1

Eнергетски-ефикасни згради1. ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ НА ТЕРМОДИНАМИКА

Според законите на термодинамика енергијата е својство на материјата со кое се изразува способноста на некое тело да изврши работа. При тоа топлината е енергија која се јавува како резултат на молекуларните промени во материјата. Топлината покажува колку енергија се разменува помеѓу системот и неговата околина.

1J=1N m = 1kg m∙ ∙ 2/s2

1J (џул) е единица мерка за топлина

1 N (њутн) е единица мерка за сила во kg m/s∙ 2

Топлинската енергија е исклучително важна за објектите и се јавува во три различни форми:

1. Сопствена толина (се мери со термометар)2. Латентна топлина ( промена на состојбата на материјата)3. Светлосна топлина (форма на електромагнетно зрачење)

СОПСТВЕНА ТОПЛИНА

Сопствената топлина се нарекува уште и осетна топлина, затоа што можеме да го почувствуваме со нашето сетило за допир. Таа всушност го претставува случајното движење на молекулите, а температурата е мерка за интензитетот на нивното движење. Споствената топлина се мери со термометар.

Сл.1

Од сл.1 се гледа дека поинтензивните случајни движења на молекулите предизвикуваат да биде пожешко. Кога молекулите на две тела, две материи, се блиску една до друга, интензитетот со кој се движат молекулите од едното тело се префрла на другото тело

2

Eнергетски-ефикасни зградии тогаш доаѓа до спроводливост на топлина познато како механизам на проток на топлина. Колку молекулите на една материја се поблиску еден до друг толку нивното судирање е поинтензивно и спроводливоста е поголема. Кај воздухот, молекулите се многу оддалечени едни од други, па затоа воздухот не е добар спроводник на топлина.

Сл.2

Температурата е мерка за интензитетот на случајните движења на молекулите, односно количеството на просечната кинетичка енергија на молекулите. Сепак, колку топлина е содржано во едно тело не можеме да утврдиме само според неговата температура. Две тела од одреден материјал имаат иста температура, но телото кое е два пати поголемо содржи два пати повеќе топлина, затоа што има поголема маса. Од друга страна пак, ако две тела имаат иста големина и иста маса може да содржат различно количество топлина, затоа што имаат различна температура. Тоа не доведува до заклучок дека содржината на сопствена топлина на едно тело е функција од неговата маса и температура. (Сл.2)

ЛАТЕНТНА ТОПЛИНА

Латентната топлина е количеството на енергија која е потребна за промена на состојбата на материјата и таа не може да се мери со термометар. При промена на состојбата на материјата потребно е големо количество на енергија затоа што тогаш се пробиваат врските меѓу молекулите. Тоа најсликовито може да се види при промена на агрегатните состојби на водата.Кога мразот се топи, сопствената топлина преминува во латентна, а кога водената пареа кондензира и кога водата замрзнува, латентната толина повторно се враќа во сопствена топлина. При тоа се случуваат две состојби:

1. Топлотна фузија – тоа е топење на цврстата состојба2. Топлотно испарување – тоа значи промена на течноста во гасовита состојба

При овие две состојби на толотна фузија и топлотно испарување на водата, иако се додаваат големи количини на топлина, водата не е потопла од мразот, ниту пак пареата е

3

Eнергетски-ефикасни зградипотопла од водата. Латентната топлина е компактна форма на топлина и е практична за чување и пренесување на топлината. На тој принцип се користат фреоните кои содржат температури на топење и на вриење потребни за машините за ладење.

СВЕТЛОСНА ТОПЛИНА

Светлосната топлина е всушност сончевата топлина, односно енергијата на сите делови од електромагнетниот спектар. Сите тела во воздушен простор или во вакуум постојано апсорбираат и испуштаат сончева енергија. Светлосниот проток е секогаш во насока од потоплото тело кон поладното, па така жешките тела губат топлина со зрачење , затоа што повеќе испуштаат отколку што апсорбираат топлина. Телата кои имаат собна температура зрачат во инфрацрвеното подрачје од електромагнетниот спектар, додека оние тела кои се повеќе од тоа жешки зрачат во видливиот дел од спектарот. Фреквенцијата (брановата должина) на зрачењето кое се емитира е во функција со температурата на телото.

Можни се четири различни типа на интеракција помеѓу материјата и енергијата, кои не зависат само од типот на материјалот, туку и од брановата должина на зрачењето:

1. Пренесување – кога зрачењето поминува низ материјалот;2. Впивање – кога зрачењето се претвора во сопствена топлина на материјалот;3. Зрачење – кога се рефлектира зарачењето од површината на материјалот;4. Испуштање – кога се испушта зрачењето надвор од површината на

материјалот со што тој ја намалува сопствената топлина.

Сончевото зрачење се состои од кратки (светлосни) бранови и долги (инфрацрвени) бранови. Па така, стаклото и повеќето пластики се транспарентни за кратките бранови, но апсорбирачки за долгите бранови. Заради тоа и се појавува ефектот на стаклена градина.

Стаклото пренесува околу 90% од видливите кратки светлосни бранови, но ниеден од долгите инфрацрвени бранови. Па така, сончевото зрачење влегува низ стаклото и се апсорбира од предметите во просторот. Овие предмети се загреваат и го зголемуваат своето зрачење со долги инфрацрвени бранови. Истовремено, стаклото не е пропустливо за нив, па така термичкото зрачење останува заробено во просторот и на тој начин просторот се загрева. Тоа е таа ефикасна стапица за толината наречена ефект на стаклена градина.

Материјалите се разликуваат во начинот на кој ја испуштаат и апсорбираат сончевата енергија. Рамнотежата помеѓу испуштањето и апсорбирањето одредува колку еден материјал ќе се затопли. Тоа е т.н. рамнотежна температура.

Однесувањето на боите во сончевиот спектар влијае на изборот на бојата на фасадите, покривите или пак на сончевиот колектор. Црната боја има повисок фактор на апсорбција и повисока рамнотежна температура од белата боја. И покрај тоа, црната боја не е идеален колектор , затоа што истовремено и испушта голем дел од енергијата. Белата пак боја е одлична за лето, затоа што е лош апсорбер, но добар емитер на енергијата. Има многу ниска рамнотежна температура, па ниската температура на површината ја минимализира топлината добиена на материјалот под површината. Полираните сјајни материјали (алуминиум ,хром и сл.) се користат како светлосни бариери. Кај нив рамнотежната температура е поголема од онаа кај белата боја, бидејќи металот не испупшта колку и да апсорбира, па иако рефлектираат

4

Eнергетски-ефикасни зградиист процент на сончева енергија како и белата боја, белата боја обезбедува поладна средина затоа што подобро ја емитира апсорбираната енергија.

ЗАКОНИ НА ТЕРМОДИНАМИКА

Прв закон: Енергијата не може да се создаде или уништи, таа само го менува својот облик и може да преминува од едно тело на друго.

Втор закон: Топлината спонтано поминува само од потопло кон поладно тело.

Нулти принцип: Ако две тела имаат иста температура системот е во термичка рамнотежа.

Температурната разлика на две тела е погонска сила за размена на топлина меѓу нив. Две тела при физички контакт разменуваат топлонска енергија се додека интензитетот на движењето на нивните молекули ( односно нивните температури) не се изедначи.

Топлински капацитет на материјалот е количеството на топлина која му потребна на материјалот за постигнување на температура од 1°C. Овој коефициент варира зависно од видот на материјал. Генерално потешките материјали имаат поголем топлински капацитет.

Стационарен процес на размена на топлина се добива кога во еднакви временски интервали од едно тело преоѓа исто количество на топлина на друго тело. Процесот на размена на топлина е нестационарен кога топлотниот проток се менува со текот на времето.

При размена на топлина на некое тело со околината важи топлотниот биланс:

Q довдено – Q одведено = Q акумулирано

Телото се загрева кога акумулацијата е позитивна, односно доведената топлина е поголема од одведената. Телото се лади кога акумулацијата е негативна, односно доведената топлина е помала од одведената.

Специфичен топлински капацитет ( специфична топлина) претставува топлински капацитет сведен на единица количина на телото (маса или волумен).

Премин на топлина означува размена на топлина меѓу флуид и цврста површина.

Проток на топлина означува размена на топлина меѓу два флуида раздвоени со цврста површина.

Секогаш кога има конверзија на енергијата, односно претворање на енергијата од еден вид во друг има загуби. На сл.3 се гледа дека при преработка на фосилните горива во електрична енергија се губат околу 70% од оригиналната енергија. Тоа е последица на големиот број на претворања на енергијата. Затоа електричната енергија не треба да се користи кога на располагање постои подобра алтернатива. На пример за греење може директно да се користи фосилното гориво и ефикасноста ќе биде 80%. Сонцето е високо квалитетен извор на енергија. Тоа треба да се користи како дневна светлина пред да се претвори во топлина.

5

Eнергетски-ефикасни згради

Сл.3

МЕХАНИЗМИ ЗА ПРЕНОС НА ТОПЛИНА

1. Кондукција (спроведување) – претставува размена на кинетичката енергија помеѓу одделни молекули при директен контакт . Кај гасовите и течностите молекулите се слободно дифундирачки, додека кај цврстите тела тие се осцилирачки;

2. Конвекција (мешање) – се случува кога молекулите се движат низ просторот под дејство на механички сили, носејќи ја со себе топлинската енергија од молекулите;

3. Радијација (зрачење) – преносто на топлина се остварува од молекул на молекул по пат на емитирање на апсорбираните електромагнетни бранови.

ПРЕНОС НА ТОПЛИНА СО КОНДУКЦИЈА

Во цврстите тела молекулите се распоредени по јазлите на кристалната решетка на меѓусебно растојание одредено со јачината на меѓумолекуларните сили. Молекулите осцилираат околу својата рамнотежна положба со амплитуда и зачестеност пропорционална на кинетичката енергија (температурата) на телото. Ако кинетичката енергија се зголеми во едно подрачје на телото, интензивното осцилирање на молекулите механички се пренесува на соседните молекули и на тој начин доаѓа до пренос на кинетичката енергија низ целото тело, при што молекулите ја задржуваат својата маса во кристалната решетка. Брзината на пренос на топлина низ телото зависи од големината и масата на молекулите, како и силите кои постојат меѓу нив и се карактеристични за секое тело.

Кај флуидите (гасовите и течностите) меѓумолекуларните сили се многу послаби и хаотично се движат во сите правци, при што меѓусебно се судираат и разменуваат кинетичка енергија. Кога кај нив е изедначена температурата , молекулите на флуидите се наоѓаат во состојба на динамичка енергетска рамнотежа, но ако се зголеми температурата рамнотежата се нарушува. Молекулите со вишок на кинетичка енергија се судираат со поспорите и им предаваат од својата енергија и на тој начин во флуидот се пренесува топлината.

6

Eнергетски-ефикасни згради

Сл.4

Преносот на топлина низ рамен ѕид е пропорционален на површината на ѕидот (F) и разликата на температура од двете страни на ѕидот (Δt) Δt = t1- t2, а обратно пропорционален од дебелината на ѕидот (Δx). (Сл.4)

Под ѕид може да се подразбере тело од дрво, бетон, метал или некој флуид.

