного масштаба.
Именно экологичное, экономичное малоэтажное строительство с большими возможностями формообразования имеет следующие преимущества перед конкурентами:
·         доступно и экономично Стоимость квадратного метра соломенного дома на 30-40% меньше, чем у кирпичных и деревянных домов (сам соломенный блок стоит примерно в 1000 раз дешевле кирпича). А затраты на отопление - в 3-5 раз ниже. Вложения в строительство полностью окупаются через 8-10 лет за счет экономии энергоресурсов;
·         экологично Солома – возобновляемый ресурс. Вовлечение в строительство местных возобновляемых ресурсов укрепляет энергетическую безопасность страны. Заменяя соломой энергоемкие материалы мы ограничиваем потребление энергии и тем самым снижаем выбросы парниковых газов в атмосферу. В доме из соломенных блоков образуется благоприятный для жизни человека микроклимат. В нем тепло зимой и прохладно летом.
А заменяя каркас из древесного массива полимер-древесным композитным материалом еще больше повышаем и экономические, и экологические показатели.
Быстро Строится дом из соломенных блоков всего за один сезон, а процесс строительства требует гораздо меньших трудозатрат.
Реализация проекта позволит придать селам и деревням новый облик. Крупные города мира стремительно меняются, обрастают архитектурными постройками в духе нового времени. В селах деревнях концептуально-стилевой облик домов не только не меняется столетиями, но и строящиеся новые дома, даже с использованием новых материалов, не сильно отличаются от рядом стоящих ветхих. Желание жилья с минимальными материальными затратами приводит к таким результатам. Массовое использование концепции предлагаемого строительства позволит и пригородам, и селам приобрести новый облик.
Эффективность данного проекта и технологии строительства в целом перспективна, а эффективность доказана. Были проведены исследования по определению теплотехнических критериев для домов с низким энергопотреблением в условиях Южно-Российского региона. Дом с низким энергопотреблением в условиях Юга России должен иметь: во-первых, сопротивление теплопередаче не менее требуемого по нормам; во-вторых, удельное потребление тепловой энергии в пределах 30-70 кВтч/м2.
Таким образом, в результате выполнения исследований регионального жилища получены:
1.      научно обоснованные рекомендации по проектированию жилища в городах Юга России с учётом социальных потребностей, традиций домостроения, градостроительных и природно-климатических условий;
2.      выявлен ход исторической эволюции форм регионального жилища и определены перспективные тенденции развития архитектуры городского жилища;
3.      осуществлено научно-методическое обоснование и экспериментальное проектирование новых и перспективных типов жилища – доступного, арендного, социального, энергоэкономичного;
4.      поставлена задача поиска новых форм загородного жилища как перспективной формы среды обитания человека в урбанизированном мире. Использование результатов НИР в учебном процессе и практике строительства позволит активно формировать современную жилищную культуру Южно-Российского региона.