(λ) е коефициент на пропорционалност или толинска спроводливост. Тоа е количество на топлина која за единица време од 1s поминува низ материјал со дебелина од 1m нормално на неговата површина од 1m2 при температурна разлика од Δt помеѓу гранични површини од 1K. Се утврдува експериментално и е карактеристика на материјалите. (Табела 1)

материјал волуменска маса (kg/m3)

топлинска спроводливост (W/m K)∙

Алуминиум 2700 203,5Бакар 8800 384Челик 7850 46,5Некородирачки челик 7900 17,5Бетон 2300 1,28Азбест 600 0,151Винипласт 1380 0,163Изолациски опеки 600 0,116-0,209Пенопласт 30 0,047Стаклена волна 200 0,035-0,070Плута,плоча 100

200300

0,0420,0520,063

Воздух 0,026Вода 0,47-0,70Мраз 2,33

Табела 1

7

Eнергетски-ефикасни зградиМатеријалите кои имаат топлинска спроводливост помала од λ = 0,23(W/m K) се ∙

нарекуваат изолациски материјали.

Термоизолационите материјали се обично порозни тела кои во својата структура содржат меурчиња од воздух. Воздухот е лош топлински спроводник, па според тоа цврстиот материјал кој е попорозен е подобар изолатор. Цврстиот материјал во изолацијата има само механичка улога да ја одржи меурестата структура, а изолациските способности се особини на заробениот воздух. На тој начин доаѓаме до топлотен отпор на материјалот кој зависи од воздушните простори при протокот на топлина. Познавајќи го топлотниот отпор на материјалот може да се предвиди колку топлина ќе протече низ него. Термичката отпорност на градежните материјали во голема мерка зависат од бројот и големината на воздушните меури кои ги содржат. Топлотниот отпор е даден со изразот:

R=m2 °C∙ /W

m2- квадратен метар

°C – целзиусови степени

W – вати (проток на топлина W=1J/s= kg m∙ 2/s2)

Термичките карактеристики на ѕидовите или покривните површини се зададени со термичкиот коефициент на проток (U). Тоа е мерка за топлинска спроводливост , па според тоа е обратно пропорционална од толинскиот отпор.

U=1/ Rт Rт=ƩR = R1 + R2 + R3 + R4...

Во услови на стабилна состојба, каде температурата на материјалот останува константна подолг временски период 1см дрво има ист топлотен отпор како и 12см бетон, заради воздухот во дрвото. Дрвото и бетонот се според тоа две тела со еднаков топлотен отпор изложени на иста температурна разлика. Иако и двата ѕида имаат ист топлински отпор, тие немаат ист топлински капацитет. За еднакви волумени, дрвото и бетонот имаат приближно ист волуменски топлински капацитет, па така 12см бетон ќе има 12 пати поголем топлински капацитет од 1см дрво. Ако се претпостави дека температурата е 43°C од едната страна, а 10°C од другата страна, кај двата ѕида, топлината ќе протекува низ двата ѕида, но првичната топлина што ќе влезе ќе биде употребена за подигнување на температуата на секој материјал. Само кога ѕидовите ќе бидат значително загреани, топлината ќе може да излезе од другата страна. Ова задоцнување на спроводливоста на топлината е многу кратко кај 1см дрво заради нискиот топлински капацитет, додека кај бетонот е многу повеќе заради високиот топлински капацитет. Овој феномен на одложен топлински проток е познат како временско задоцнување.

Да разгледаме еден ѕид прикажан во три различни периоди од денот (Сл.5). Во 11 часот внатрешната температура е пониска од наворешната и протокот се одвива од надвор кон внатре. При тоа, поголемиот дел од топлината се користи за да се подигне температурата на ѕидот. Во 16 часот температурата надвор е мошне висока и веќе одредено количество на топлина е внатре, а сепак сеуште дел од топлината оди за да се покачи топлината на ѕидот. Во

8

Eнергетски-ефикасни згради21 часот надворешната температура се намалува под внатрешната температура, а особено под температурата на ѕидот. Сега голем дел од топлината складирана во ѕидот излегува надвор без воопшто да стигне до внатрешноста на куќата. Во овој случај временското задоцнување служи како изолатор, кога температурата надвор варира. Тоа особено се случува во предели со топла и сува клима. Тоа се нарекува ефект на изолација на маса.

Сл.5

ПРЕНОС НА ТОПЛИНА СО КОНВЕКЦИЈА

При овој начин на преносот на топлина се врши со мешање на честичките кои носат топлина со оние честички кои ја примаат. Тоа е пренос на топлина поради движењето на флуидот предизвикано заради разлика на температурите.

Природна конвекција е кога преносот на топлина е сам по себе, а вештачката конвекција е предизвикана кога преносот на топлина се добива со систематско движење на флуидот од некој технички уред: пумпа, дувалка, мешалка...Во двата случаја топлината најдобро се пренесува со турбуленција.

Во системите кои се хомогени, а тоа се флуиди кои се во иста агрегатна состојба, преносот на топлина е без проблеми. Кај нив честичките кои се на различен степен на загреаност лесно и брзо се мешаат и температурата се изедначува со многу мала потрошувачка.

Кај нехомогените системи се јавува значителен отпор при преносот на топлина на местото на допир на провршините на двата система, односно флуида. На тој дел, делот на допир, доаѓа до состојба на мирување наместо на турбулентно движењ, и тука се јавува спроводливост на топлина во граничниот слој. Но, топлинската спроводливост на гасовите и течностите е многу мала, па овој граничен слој во мирување е главен отпор при пренос на топлина кај хетерогените системи.

9

Eнергетски-ефикасни зградиПРЕНОС НА ТОПЛИНА СО РАДИЈАЦИЈА

При овој вид на топлината се пренесува низ просторот со електромагнетни бранови без учество на материјалите, поточно без допир. Топлото тело го загрева ладното,а при тоа не се загрева и меѓупросторот. Брановите должини на топлотните т.е. инфрацрвените зраци се движат меѓу 0,00076 – 0,342мм.

Кога топлотните зраци ќе паднат на некое тело, тогаш од вкупниот интензитет на зрачење еден дел се апсорбира во телото како топлина, друг дел се рефлектира и трет дел се пропушта.

При вообичаени температури и нормални ситуации, уделот на енергијата пренесен со зрачење е безначаен и станува влијателен само при високи температури. Заради тоа процесот на пренос на топлина со радијација во градежништвото нема големо значење.

ПРЕМИН НА ТОПЛИНА

Преминот на топлин е размена на топлина помеѓу флуид и цврста површина. Тоа е комбиниран процес на конвекција и кондукција. (Сл.6)

Сл.6

Флуидот се движи со одредена брзина долж неподвижна цврста површина. Флуидот при тоа има повисока температура од цврстото тело. Флуидот струи турбулентно. Таков е случајот кога ќе се пушти флуид да тече низ цевка. Во флуидот заради големата брзина брзо доаѓа до изедначување на температурата, доминантните сили на вискозитет ги раздвојуваат и вртат честичките при што тие брзо ги менуваат местата и доаѓа до брзо изедначување на температурата (конвективен пренос на топлината). Но, во близина на допирот со цврстото тело (неподвижниот ѕид) брзината на флуидот поради триењето нагло опаѓа. Тука нема вртлози и на граничниот слој топлината кон ѕидот (цврстото тело) се пренесува со кондукција. Кондукцијата сама по себе е спор молекуларен процес,па на граничниот слој се забележува брз пад на температурата. Тука забележуваме дека размената на топлина се состои од две

10

Eнергетски-ефикасни зградифази: конвективен (многу брз) од турбулентното подрачје на флуидот до граничниот цврст слој и кондуктивен (бавен) пренос на топлина од граничниот слој на ѕидот.

Кондуктивната фаза е многу побавна од конвективната и таа ја одредува целокупната брзина на преминот на топлината. Целиот топлински отпор е концентриран на граничниот слој. Заради тоа, брзината на премин на топлина може да се сведе на брзина на проток на топлина низ граничниот слој.

2. ТЕРМИЧКА ИЗОЛАЦИЈА

Термичката изолација е потребна за намалување на загубите на топлина во зимо и за намалување на топлинските добивки во текот на летото. Вообичаено една зграда ја затоплуваме на тој начин што додаваме дополнителна топлинска енергија, наместо да се обидеме да ја зачуваме таа топлина која излегува од зградата. Кога зградата би била шуплив лонец полн со топла вода, за да ја здржиме топлата вода сигурно нема да дотураме нова топла вода, туку едноставно би ги затвориле дупките од лонецот. Можеби ако можеме да ја видиме топлинската енергија, би имале ист став и кон затоплувањето на зградите. Термографијата денес е успешна во тој поглед бидејќи на визуелен начин ги прикажува топлите и ладните области на една зграда.

Изолацијата не само што заштедува пари, туку и ја зголемуваат термичката удобност, придонесуваат за создавање на одржливи згради, истовремено е релативно ефтина, многу е трајна,функционира и во лето и во зимо, но најлесно е да се инсталира за време на градење на објектот. Колку повеќе се користи изолацијата, толку помалку се користат механичките системи за греење и за ладење. Термичката изолација треба да биде континуирана непрекината обвивка околу сите простори во објектот.

Повеќето материјали за изолација на ѕидовите не треба да се изложени директно внатре во просторијата или пак на надворешната страна на фасадата. (Сл.7)

11

Eнергетски-ефикасни згради

Сл.7

Климатските или ефективни фасади се оние кои имаат дополнителна стаклена обвивка да не го зголемуваат топлинскиот отпор, туку да овозможат соларна контрола и природна вентилација.

Во зградите со рамни кровови изолацијата треба да биде на врвот на кровната конструкција за да се избегне прозорците или каналите за воздух да навлзат во термоизолацијата. Во зградите пак со коси кровови, изолацијата треба да се постави помеѓу дрвените скелиња или меѓу гредите.

Просторот под приземјето, поточно цоклата, не треба никогаш да биде изолиран, туку треба да биде добро проветрен за да се издува присуството на отровниот гас радон од земјата и влагата која создава мувла. Просторот пак над цоклата треба да биде изолиран. (Сл.8)

Сл.8

12

Eнергетски-ефикасни зградиИзолација под тампонот на плочата не е потребен, освен околу надворешниот раб.

(Сл.9)

Сл.9

Подрумските ѕидови треба да бидат изолирани на целиот потег во допир со земјата. (Сл. 10)

Сл.10

Подвижната изолација значително може да ја подобри ефикасноста на прозорците и таа доаѓа во вид на отворени ролетни, пломби, венецијанер ролетни и сл.

ИЗОЛАЦИСКИ СВОЈСТВА НА ГРАДЕЖНИТЕ МАТЕРИЈАЛИ

Сите материјали во помала или поголема мера спроведуваат топлина. Колку еден материјал има помала топлотна спроводливост толку тој е подобар топлински изолатор.

Целтта на топлинската изолација е намалување на загубата на топлина која настанува со преоѓење на топлината од потопло на постудено место. Колку е поголема температурната разлика, толку се поголеми и температурните загуби.

13

Eнергетски-ефикасни зградиВоздухот е најлош спорводник на топлина, а од воздухот подобар изолатор е само

вакуумот, затоа што во него непостои вибрирање на молекули.

Во денешно време од изолационите материјали се бара да ги заштитат градбите од надворешни влијанија како што се: водената пара, дождот, снегот, мразот, градот, ветерот, јаглерод моноксид, јаглерод диоксид, сулфур диоксид, чад, нечистотии, сончево зрачење итн. Топлинската, воздушната, светлосната и звучната изолација овозможуваат удобност во објектите.

Како предуслов еден материјал да биде топлински изолатор е да поседува:

Висока порозност и мала волуменска маса; Аморфна структура; Мала вредност на коефициент на топлинска спроводливост (λ); Мали вредности на механичка цврстина при притисок од 0,2-2,5 MPa и

свиткување од 0,15-2 Mpa.

Својствата кои се неопходни да ги има еден топлотен изолациски материјал се следните:

Да има мал коефициент на впивање на вода; Да бидат постојани на високи температури; Да поседуваат задоволувачка пропустливост; Да се отпорни на дејство на пожар; Да се отпорни на дејство на мраз; Да имаат задоволителна хемиска и биолошка стабилност.

Во зависност од големината и коефициентот на топлинската спроводливост (λ) изолациските материјали се делат на:

Ефективни λ≤0,18 W/m K∙ Неефективни λ>0,18 W/m K∙

Според густината изолациските материјали се делат на:

Лесни ρ=15 - 100 kg/m3

Средно тешки ρ=100 - 350 kg/m3

Тешки ρ=350 - 600 kg/m3

Во зависност од деформациите при дејството на оптоварувањата, топлотно-изолациските материјали се делат на:

Тврди со деформација ≤6% Полутврди со деформација 6-30% Меки со деформација >30%

Други важни карактеристики на изолациските материјали се нивната отпорност на влага, на пожар, потенцијал за генерирање на токсичен чад, физичка сила и стабилност со

14

Eнергетски-ефикасни зградитекот на времето. Повеќето изолациски материјали работат преку создавање на минијатурни воздушни пори.

ВИДОВИ НА ИЗОЛАЦИСКИ МАТЕРИЈАЛИ

Изолациските покривки се воглавно направени од фиберглас или од камена волна, може да се користи и памукот. Направени се за да можат да се постават на одреден модул, колку што е широчината на ролната. Отпорни се на влага, оган и органски влијанија, и се главно опасни по здравјето за време на инсталацијата, заради можноста да се вдишат кратките влакна.

Материјалите за пополнување на празнини, фиберглас, целулоза (како обработена хартија) и минералите кои експандираат (перлит и вермукулит). Фибергласот и целулозата се поставуваат по столбовите и на таваните. Перлитот, пак содржи лесни гранули кои обично се излеваат во ѕидните вдлабнатини.

Пур пената како изолација е направена од пластика и варираат во својот состав зависно од основната маса и агенсот за пенење. Токсичниот чад од горењето на пената е опасен за луѓето.

Повеќето изолациски табли или плочи се направени од рециклирани или отпадни органски материи, или пак од пластична пена. Можат да бидат направени и од фиберглас, а плочите од стиропор се многу отпорни на влага и се користат за изолирање на подовите. Екструдираниот полистирен е исто така многу отпорен на влага.

Зрачните бариери се составени од високо полирана метална фолија што е лош емитер и лош апсорбер, но е добар рефлектор на зрачењето. Тие се најчесто од алуминиум и воздушен простор од минимум 12мм. Првата фолија одбива 95% од сончевиот топлински проток, а втората запира уште 4,8%, па се заедно вкупно го блокираат зрачењето за 99,8%. Најдобро е да се аплицираат под покривот.

Вакуум изолираните плочи се систем кој се користи кај термосит за задржување на течноста ладна или топла. Вакуумот ја запира целата спроводливост и струењето при преносот на топлина.

Во Табела 2 се дадени карактеристиките на различните видови на изолации.

Матерјал Физички формат Отпор на метар дебелина

Коментар

Фибреглас камена волна

БатерииПополнување празниниТабли

21-2815-2121-28

Добра огноотпорностТежок доволно за целосно да го исполни воздушниот просторВлагата ја намалува отпорностаОпасни по здравјето за инсталирање

Перлит Пополнување празнини

17-23 Многу инертен вулканест каменОдредена прашина

15

Eнергетски-ефикасни зградиМногу огноотпорен

Целулоза Пополнување празнини или прскање

22-26 Направен од рециклирана хартија третиран со борБезбеден за околинатаЛесен за целосно пополнување на воздушните просториМора да се чува сув

Памук Батерии 21-26 Направен од памук и полиестерМногу одржлив

Експандиран полистирен

Табли 25-29 Пластична пенаВодоотпорнаМора да биде заштитена од оган

Обилен полистирен Табли 31-35 Пластична пенаМногу водоотпорнаМора да биде заштитена од оган

Уретан Прскање 25-47 Пластична пенаОтпорноста е функција од густинатаМора да се заштити од оганОвозможува воздушно пломбирањеФормира слој што е водоотпорен

Фенолична пена Табли 57 Пластична пена и водоотпорнаМногу ниско испарувањеДобра структурална јачина

Радијантна граница Метална филм обвивка

30-80 Озрачените бариери мора да се соочат со воздушен просторОтпорноста е во функција на воздушниот простор, ориентацијата и правецот на проток на топлинаНајдобро спречување на топлинската добивка преку покривот

Вакуум плоча 100-350 Бидејќи поголемиот проток на топлина е преку краевите, поголемите плочи се подобриКвалитетот е најважен за загубата од вакуум

Табела 2

НЕОРГАНСКИ ИЗОЛАЦИСКИ МАТЕРИЈАЛИ

Неорганските изолациски материјали се добиени од минерална или стаклена волна. Имаат коефициент на топлинска спроводливост λ≤0,06 W/m K и тоа ги сместува во класата на ∙ефикасни изолациски материјали. Подобри изолациски својства се добиваат ако влакната на волната се со дебелина 6-7 μm. Тоа се материјали со дебелина од 4 – 10см и имаат својство на голема деформабилност.

Плочите од минерална и стаклена волна во зависност од врзивниот материјал, степенот на вплетување и односот на деформацијата при напрегање од 0,002 Mpa се делат на:

16

Eнергетски-ефикасни згради Меки плочи ρ=60 - 80 kg/m3

Полутврди ρ=80 - 120 kg/m3

Тврди ρ=120 - 180 kg/m3

Со топлински капацитет λ = 0,045-0,06 W/m K∙ Димензии: должина 100-120см

ширина 50-60см дебелина 2-12см

Овие плочи не горат, не се распаѓаат и не пропуштаат влага. Можат да се користат на температури до 400°C (стаклена волна) и 600°C (минерална волна). Отпорни се на хемикалии и микроорганизми и не се штетни за човековото здравје.

Материјалите од пенасто или гасно стакло се изработуваат најчесто од отпадно стакло кое добива пори за време на производството. Тие пори во структурата на стаклото се со димензии 100-1000 μm. Овие материјали имаат голема густина 120-170 kg/m3, сила на притисок 0,7-1,6 Mpa и топлински капацитет λ = 0,042-0,048 W/m K . Се произведуваат со ∙димензии: должина 300-60мм, ширина 450мм и дебелина 40-150мм. Ова се водонепропустливи и паронепропустливи материјали отпорни на мраз и постојани на температура од 400°C. Добри се за изолација на покриви, ѕидови, подови кога се изложени на висока влажност.

Материјали од пенобетони се всушност порозни пенобетони и гасобетони. Својствата зависат од произведувачот. Во зависност од големината на порите во бетонот е цврстината на материјалот. Цврстината на притисок на материјалот зависи од неговата влажност, а малата топлинска спроводливост се должи на рамномерно распоредени пори во бетонот. Се користи за изолација на покриви, тераси, ѕидови и сл. Пенобетоните можат да бидат:

Бетон со експандирана глина ρ=0,8 – 1,0 kg/m3

Ситнозрнест бетон ρ=0,9 – 1,1 kg/m3

Згура бетон ρ=1,0 – 1,1 kg/m3

Песок со експандиран перлит се добива при температура од 900-1200°C од вулканска згура со содржина на 2-6% хидратна вода. При оваа температура доаѓа до порозност на зрната поради испарување на хидратната вода, при што волуменот се зголемува од 5 до 15 пати. Таквиот песок има густина 100-150 kg/m3 и зрна со големина 0,16-2,5мм и топлински капацитет λ = 0,047-0,068 W/m K. Овој материјал има голема водовпивачка моќ 150-200%, ∙хигроскопен е, а неговата постојаност при високи температури е до 800°C. Тој се користи како топлински изолатор при исполнување на фасадни ѕидови, рамни покриви итн. , но за да се заштити од влага од која ги губи својствата се пакува со полимерни фолии.

Во завиност од врзивното средство перлит песокот се дели на:

Битумо перлит (битумен) со ρ=400 – 450 kg/m3 и λ = 0,11-0,14W/m K∙ Перлофен (фенол формалдехидна смола) со ρ=120 – 150 kg/m3 и λ = 0,048-

0,06W/m K∙ Перлито бетон (портланд цемент) со ρ=400 – 700 kg/m3 и λ = 0,20-0,24W/m K∙

ОРГАНСКИ ИЗОЛАЦИСКИ МАТЕРИЈАЛИ

17

Eнергетски-ефикасни зградиОрганиските изолациски материјали се произведени на база на дрво (хераклит,

лесонит, изверка..) плута, треск, пресувана слама, волна, памук итн.

Хераклит плочите се добиваат од дрвени влакна поврзани со портланд цемент или врзивно средство на база на магнезиум. Тоа се се врши под притисок при што се добиваат плочи со димензии: 500/2000мм и дебелина 25-100мм. Овие плочи се карактеризираат со ρ=300 – 500 kg/m3, топлински капацитет λ = 0,047-0,068 W/m K и хигроскопност 60-70%. ∙

Овие материјали се тешко согорливи и се добри изолациски материјали за фасадни ѕидови, но само при услови каде влажноста на воздухот не преминува 70%.

Синтетичките пластични маси се користат како термоизолациони материјали и тоа во вид на:

Експандиран полистирол – стиропор Екструдиран полистирол – стуридор Полиуретан – порофен ПВЦ плочи Саѓести пластични маси Полистиролски влакна

Овие материјали имаа специфична густина ρ=1000 – 2000 kg/m3 , а волуменската маса им зависи од порозноста. Некои се целосно компактни , како што се линолеум фолиите, па со тоа и не впиваат вода.

Синтетичките пластични маси имаат топлински капацитет λ = 0,23-0,7 W/m K, големи ∙вредности на цврстина, а мали вредности на еластичност, но голема деформабилност. Отпорни се на вода и хемикалии, а чувствителни на органски растворувачи.

Пенополистирол е пенопласт добиен со порозирање на полистирол смола со гасообразувачи. Овој производ се користи за топлинска изолација на фасадни ѕидови, но може да се користи и кај покриви и подови на незатоплени градби. Има својство на голема паропропустливостшто дозволува дифузијата на пара низ материјалот и ѕидовите да испаруваат побрзо на кондензираните водени пари.

Пенополиуретан е полиуретан полнет со гас и ретко се произведува како плоча затоа што при пожар се создава отровен цијанводород. Најчесто се користи како термоизолационо средство во т.н.„сендвич панели“ со внатрешен и надворешен слој од лим, кој го штити од оган за време на пожар.

Пенополивинил хлорид во пракса повеќе се користи како тврда плоча, иако се произведува и како мек. Поради порите во својата структура има голема хигроскопност и паропропустливост. Познат е по тоа дека е постојан на температура од 70°C, а под дејство на оган престанува да гори и почнува да тлее. При пожар од него се одделува отровен хлороводород.

3. ТОПЛОТНА УДОБНОСТ

18

Eнергетски-ефикасни зградиЧовекот е биолошка машина која ја согорува храната како гориво и произведува

топлина како нус производ. Тоа е процес сличен како оној кај автомобилот кој го користи бензинот како гориво, а нус производот е повторно топлината. И двете „машини“ мораат да бидат способни да ја оддаваат топлината за да не дојде до прегревање, односно со механизмите на спроведување на топлината да ја одржуваат оптималната температура. Човекот како и сите топлокрвни животни неможе да живее без константна температура (која е одржувана на 37°C од хипоталмусот во мозокот). Човековиот организам има механизам за постигнување на одржлива оптимална температура со регулирање на протокот на топлина:

Еден дел од топлината се губи со дишењето – издишување на топол и влажен воздух;

Поголем дел од протокот на топлина е преку кожата и количеството на крв што тече низ неа (во лето загубата е голема па кожата е црвена, во зимо циркулацијата е помала во близина на кожата, за да се создаде изолација). Кожата содржи и потни жлезди кои ја контролираат загубата на топлината на телото преку испарување.

Косата е дел од механизмот за загуба на толината и кога ќе се наежиме е знак дека животинскиот механизам за дополнителна топлинска изолација сеуште функционира.

Телото лесно се аклиматизира на температурни и климатски промени. Прекумерната загуба на топлина се нарекува хипотермија, а недоволните топлински загуби се нарекуваат хипертермија.

Нервните завршетоци не чувствуваат влажност и температура. Тие влажноста ја регистрираат со промена на pH вредноста. Но, затоа пак можат да ја регистираат топлинската спроводливост. Така металот, кој има висока топлинска спроводливост ќе се почувствува како поладен од дрвото на иста температура.

Кожата е тенка бариера за контрола на протокот на топлина во реалниот свет каде телото е изложено на постојан термички стрес. Облеката е еден вид дополнителна термална бариера. Зградата па е крајна термална бариера за човекот од променливата температура на околината.

За да се одржи виталниот термички еквилибрум, нашите тела мора да загубат топлина со иста стапка со која метаболизмот ја произведува топлинската енергија. Тоа производство зависи од надворешната температура и од физичката активност. (Сл.11)

19

Eнергетски-ефикасни згради

Сл.11

За да се разбере топлотната удобност важно е да се знае кои се условите што овозможуваат топлината да биде изгубена.

1. Температурата на воздухот го одредува степенот на губење на топлината со струење на воздухот. Опсегот на удобност кај повеќето луѓе е од 20°C во лето (опсегот е таков заради топлата облека во зима);

2. Релативната влажност на воздухот е поврзана со испарувањето (потењето) на влажноста на кожата. Сувиот воздух лесно ја апсорбира влажноста од кожата и на тој начин телото брзо се лади. Ако влажноста е 100% тогаш целата водена пареа е во воздухот и не дозволува ладење со испарување. За удобен живот влажноста на воздухот треба да е над 20%во текот на целата година (60% во лето и 80% во зима). Многу ниските нивои на влажност на воздухот предизвикуваат сушење на воздухот во носот, устата, очите и кожата, и низа респираторни проблеми. Високата влажност пак не овозможува ладење со испарување и поттикнува влажност (пот) на кожата што е непријатна за телото. Се појавува и мувла, која е исто така непријатна појава.

3. Движењето на воздухот влијае на загубата на топлина со конвекција и испарување. Брзината на движење на воздухот има голем нагласен ефект на загубата на топлината. Опсегот на удобност е од 0,1-0,3m/s. Движењето на воздухот над 3,2km/h може да биде непријатно и уништувачки. Провевот е исто така непријатно ладење за човековото тело и проблем за топлотна удобност.

4. Средната сончева температура се разликува од температурата на воздухот. Тоа е ефектот на топлина која се случува ако во убав сончев зимски ден се седи покрај прозорец на југ. Тогаш може да се почувствувате премногу топло, иако температурата на воздухот е 24°C. Тоа е затоа што сончевите зраци ја подигаат средната сончева топлина на ниво повисоко од удобност. Кога зраците заоѓаат се осеќа студ, иако температурата е повторно 24°C. Овојпат ладното стакло ја спушта средната сончева температура и се чувствуваат нето загубите на зрачењето.

20

Eнергетски-ефикасни зградиПромените на температурата и влагата на воздухот можат да се прикажат во

психометриски дијаграм. Секоја точка претставува примерок на воздух на одредена температура и со одредено ниво на важност. (сл.12) Точката поставена вертикално нагоре по дијаграмот прикажува дека и се додава одредена влажност на одреден воздушен примерок, додека точката поставена надолу значи дека се одзема водената пара, односоно се врши дехумидификација. Точката поставена кон десно покажува дека воздушниот примерок се загрева, а кон лево е прикажано ладење на воздухот. (Сл.13а)

Сл.12

Што ќе се случи ако воздухот на 27°C и 40% релативна влажност се излади до температура 12°C? (Сл.13б) Како што се лади воздухот постојано расте релативната влажност се додека не достигна 100% на околу 12°C. Оваа посебна точка до која достигнува температурата се нарекува температура на точка на роса. Во тој момент воздухот е целосно заситен со влага 100% и неможе да прими повеќе ниту пак да ја задржи влагата. Секое ладење под оваа точка резултира со кондензација, каде дел од водата испарува во воздухот. Воздухот понатаму останува без влага и се дехумидифицира.

Сл.13а

21

Eнергетски-ефикасни згради

Сл.13б

Сл.13в

Температурата на точка на росење е показател за тоа колку влага има во воздухот на секоја температура. Колку е точката на росење повисока толку има повеќе влага во воздухот. (сл.13в)

Сл.14

22

Eнергетски-ефикасни зградиСо психометрискиот дијаграм се одредува латентната топлина содржана во воздушен

примерок. Тоа не изненадува ако се знае дека водената пара е форма на латентна топлина.

Термика удобност се јавува кога телесните температури се одржуваат во тесен опсег, влажноста на кожата е ниска и напорите на телото за регулација на температурата се минимализирани. Одредена комбинација на температурата на воздухот, релативната влажност, движењето на воздухот и средната сончева температура резултира со она што за повеќето луѓе е термичка удобност. (Сл.14)

Зона на удобност е каде температурата на движењето на воздухот и средната сончева температура се земаат како фиксни. (Споро движење на средната сончева температура блиска до температурата на воздухот). (Сл.15)

Сепак термичката удобност е субјективно чувство – состојба на умот што го изразува задоволството на термичката средина. Термичката удобност варира од културата, годишното доба, здравјето, физичката активност, количеството на масти кои ги има човекот итн.

Сл.15

Зоната на удобност е цел на термичкиот дизајн на објектите, со што се дефинираат условите за топлинска удобност на 80% од населението.

Промената на зоната на удобност настанува како резултат на влијанието на средната сончева температура. Така на пример просторија со поголеми површини на стакло мора да се чува потопла во зима и поладна во лето. Површината со големи прозорци создава висока средна сончева температура во текот на летото и ниска во текот на зимата. За секои 3 степени зголемување или намалување на средната сончева температура, воздушната температура мора да биде приспособена 2 степена во спротивна насока.

Промената на зоната на удобност настанува со промена на движењето на воздухот. Кога температурата на воздухот во една просторија е премногу висока се користиме со движењето на воздухот (ги отвораме прозорците или го вклучуваме вентилаторот). Секое

23

Eнергетски-ефикасни зградизголемување на брзината на воздухот од 0,8 m/s ја намалува температурата до 1°C во зоната на удобност.

Промената на зоната на удобност е потребна и кога луѓето се занимаваат со физичка активност. Физичката активност кај луѓето ја растура зголемено произведената топлина, па така гимнастичките сали се секогаш значително поладни од училниците.

Една од основните функции на зградите е да помогне во создавањето на термичка удобност, разбирајќи ги човековите потреби и удобноста од четирите услови на животната средина: температурата, релативната влажност, брзината на движење на воздухот и средната сончева температура.

Со психометрискиот дијаграм се одредува латентната топлина содржана во воздушен примерок. Тоа не изненадува ако се знае дека водената пара е форма на латентна топлина.

4. КЛИМА

Во архитектурата, проектирањето во хармонија со климата е една од првите сознанија во историјата на сите цивилизации. Архитектот треба да ја познава микроклимата на местото. Денеска човекот лесно ја менува микроклимата: обработливото замјиште се менува со урбанизирана земја, пустините се наводнуваат и се претвораат во градови и сл. Но, ваквите промени често пати донесуваат последици.

Глобалното затоплување и климатските промени се предизвикани во големи размери од согорувањрто на фосилните горива што пак претставува зголемување на количината на јаглерод диоксид во воздухот. Јаглерод диоксидот е транспарентен за соларната енергија, но не и за долгите бранови, со што атмосферат и земјата се загреваат и се случува феноменот познат како ефект на стаклена градина. Со тоа се менува климата во светот.

Климата ( клима - старогрчки назив за наклон на Земјата во однос на Сонцето) е во голема мера во функција на сончевите зраци. Аглите под кои паѓаат сончевите зраци по географска ширина го делат светот на климатски зони.

Атмосферата се загрева глевно преку соларната енергија која доспева до Земјата. Енергијата што е апсорбирана на Земјата е еднаква на енергијата што се зрачи назад во просторот на годишно ниво.

Поради големиот топлински капацитет водата не се загрева или лади толку брзо како Земјата. На климата исто така влијаат северно – јужните воздушни струи предизвикани од ротацијата на Земјата, умереноста на температурните промени во областите опкружени со вода и екстремноста во континенталните делови, пренасочување и попречување на ветровите и влагата од планинските масиви, струењето на воздухот во долините, влажноста на воздухот и создавањето на облаците кои ја спречуваат сончевата радијација.

За проектирањето во архитектурата освен макроклиматските услови, важни се и следните микроклиматски услови:

1. Надморската височина – колку е пострм наклонот на земјата толку побрзо ќе се намалува температурата со зголемување на височината;

24

Eнергетски-ефикасни згради2. Формата на Земјата и ориентација– планините свртени на југ се потопли од

северните (ски патеките се на север, лозјата на југ) . Јужните планини исто така се заштитени од зимските ветрови кои се најчесто од север. Западните падини се потопли од источните, бидејќи периодот на високо соларно зрачење кореспондира со високи температури на амбиенталниот воздух попладне. Ниските области имаат тенденција да собираат базени од студен и тежок воздух, и кога е тој влажен се појавува магла. (Се со страните на светот е обратно за јужната хемисфера).

3. Големината, обликот и близината на водените тела како што е морето, океанот, езерата, реките...генерираат дневни наизменични ветрови и ја зголемуваат влажноста на воздухот.

4. Типови почва – испарувањето на водата од почвата го лади воздухот над земјата. Светлообоениот песок може да рефлектира големи количини од сончевата светлина со што се намалува греењето на почвата, но се зголемува радијацискиот товар на луѓето или на објектите. Карпите со својот висок топлински капацитет можат да апсорбираат топлина во текот на денот, а потоа да ја ослободат во текот на ноќта.

5. Вегетација – Растенијата имаат можност за нијансирање и транспирација со што ги намалуваат значително воздушните и копнените температури. Исто така, вегетацијат ја зголемува влажноста на воздухот. Ниските дрва и грмушки го блокираат ветрот и воздухот стагнира, со што влажноста достигнува неповолно високо ниво. Растенијата во ладна клима можат да го намалат ефектот на ладење на ветрот. Вегетацијата ја намалува бучавата и го чисти воздухот од прашина и загадување.

6. Вештачки структури – згради, улици, паркинзи, со својот број, големина и боја влијаат на микроклимата. Сенката на зградите може да креира ладовина во време на жешкото летно сонце. Исто така зградите може да ги спречат ладните зимски ветрови. Големите асфалтни површини од улиците и тротоарите може да генерираат температури високи и до 60°C. Во лето градовите можат да бидат потопли и до 4°C од руралните средини, сончевото зрачење е пониско за 20% поради загадувањето на воздухот, а влажноста на воздухот помала за околу 6% заради намаленио износ од заситеното испарување.

5. СОЛАРНА ГЕОМЕТРИЈА, ПАСИВНИ И АКТИВНИ СОЛАРНИ СИСТЕМИ

При архитектонското проектирање потребен е пристап на три нивоа. Првото е минимализирање на топлинските загуби со соодветна изолација, ориентација, сооднос на површината и волуменот. Со добро дизајнирана термичка бариера ќе биде потребно помалку греење. Другото ниво е собирање на сончевата енергија на пасивен начин. И последното ниво е надополнување на енергијата за затоплување во мало количество која неможе да се снабди на друг начин, па дополнително се користи машинска опрема и фосилна енергија.

ПАСИВНИ СОЛАРНИ СИСТЕМИ

Пасивните соларни системи се оние кои складираат, чуваат и прераспределуваат соларна енергија без употреба на вентилатори, пумпи или комплексни контролори. Системот

25

Eнергетски-ефикасни зградисе добива интегриран во градењето и во дизајнот каде прозорците, ѕидовите, подовите и покривот имаат различни и нови функции. Така на пример, ѕидовите не се само прегради туку дејствуваат како складишта за топлина и елементи за топлинско зрачење. На тој начин различните компоненти на една зграда истовремено ги задоволуваат архитектонските, структурните и енергетските барања.

Секој пасивен соларен систем се состои од два елемента:

Колектор – застаклување што гледа кон југ Складирање – термална маса (ѕид, вода, карпа)

Можни се неколку вида на пасивни сончеви системи (сл.16):

1. Директна добивка2. Тромбеов ѕид3. Сончева просторија

Сл.16

СИСТЕМИ СО ДИРЕКТНА ДОБИВКА

Секој прозорец кој гледа кон југ создава систем со директна добивка. Оние на исток и запад, а особено на север губат повеќе топлина отколку што добиваат. Ефектот на стаклена градина го собира и го заробува сончевото зрачење во текот на денот . (Сл.17)

26

Eнергетски-ефикасни згради

Сл.17

Термичката маса во внатрешноста на зградата потоа ја апсорбира таа топлина. (Сл.18)

Сл.18

Термичката маса е особено важна за одржување и зачувување на топлината за ноќна употреба. Тоа може да се проследи низ графиконот сл.19а.

Сл.19а

27

Eнергетски-ефикасни згради

Сл. 19б

Кривата А е надворешната температура во ладен сончев ден, а кривата Б внатрешната температура во систем со директна добивка. Внатрешната температура покажува голема разлика во текот на ноќта и денот во простор со мала термичка маса. Во попладневните часови температурата е многу над зоната на удобност. Ако се зголеми само застаклувањето ќе се зголеми и температурната разлика. Тука се гледаат придобивките на термичката маса кои ја држат кривата Б постојано во зоната на удобност. Термичката маса ја намалува амплитудата на температурниот замав сл.19б.

Идеално место за термичката маса подот, поради тоа што добива најмногу директна сончева светлина и подното греење е најпријатен вид на греење. Најповолна е бетонската подна плоча, а модерниот бетонски под е одржлив, здрав и убав. Сите останати елементи: ѕидовите, мебелот и книгите дејствуваат како топлинска маса.

Најдобро е сончевата топлина да се обезбеди со директно зрачење преку катни прозорци свртени на југ, светларници и сл.

Сл.20

28

Eнергетски-ефикасни зградиТРОМБЕОВ ЅИД

Името го добил по проф. Феликс Тромб кој прв го поектирал и употребил во Франција 1966 година. Во овој систем термичката маса е составена само од еден ѕид од внатрешната страна на застаклувањето кое гледа на југ.

Сл. 21а

Сл.21б

И тука функционира ефектот на стаклена градина кој ја задржува сончевата радијација. Површината на ѕидот свртена кон стаклото кое пак е свртено кон југ, се покрива со темна боја со што се овозможува да се создаде голема топлина која навлегува во ѕидот. Тромбеовиот ѕид е многу дебел, околу 30см. (Сл.21а) Временскиот период за спроведување на топлината низ ѕидот е доста долг заради дебелината, па така топлината не допира до внатрешниот простор се до вечерта, при што ако има доволно термичка маса ѕидот може да дејствува како светол грејач цела ноќ. (Сл.21б) Иако, ѕидот е најчесто направен од цврст материјал како што е бетонот, тулата, камен или глина, може да биде направен и од контењери полни со вода :

29

Eнергетски-ефикасни зградичелични тенкови, прозрачна и транспарентна пластика, а водата може да биде во боја. Во текот на летото за да не дојде до прегревање треба да се покрие стаклото пред ѕидот од надворешната страна. (Сл.22)

Сл.22

Најдобар термички ефект се постигнува со комбинација на Тромбеовиот ѕид и системите за директна добивка, па често Тромбеовиот ѕид е парапетен ѕид. Овој систем на Тромбеов ѕид е познат како систем за термичко чување.

СОНЧЕВИ ПРОСТОРИИ

Сончевата просторија е соба наменета за собирање на топлина на главниот дел на една зграда, но и како секундарна станбена просторија. Тоа вообичаено е „стаклена градина“ во која одгледувањето на растенија е само дополнителна функција. Сончевата соба уште се нарекува солариум. Полунадворешниот аспект на сончевите простории е исклучително привлечен. Сончевата просторија е додатна просторија, затоа што во неа многу се менува температурата, од 32°C во текот на денот до 10°C во текот на ноќта. Таа е конструирана како посебна термозона и изолирана од останатиот дел од зградата. Големиот дел од топлината влегува преку внатрешните отвори меѓу просториите, а дел се апсорбира во термичката маса, ја чува куќата пријатна и ја заштитува сончевата просторија од замрзнување. (Сл.23а, 23б)

Сл.23а

30

Eнергетски-ефикасни згради

Сл.23б

СПОРЕДБА НА ТРИТЕ ГЛАВНИ СИСТЕМИ

На Табела 3 е направена споредба на трите главни системи.

Систем Предности СлабостиДиректна добивка Промовира употреба на

големи прозорциПоефтинМоже ефикасно да користи катни прозорциЗа дневно осветлување и затоплување комбинира обични и катни прозорци, што е добро за училници, градинки итн.Флексибилен и најдобар кога вкупната застаклена област е мала

Премногу светлина што може да предизвика отсјај и избледување на боитеМоже да настане прегревање ако не се внимаваПрилично големи температурни осцилации

Тромбиев ѕид Дава големо ниво на термална удобностДобар е во комбинација со директната добивка до ниво на ограничено осветлувањеСредно скап, добар за големи затоплувања

ПоскапПомалку застаклување достапно за поглед и визури, но и за дневно осветлувањеНе е добар за многу облачни клими

Сончеви простории Многу активна удобностЕкстра простор за живеењеМоже да функционира како стаклена градина

Најскап системПомалку ефикасен

Табела 3

Ориентацијата претставува 80% од пасивниот соларен дизајн, што значи дека соларното застаклување треба да се насочи кон југ. Таа ориентација дава најдобри резултати и за зимското затоплување и за летното затемнување. Во зима јужното застаклување собира околу 3 пати поголема сончева радијација од застаклувањето на исток или на запад. Во лето пак, јужното застаклување собира само 1/3 од радијацијата што ја собираат истокот и западот.

31

Eнергетски-ефикасни зградиСо затемнување придобивките од јужното застаклување се дури и подобри. Бидејќи во реалниот живот точната јужна ориентација е ретко можна, добро е да се знае дека пасивниот систем функционира добро и при 45° од вистинскиот југ (југозападно и југоисточно).

Нацртот при проектирањето треба да е таков да ги искористи предностите на дневниот циклус на Сонцето. Така на пример, будење и доручек на источната страна, попладневна релаксација на западната или јужната страна. Со прозорци поставени во височина може да се донесе јужната експозиција на Сонцето во северните простории.

Наклонот на застаклувањето речиси секогаш е најпосакувано вертикално застаклување. Тоа е и поефтино, посигурно, полесно се заменува, полесно се вклопува во ноќната изолација и собира повеќе топлина кога снегот дејствува како рефлектор.

Затемнување или засенчување. Соларните пасивни системи се одговорни и за прегревањето на просториите доколку не се постави соодветно засенчување за одбивање на директното сончево зрачење, рефлектирачкото и дифузното зрачење. (Сл.24) Подвижните настрешници треба да се користат секогаш кога е можно.

Сл. 24

Рефлектори можат да се користат во вид на надворешни спектарни рефлектори како огледала кои ја зголемуваат соларната колекција за време на зимата со цел да внесат сончеви зраци во просторот, додека летно време се користат за да ги одбијат претераните сончеви зраци од застаклената површина. (Сл25а, 25б)

Сл25а

32

Eнергетски-ефикасни згради

Сл.25б

Конзервацијата се препорачува за прозорците со високи перформанси или за ноќна изолација во текот на соларното застаклување. Ноќната изолација се користи и за отфрлање на сонцето за време на летните денови, контрола на приватноста и го елиминира ефектот на црна дупка на голото застаклување во текот на ноќта. Таа е практична за системите со директно добивање, но помалку ефикасна за Тромбеовиот ѕид и сончевите простории. Ноќната изолација се состои од различни типови на драперии, цврсти панели, ролетни и сл.

Материјалите за чување на топлината во градбата се важни за успехот на пасивните соларни системи. Сите лесни материјали се лоши за чување на топлината. Таков е воздухот, па затоа во изолацијата која е во најголем дел составена од воздух може да се складира најмалку топлина. Водата пак од друга страна е еден од најдобрите материјали за складирање на топлината. Такви се уште и дрвото, челикот, тулите, бетонот, каменот...

Материјалот кој е добар за складирање на топлината треба да има висок топлински капацитет и висока спровидливост. Водата освен што има највисок топлински капацитет има и висока стапка на апсорбција на топлина и во водата природната конвекција и спроводливоста можат да помогнат да се држи топлината во внатрешноста на масата.

Таканаречените фазно променливи материјали (парафинот, солта, хидратите) ја чуваат топлината во форма на латентна топлина, при што при пасивното затоплување фазната промена се случува близу собната температура. Овие материјали завземаат мал просор и со користење на топлината на топење (латентна топлина) големи количини од топлинската енергија може да се чуваат на точката на топење на материјалот што е во опсегот на удобност од 20°C до 25°C.

33

Eнергетски-ефикасни зградиАКТИВНИ СОЛАРНИ СИСТЕМИ

Активните соларни системи ги опфаќаат фотонапонските колекторите и сончевите колекотри, кои произведуваат различна форма на енергија. Фотонапонските плочи (фотоволтаикните плочи) произведуват електрична енергија, додека сончевите панели призведуваат само топлинска енергија. Електричната енергија е висококвалитетен извор на енергија , за разлика од топлинската енергија која се користи само за затоплување на објектите, водата и сл. Системите се монтираат со слична ориентација и закосување, па дури се слични и во изгледот.

ФОТОВОЛТАИЧНИ ПЛОЧИ

Тие се единствен извор на енергија кој ги има речиси сите карактеристики на идеален извор на енергија: одржлив е затоа што е обновлив, не ја загадува околината, не е опасен за човекот, енергијата што се добива може да се користи за било која намена, не создава бучава, нема подвижни делови и не бара одржување, модуларен е и најдостапен е кога е најмногу потребен (зависи од сончевата светлина). Фактот дека не произведува електрична енергија во текот на ноќта не е голем проблем, бидејќи можат да се користат батерии за чување на создадената електрична енергија. Дури и облаците не се проблем, затоа што системот функционира и на дифузно светло.

Фотоволтаичните ќелии се направени од материјал што ја конвертира светлината директно во електрична енергија. Фотоните од светлината создаваат слободни електрони во еден слој кои како слободни им овозможуваат на останатите електрони да течат низ надворешното коло за да го достигнат слојот кој нема електрони. Повеќето од нив користат силикон до мали количини одредени нечистотии за да се создаде вишок електрони во еден слој и недостаток на електрони во друг слој. Колекцијата од ќелии се затвора во модули кои ретко се над 3м широчина и 5 м должина.

Фотоволтаичните системи можат да ги напојуваат зградите преку далечински фотоволтаични електрични централи или интегрирани фотоволтаици во самата зграда. Вториот случај може до 50% да ја намали цената на чинење на електричната енергија , заради елиминирање на трошоците за пренос на енергијата и 20% помалку отпадна енергија заради преносот.

Иако фотоволтаичните модули како архитектонска облога се сеуште скапи, сепак не се поскапи од гранитот или мермерот. Тие доаѓаат во многу различни големини, финеси и бои, некои дури се и флексибилни, па може да се користат за закривени површини. Тие можат да бидат интегрирани на ѕидовите, на покривите, на помошните објекти како настрешници, балдахини, структури за засенчување итн.

Максимална колекција на сончевото зрачење има кога колекторот е поставен нормално на директните сончеви зраци на зрачење, односно нормално на сончевите зраци. Само во суви клими најголем дел од зрачењето е директно (па и таму 10-20% од радијацијата е дифузна) Во нормалните и влажни клими 50% од радијацијата е директно, 50% дифузно. Во ладните и облачни клими дури 80% од радијацијата е дифузна. Обично оптималната

34

Eнергетски-ефикасни зградиориентација на модулите е кон југ, но зависно е и од профилот на дневното оптоварување на објектот. Сите останати ориентации се исто така погодни, освен северната.

Постојат два вида на фотоволтаични системи за застаклување. Едниот е полутранспарентен (како затемнето глазирање), а другиот се состои од ќелии монтирани на нетранспарентно јасни глазури. Ова застаклување е соодветно за високо поставени катни прозорци кои имаат светларници и не се наменети за поглед низ нив.

Фотоволтаичните модули моѓат да бидат и уредите за засенчување и да се вградени во насрешниците , балдахините, засенчување на паркинг просторите, што може да биде станица за полнење на електричните автомобили.

СОНЧЕВИ КОЛЕКТОРИ

Сончевите колектори се наменети за производство на топол воздух или топла вода. Топлиот воздух се користи првенствено за греење, а топлата вода освен за греење може да се користи и како санитарна топла вода, за вода во базените и сл. Тоа е згодно ако сончевата енергија се користи како топлинска, која е понизок ранг од електричната енергија која се добива од фотоволтаичните колектори. Затоа и овој систем е поедноставен и поефтин.

Активниот сончев колектор е механичка направа чија единствена цел е да ја собере сончевата енергија во форма на топлина, а потоа да ја чува за потенцијална употреба. Работниот медиум може да биде воздухот, но најчесто е водата која се пумпа од резервоарот до колекторот.

Активните сончеви колектори се најсоодветни за затоплување на базените. Базените се затоплуваат и користат кога има повеќе сончева енергија (пролет, лето, есен) и заради тоа сончевите колектори имаат најголема ефикасност при најниска работна температура, бидејќи водата во базените се загрева на 26°C, што е прилично ниско, па колекторите имаат висока ефикасност за употреба. Со оваа ниско-температурна ефикасност се карактеризира и подното греење кое не надминува температура повисока од 32°C.

Најчест вид на колектор е оној кој се користи за производство на топла вода и се нарекува колектор со рамна плоча. Се состои од метална плоча покриена со црна селективна површина (апсорбирачка плоча) за да се намали загубата на топлина од повторна радијација. Застаклувањето создава ефект на стаклена градина, а изолацијата се користи за да се намали загубата на топлина. Водата е испумпана преку цевки во плочата и потоа топлата вода се чува во резервоар за складирање. Водата за пиење се загрева или се лади со разменувач на топлина. Водата циркулира меѓу колекторот и резервоарот со помош на пумпа.

6. ЗАСЕНЧУВАЊЕ И ПАСИВНО ЛАДЕЊЕ

ЗАСЕНЧУВАЊЕ

Засенчувањето е клучна стратегија за постигнување на термичката удобност во текот на лето. Тоа е прво ниво во хиерархискиот пристап во проектирањето за одржливо постигнување на термичка удобност од прегревање. Потоа следат пасивното ладење, па механичкото ладење.

35

Eнергетски-ефикасни зградиКлучно е засенчувањето на прозорците. Тоа е соларна стратегија која бара најдобро

разбирање на соларната геометрија и може да заштеди енергија повеќе од било која друга соларна стратегија.

Вкупното соларно оптеретување се состои од три компоненти: директна, дифузна и рефлектирачка радијација. За да се спречи пасивното сончево греење кога тоа не е пожелно, секогаш треба да се засенчат прозорците од директното сончево зрачење и од рефлектирачкото сончево зрачење. Дифузното зрачење може да се создаде во области каде има влага, прашина и загадување, често во урбаните средини каде дополнително постојат високорефлектирачки површини (бетонски плочи, бели ѕидови, рефлектирачко застаклување итн.) (Сл.26а)

Сл.26а

Сл.26б

Рефлектирачката компонента обично најдобро се контролира со намалување на рефлективноста на површините со користење на растенија. Дифузната небесна компонента се контролира со дополнителни затворени уреди за засенчување во рамките на застаклувањето. Директната сончева компонента ефикасно се контролира со уредите за надворешно засенчување. (Сл.26б)

Кога не се користи за дневна светлина, сончевото зрачење треба да биде блокирано за време на периодот во годината кога постои прегревање. Засенчувањето може да се остварува со надворешни уреди, со застаклување и со уреди за затворено засенчување. Внатрешното засенчување е секогаш подвижно. И надворешното засенчување може да биде подвижно во

36

Eнергетски-ефикасни зградивид на тенди, настрешници и сл. Целта на дизајнот на сенката не е само да го задржи сонцето туку исто така да овозможи колку што е можно повеќе поглед, односно визура.

УРЕДИ ЗА НАДВОРЕШНО ФИКСНО ЗАСЕНЧУВАЊЕ

Ориентацијата е клучна кога е во прашање стратегијата за надворешното фиксно засенчување. Хоризонталната настрешница на југ која гледа кон јужните прозорци е многу ефикасна во лето, затоа што тогаш сонцето е високо на небото. Иеко е помалку ефикасна, хоризонталната настрешница е најдобра на исток, југоисток, југозапад и запад.

Прозорците кои гледаат на исток и на запад се тежок проблем поради ниските агли на височина на сонцето наутро и попладне. Најдоброто решение е да се избегнуваат прозорците или да се постават закосено кон север или југ. (Сл.27)

Сл.27

Ако тоа не е можно, најдобро е да се минимализира прозорецот и да се користи хоризонталната настрешница. Најдобра е комбинацијата на хоризонтални и вертикални елементи во зависност од ориентацијата на објектот. (Сл.28)

Сл.28

37

Eнергетски-ефикасни згради

Табела 4

Табелата 4 ги покажува некои од најчестите фиксни уреди за надворешно засенчување. Фиксните уреди за засенчување се користат заради едноставноста, ниската цена и ниското одржување. (Сл.29)

Сл.29

38

Eнергетски-ефикасни зградиПОДВИЖНИ УРЕДИ ЗА СЕНЧЕЊЕ

Динамичните уреди за сенчење се повеќе користни за динамичните промени во животната средина. Сенката ни треба само во периодите на прегревање. Со фиксниот уред за сенчење, сончевата изложеност на прозорецот е во функција на сончевата позиција, а не на температурата. Сончевите агли и температурата се разликуваат многу посебно во пролет и во есен кога еден ден би можело да биде премногу топло, а следниот премногу студено.

Пред климатизацијата да стане достапна се користеа тендите за ефикасно засенчување на прозорците во текот на летото. Во зима биле отстранувани за да се овозможи повеќе сонце и светлина да влезе во зградите. Современите тенди најчесто се автоматизирани и се пролагодуваат спред сонцето на дневна основа.

Табелата 5 претставува разновидност на подвижни уреди за засенчување. На многу начини добар уред за засенчување се и листопадните растенија, бидејќи тие добиваат и губат лисја како одговор на температурните промени. Тие имаат способност да го намалат сјајот, визуелната приватност и способноста за ладење на воздухот со транскрипција на листовите.

Ефикасен подвижен уред за засенчување е и надворешната ролетна. Таа е направена од крути ребра и е многу популарна во Европа. Посебно се корисни за источните и западните прозорци, затоа што можтат да регулираат во кој ден од денот ќе се користат.

Табела 5

39

Eнергетски-ефикасни зградиВенецијанер ролетните се уште позгодни, а можат да се користат од надворешната и

од внатрешната страна. Тие се одлични за контролирање на дневната светлина. Сличен е и системот на ротирачки надворешни плочи. Иако се механички поставени, секогаш го блокираат погледот. (Сл.30)

Сл.30

ПАСИВНО ЛАДЕЊЕ

Пасивното ладење могу повеќе зависи од климата отколку од пасивното загревање. Стратегиите за пасивно ладење во топла и сува клима се разликуваат од оние во топла и влажна клима.

Во предели со сува и топла клима се наоѓаат згради со мали прозорци, површини со светли бои и масивни градби ( тула, камен...) Масивните ѕидови го оневозможуваат напредокот на топлината низ ѕидовите во текот на денот, а ноќе кога температуратурите се свежи масата се лади и го одржува температурниот пад во текот на следниот ден. Во пределите со сува клима каде има ветар се користат кули на ветрови и се користат за зголемување на вентилацијата со тоа што се фаќа ветрот и се користи да се разлади просторот. За да воздухот добие влажност, во дното на кулата се поставува фонтана или друг вид на површина со вода. Секаде каде што е климата сува, ладењето со испарување е многу ефикасно ( фонтани, базени, ѕидови по кои тече вода).

Исто така масивните структури со кубе се соодветна стратегија во топли и суви региони. Куполите имаат високи простори и со отворите кои ги имаат овозможуваат најжешкиот воздух да излезе. Исто така, се користи и константната температура од земјата, со вкопување на објектот во неа. Тогаш објектот има корист од ладењето во допир со земјата.

Таму каде што климата е топла и влажна, акцентот е ставен на природната вентилација. Во многу влажни региони ќе сретнеме објекти со големи прозори и со поставени подигнати подови на столбови за да се овозможи ветерот да ја подигне влажноста која е во близина на земјата. Отворите исто така овозможуваат жешкиот воздух да излезе. Големите

40

Eнергетски-ефикасни зградинадвиснати кровови секогаш создаваат веранди како заштита на прозорците и отворите. И тука се користат високи тавани за да се овозможи наслојување на воздухот и населување на пониските и поладни слоеви. Верандите и чардаците ги засенчуваат ѕидовите и создаваат ладни простори на отворено.

Тоа се традиционални техники на пасивно ладење. Колку што е можно повеќе, пасивното ладење користи природни сили, енергија и топлина, а кога се користат вентилатори и пумпи кои се нискоенергетски, системите се нарекуваат хибридни.

Постојат пет методи за пасивно ладење:

1. Ладење со вентилација2. Ладење со зрачење3. Ладење со испарување4. Ладење на земјата5. Дехумидификација

ЛАДЕЊЕ СО ВЕНТИЛАЦИЈА

Удобната вентилација се користи за да се зголеми испарувањето на водата од кожата и со тоа да се зголеми термичката удобност. Ноќното флеш ладење е со цел да се излади зградата за следниот ден.

Удобната вентилација го донесува воздухот од надвор, при што тој директно поминува над луѓето за да се зголеми ладењето со испарување на кожата. Со ноќното флеш ладење, ладниот ноќен воздух се воведува за да се ослободи зградата од топлиот воздух.

Причини за проток на воздухот е природната конвекција предизвикана од разлика на температурата или разликата на притисокот. Протокот на воздух може да биде: ламинарно, одвоено, турбулентно и вртежно. Воздухот има одердена маса и заради тоа движењето на воздухот има тенденција да оди по права линија. Кога се принудени да ја менуваат својата насока, воздушните струи ќе ги следат кривините, никогаш правите агли. (Сл.31)

Сл.31

41

Eнергетски-ефикасни зградиБидејќи воздухот никогаш не се ниту создава ниту уништува кога се приближува кон

зградата мора да се изедначи со воздухот кој што излегува од зградата. Воздухот кој удира на страната од зградата изложена на ветер притиска и создава позитивен притисок, на другата страна повлекува и создава негативен притисок. (Сл.32а и 32б)

Сл.32а

Сл.32б

Бернулиев ефект се јавува кога зголемувањето на брзината на протокот на течноста го намалува статичкиот притисок. (Сл.33а) Кај овој феномен не постои негативен притисок на стегање на вентури цевката (авионското крило е половина од вентури цевката, сл 33б)

Сл.33а

42

Eнергетски-ефикасни згради

Сл.33б

Вентури ефектот може да се постигне со дизајнирање на покривот на објектите. (Сл.34а и 34б)

Сл.34а

Сл.34б

Брзината на воздухот рапидно се зголемува со висината над теренот, па така притисокот на слемето на објектот ќе помал од оној на прозорците. (Сл.35)

Сл.35

43

Eнергетски-ефикасни зградиСобирниот ефект може да го исцрпи воздухот од една зграда под дејтво на природна

конвекција. Тоа се случува само ако разликата на внатрешната температура помеѓу два вертикални отвора е поголема од разликата на надворешната температура меѓу истите два отвора. (Сл.36а и 36б)

Сл.36а

Сл.36б

Воздухот треба да има можност да тече слободно до долните отвори кон повисоките. Овој ефект не зависи од ветрот.

Сл.37

44

Eнергетски-ефикасни зградиЛокацијата влијае многу на протокот на воздухот. Тука пред се се мисли на соседните

згради, вентилација, ѕидовите... Ориентацијата на прозорецот и правецот на ветерот е идеална кога постои вкрстена вентилација меѓу прозорците на спротивните ѕидови. (Сл.38)

Сл.38

Вентилацијата од прозорците на соседните ѕидови може да биде лоша или добра зависно од насоката на ветерот. (Сл.39а и 39б)

Сл.39а

Сл.39б

Преградните ѕидови во голема мера може да ја зголемат вентилацијата преку прозорците на иста страна на зградата со промена на притисокот на дистрибуција. Хоризонталната настрешница токму над прозорецот ќе предизвика воздухот да се врати од таванот и го

45

Eнергетски-ефикасни зградиспречува позитивниот притисок горе од балансирањето на позитивниот притисок под прозорецот.

Идејата за проток на воздухот ќе ја одреди вертикалната поставеност и висината на прозорците. За конфорна вентилација прозорците во просторијата треба да се поставени ниско на ниво на висината на луѓето. Дополнителните високи прозорци или отворите на таванот се земаат во предвид за исцрпување на топлиот воздух на таваните.

Вентилаторите се користат за да се зголеми ветерот во предели каде го има помалку. Вентилаторот може да има за цел: да го издувува топлиот, влажен и загаден воздух, да донесе надворешен воздух во затворените простории кога внатре воздухот е поладен отколку надвор.

Кога се комбинира природната вентилација со провев и вентилацијата со вентилатори се овозможува удобна вентилација. Таа е најефикасна кога внатрешната температура и влажноста се под надворешната и кога се добива пријатно чувство на движење на воздухот по кожата.

Ноќното флеш ладење е корисно во влажните клими, каде ноќниот воздух е значително поладен од дневниот. Овој ладен воздух може да се користи за да се ослободи топлина од масата на зградата. Така изладената маса следниот ден може да се користи како топлински пад при апсорпција на топлината. Минимализирањето на топлинскиот пад овозможува минимализирање на износот на масата што е потребна. Со ноќното флеш ладење протокот на воздух треба да биде насочен над масата , а не над станарите. Овој систем на пасивно ладење најдобро функционира во топла и сува клима.

Паметните фасади и покриви имаат многу функции и се динамични, заштедуваат енергија и ја зголемуваат удобноста. Во нив се интегрирани: пасивната соларна колекција, засенчувањето, дневната светлина, зголемената топлинска отпорност, механичките системи и природната вентилација. (Сл.40)

Сл.40

46

Eнергетски-ефикасни зградиКомпатибилните прозорци обезбедуваат вентилација. Можат да ги поддржат и

удобната вентилација и ноќтното флеш ладење, спречуваат влегување на дожд, контролираат врева и сл.

ЛАДЕЊЕ СО ЗРАЧЕЊЕ

Сите објекти испуштаат и апсорбираат сончева енергија, а објектот ќе се излади со зрачење ако нето приливот е кон надвор. Во текот на ноќта долгобрановото инфрацрвено зрачење од небото е помало од долгобрановото инфрацрвено зрачење од една зграда, а со тоа постои нето прилив на небото. Затоа во топла и сува клима, традиционалните градови користат длабоки дворови и тесни улички за да ги изложат масивните ѕидови на само неколку часа директна сончева светлина. Сепак, сите ѕидови зрачат кон ладното ноќно небо во текот на целата ноќ и така наутро ѕидовите се прилично ладни. Засенчивањето на дворовите и тесните улички во текот на денот предизвикува дури и поголема удобност. Покривот е најмногу изложен на небото и претставува најдобра локација за долгобранова радијација.

Директрното зрачно ладење е најефикасно ако се направи покривот да биде радијатор сам за себе. На пример бетонскиот покрив брзо ја губи топлината при ноќно небо и следниот ден ладната бетонска маса дејствува како ладилник во просторот. Но, наутро мора да се додаде изолација над бетонот за да се заштити од топлината на сонцето. Слично на бетонот, може за покрив да се користат кеси полни со вода.

Индиректното зрачно ладење е обратен процес на активното соларно греење. При тоа се користи подвижна изолација како радијаторот што користи топлинска енергија за пренос на топлината. Во просторот помеѓупокривот и објектот со вентилатор се врши ладење на воздухот кој ја лади внатрешната маса. Наутро вентилаторот е исклучен и изладената внатрешна маса дејствува како ладилник. (Сл.41а и 41б)

Сл.41а

Сл.41б

47

Eнергетски-ефикасни зградиЛАДЕЊЕ СО ИСПАРУВАЊЕ

Стапката на ладење со испарување е во зависност од влажноста и од движењето на воздухот. Па така, за испарување на потта од кожата потребно е сопствената топлина да се претвои во латентна топлина, односно да се создаде водена пареа. При тоа, воздухот до кожата станува влажен, дури и заситен, па влагата го спречува понатамошното испарување. За да продолжи процесот потребно е со движење на воздухот да се отсрани влажниот воздух или да се додаде нов сув воздух, за да ладењето со испарување биде ефикасно.

Испарувањето е брзо кога влажноста е ниска, а движењето на воздухот е големо. И обратно, испарувањето е бавно кога влажноста е голема, а движењето на воздухот е мало.

Принудна конвекција е кога гасот или течноста се дистрибуира меѓу потопли или поладни области предизвикано со ветар, вентилатор, пумпа и сл. Природната конвекција е важен механизам за трансфер на топлината. Кога нема движење на воздухот предизвикано од ветар или вентилатор, воздухот има тенденција да се постави во слоеви, така што топлиот воздух се собира близу до таванот, а ладниот во близина на подот. Природното струење на воздушните струи е резултат на разликите во температурите.

Принудното струење е денес многу популарно за разладување. Но, зградите можат да се разладат и со испарување, така што може да се прска вода директно на покривот и драстично да се намали температурата во зградата. Таму каде е климата сува, воздухот кој влегува во зградата може да се разлади со спрејови на вода.

Кога водата испарува голем дел од топлината од нејзината околина се претвора во латентна топлина во вид на водена пареа. Кога топлината што ја чувствуваме се претвора во латентна топлина доаѓа до пад на температурата. Овој феномен се користи за да се излади зградата. Ако водата испарува во зградата или во воздухот тогаш воздухот нема да биде само ладен, туку и влажен. На тој начин настанува директно ладење со испарување. Ако пак воздухот во зградата се лади со испарување без навлажнување методот е наречен индиректно ладење со испарување. Овој тип на ладење е ограничен само за сува клима.

Ладните кули се пасивни ладилници со испарување кои дејствуваат како обратни оџаци. На врвот на кулата се распрскува вода и како воздухот влегува станува ладен, погуст и потонува и влетува во зградата на дното од кулата низ отвори кои личат на камини. На тој начин ладниот воздух се достава до зградата без потреба од вентилатор. (Сл.42)

Сл.42

48

Eнергетски-ефикасни зградиЛАДЕЊЕ СО ЗЕМЈАТА

Влажната земја е најдобар проводник на топлин, затоа што има висок топлински капацитет. Температурата на почвата варира на горните слоеви кои се во допир со воздухот и сончевата радијација. Но, на длабочина од 6м во земјата во текот на целата година постои константна температура, еднаква на просечната годишна температура на воздухот. На тој начин длабоките слоеви во земјата може да се користат како топлински пад во текот на летото.

Кога зградите со своите ѕидови се во директен контакт со земјата таа се користи како извор за ладење. Во зима со помош на изолација се одржува топлината во зградата користејќи ја повторно константната температура на земјата во длабоките слоеви.

Индиректно зградата може да ја користи константната температура на земјата со тоа што низ цевки закопани длабоко во земјата се пушта да помине воздухот кој се лади на температурата под земја и се внесува повторно во зградата. (Сл.43)

Сл.43

При тоа се јавува кондензација на воздухот во цевката и таа мора да е под наклон за да истекуваат капките роса. Треба исто така да се внимава да не се загади воздухот во цевката со гасот радон кој е токсичен.

ДЕХУМИДИФИКАЦИЈА

Тоа е процес на отстранување на влагата од воздухот и е посебно важна за климите со влажни лета. Директен начин е да се излади воздухот под температурата на точката на роса, при што водата од воздухот ќе се кондензира. На тој начин работи конвенционалната климатизација.

Индиректниот начин е со употреба на десикант односно агент за сушење. Такви се силиконските гелови, природните зеолити, алуминиум и калциум хлоридите кои апсорбираат големи количини од водената пареа од воздухот. Но, кога водената пареа ќе се отстрани и се претвори во течност , се губи латентната топлина и на тој начин воздухот ќе се загрее, по што воздухот треба да се лади. А кога десикантот ќе се засити со вода мора да се регенерира.

49

Eнергетски-ефикасни згради7. ТОПЛОТНИ ЗАГУБИ И ТОПЛОТНИ ДОБИВКИ

ТОПЛИНСКИ ЗАГУБИ

Топлината се губи од зградата преку преносот, инфилтрацијата и вентилацијата. Со пренос се губи низ таваните , подовите, ѕидовите, прозорците и вратите во комбинација на спроводливост, конвекција и зрачење. Така загубата на топлина може да се минимализира со користење на компактен дизајн (минимална површина), заеднички ѕидови (нема температурна разлика низ ѕидовите) и многу изолација (голема топлотна отпорност).

Загубата на топлина поради инфилтрацијата се јавува поради влегување на ладен воздух низ споевите на конструктивните елементи и на споевите околу прозорците и вратите. Загубата на топлина поради инфилтрација е во функција на тоа колку студен воздух влегува во зградата и температурната разлика меѓу внатрешниот и надворешниот воздух.

Загубате на топлина поради вентилација е многу повеќе како инфилтрација, освен што таа е контролирана и целисходна форма на размена на воздухот.

ТОПЛИНСКА ДОБИВКА

Во зависност од видот на објектот внатрешните топлински извори можат да бидат или големо или мало оптоварување. Топлината се генерира од луѓето, светлата и од апаратите, и таа може да биде во вид на осетна или латентна форма (водена пареа). (Сл.44)

Сл.44

Делот од топлинската добивка на прозорецот се должи на сончевото зрачење во текот на денот преку застаклувањето. Но, дел од топлинската добивка е последица на загревањето на нетранспарентните површини. Па така темни бои апсорбираат големо количество на сончева радијација и стануваат прилично жешки.

Повисоката температурна разлика меѓу надвор и внатре, за разлика од вистинската температура на воздухот на отворено се нарекува соларна температура на воздухот. Кога е

50

Eнергетски-ефикасни зградивклучен изолациски ефект на топлинската маса, температурната разлика што се користи се нарекува температурна разлика еквивалентна на дизајнот.

Мерката за површнско сончево зрачење е коефициентот на рефлекијата и се нарекува албедо. Тоа ја опишува рефлексивноста на вкупниот спектар: УВ зраците, инфрацрвените зраци и видливите зраци од соларниот систем. Ако албедо е 0 значи дека површината целосно ја апсорбира сончевата радијација, ако албедо е 100% значи пак дека површината целосно ја одбива сончевата радијација. Во Табела 6 е прикажано албедото за различните видови на градежни материјали.

Градежна површина % АлбедоБела боја 50-90Високорефлектирачки кров 60-70Колор боја 10-40Тула и камен 10-40Бетон 10-40Црвен/кафеав кров од плочки 10-40Трева 20-30Дрвја 10-20Брановиден покрив 10-20Покрив од катран и чакал 5-20Асфалтни патеки 5-20

Табела 6

Нерамната, текстурирана површина ќе апсорбира повеќе од сончевата радијација отколку мазната површина на истиот материјал и боја. Вкупната клима може да се намали за 20% само со менување на албедото на покривот и на ѕидовите, од типична средно темна вредност од 30% до светло обоена вредност од 90%.

Иако полираните метални површини имаат висока рефлексивност односно албедо, тие имаат ниска пропустливост, па се многу потопли од површините со светли бои кои имаат високо ниво на топлотна пропустливост.

8. ТОПЛИНСКИ МОСТОВИ И КОНТРОЛА НА ВЛАГАТА

Инфилтрацијата е главна причина за слабите резултат на термичката обвивка. Одновната стратегија е да се создаде континуирана непрекината термичка изолација на целата зграда. Топлинските мостови се јавуваат кај објекти кои имаат конзоли, тераси и сл.

Прозорците се едни од најважните елеметни кои треба да го заштитат објектот од инфилтрација. Двојното застаклување е два пати подобро од единечното при запирање на протокот на топлина.

Термичката отпорност на прозорецот е составена од два дела: застаклувањето и рамката. Кај големите прозорци, најголемиот дел од топлината се губи низ застаклувањето. Но, кај помалите прозорци рамката е критична при загуба на топлината. Рамките најчесто се направени од дрво, метал или винил. Дрвото има добри термални карактеристики и кога е тоа заштитено со винил или со алуминиум, станува трајно. Винилот исто така има ниска спроводливост, а алуминиумот може да се користи само доколку има термичка исполна.

51

Eнергетски-ефикасни згради

Сл.45а

Сл..45б

Прозорците со високи перформанси употребуваат изолација со термичка исполна. Работната изолација не само што ја одржува големината на воздушниот простор, туку исто така ја отстранува и влагата и нечистотијата со цел да се спречи кондензацијата (замаглувањето) во внатрешноста на прозорецот. Чистото стакло е најчесто транспарентно за сончевото зрачење, но не и за топлинското зрачење. Тоа го апсорбира инфрацрвеното зрачење, станува потопло и се ослободува се повеќе топлина надвор и внатре. Значително количество топлинско зрачење е изгубено преку застаклувањето. Специјалните облоги (рефлектирачки транспарентен сребрен слој) драстично може да го намалат овој топлински проток со рефлексија на голем дел од сончевата радијација. (Сл.45а и 45б)

ИНФИЛТРАЦИЈА И ВЕНТИЛАЦИЈА

Инфилтрацијата е непланирани воведување на надворешниот воздух низ прозорците, вратите или пукнатините во објектот, која настанува поради ветрот. Дејството на издувните вентилатори е вентилација.

52

Eнергетски-ефикасни зградиИнфилтрацијата е контролирана, прво со избегнување на ветровити локации за

поставување на објектите или со создавање на ветробрани. Помага минимализирањето на вратите и функционирањето на прозорците. Но, важна е и херметичноста на објектот. Лошо конструираната куќа без изолација, со инфилтрација губи до 50% од топлината. Во зградите каде вратите често се отвораат загубата на топлина може да биде и до 60%.

Ако пак една зграда се постигне да е многу херметична, настануваат нови проблеми. Камините и апаратите за греење на гас го одземаат кислородот од воздухот и доаѓа до загадување на воздухот. Затоа е потребно да се воведе доволно свеж воздух, но на контролиран начин.

КОНТРОЛА НА ВЛАГАТА

Вишокот на влага во зградите влијае врз оптеретувањето на ладењето, структурата и конструкцијата може да ’рѓоса или да изгние, а изолацијата да стане безкорисна. Може во просторот да се појави мувла. Влагата може да влезе однадвор или да се генерира во затворен простор.

Масовна влага е во форма на течност која влегува низ дупките и пукнатините од дождовницата (Сл.46)

Сл.46

Капиларната акција ја движи течната влага вертикално против гравитацијата низ порозните материјали. Таа може да се контролира со целосно запечатување на порозните материјали со асфалтна водоотпорност на бетонскиот ѕид во основата

Протекувањето на воздухот ја носи водената пареа низ дупките и пукнатините во градежната изолација преку дејството на ветерот, вентилаторите или ефектот на складирање

Водената пареа влегува во зградите и поради дифузијата на пареата што е управувана од разликата во притисокот на пареата. Водената пареа се движи од повисока концентрација на влага ( висок притисок на пареа) до пониската концентрација ( низок притисок на пареа). Општо кажано, тоа ќе биде надвор низ ѕидот во зимо и внатре во лето кај влажните клими.

53

Eнергетски-ефикасни зградиВлагата која влегува во зградата појавува кондензија во ѕидот или покривот, затоа што

дел од конструкцијата може да биде постуден од температурата на точката на роса на влажниот воздух. Треба да се проектира изолација која може да се исуши ако се навлажни. Треба да се користат и тампон материјали кои имаат голем капацитет за складирање на влагата, затоа што тогаш складираната вода не е на располагање за да предизвика ’рѓа, гниење или мувла.

Таваните, покривите , а понекогаш и ѕидовите треба да бидат проветрени. Овие ветрови дополнително преку летниот период му овозможуваат на топлиот воздух да излезе. (Сл.47)

Во подрумите и во зградите вкопани во земја влагата може да се избегне со добра дренажа околу ѕидовите и со внимателно поставена хидроизолација. Внатрешната влага мора да се контролира со користење на издувни вентилатори. Но, треба внимателно да се користи системот за климатизација, бидејќи може да дојде до ситуација да се создаде негативен притисок и гасот радон да биде вовлечен во објектот. Елементот радон е радиоактивен гас кој се генериран во земјата од радиоактивното распаѓање на ураниумот и е втората водечка причина во светот за рак на белите дробови после пушењето.

Сл.47

ЗАКЛУЧОК

Секоја зграда треба да биде енергетски ефикасна. Таквите објекти се првично поскапи поради опремите за греење и ладење, но понатаму низ користењето тие ќе чинат помалку кога сметката за чинење на потрошената струја ќе биде помала. Не само што сопствениците ќе заштедат пари и општеството ќе заштеди енергија и тоа е морално исправно да се направи. Иднината на планетата зависи од тој чекор.

54

Eнергетски-ефикасни зградиПРИЛОГ

ПРОЕКТНИ СТРАТЕГИИ

Комплексните архитектонски волумени сложено декорирани резултираат со голем сооднос меѓу волуменот и периметарот. (Сл.48)

Во повеќето случаи зградите со поголеми површини бараат повеќе ресурси од секакв вид за изградба и за да функционираат. Компактниот дизајн е поодржлив освен кога природната вентилација е доминантна стратегија за ладење, каде во зима климата е блага, па отвореното решение е најдобро.

Она што се брои е вкупната површина која е изложена на климатските промени. Градењето на објекти во споени единици (објекти во низа) за 30% има помалку изложени површини од одвоените средини.

Сл.48

Добро е да се примени и термалното планирање при проектирањето.(Сл.49)

Сл.49

Кујната треба да е на североисток, бидејќи на неа и треба малку топлина, додека областа за појадок ќе биде на југоисток за да го добива утринското сонце. Услужните дејности

55

Eнергетски-ефикасни зградии гаражата на северозапад за заштита од зимскиот студ и од летните температури. Спалните се на север бидејќи тие малку се користат во текот на денот и ладното место е продобро за спиење. Фамилијарната соба со топло и јужно осветлување. (Сл.50)

Сл.50

ЗИМА

1. Треба да се чува топлината и да се заштити објектот од ниски температури.

Сл.51

Подобри се објектите во низа со залепени ѕидови со што се намалува површината од ѕидови кои се изложени на атмосферски промени;

Треба да се проектираат компактни форми и градење на двокатни објекти (соодноси на волумени);

Најдобро е да се користи двослојно застаклување со подвижна изолација на прозорците;

Треба да се избегнува да се поставува објектот на студени северни планини; Објектот треба да се постави на средината на планината за да се избегнат

базените со студен воздух од дното и силните ветришта на врвот од возвишението;

Треба што повеќе да се користи земјата како засолниште со подземни структури заради константната температура на земјата;

При проектирањето треба да се поставуваат тампон простории со пониска температура (складишта, остави, скали, гаражи, сали за вежбање) по

56

Eнергетски-ефикасни зградидолжината на северниот ѕид и тампон зоната за апсорпција на сонце на јужниот ѕид;

Освен просторно, температурните зони треба да се користат и временски, на пример спалните соби да се чуваат поладни во текот на ноќтта;

Треба да се користи изолација во ѕидовите, на кровот, под подот, во темелите, на ѕидовите и околу рабовите на плочите и тоа како континуирана заштита за да се спречи појавување на топлотни мостови (посебно да се внимава на структурните елементи кои ја пробиваат изолацијата како што се терасите, камините, оџаците...);

2. Потребна е заштита и од студените зимски ветришта

Сл.52

Треба да се избегнуваат ветровити локации, како врвови на возвишенија и ридови;

Треба да се користи зимзелена вегетација или градинарски ѕидови за да се создаде заштитен појас;

Во области кои се искучително ветровити треба да се градат објекти блиску до земјата на еден кат;

За да се намали површината изложена на ветар треба да се користи компактен дизајн на објектот;

Објектите во низа се исто така меѓусебна заштита од ветар; Треба да се користат долги коси кровови за одвраќање на ветрот околу

зградата и создавање на заштитна зона на сончевата страна; Треба да се постават тампон простории (помошни простории, гаражи...) на

зимската страна со ветар (север, северозапад, североисток...); Треба да се користат сончеви простории и стаклени тремови како појаси за

заштита; Треба да се користат земјени засолништа или изградени во дупка (земјени

бариери како земјени насипи на мала оддалеченост од градбата); Треба да се намалат отворите, особено кон страната со зимски ветрови и

поставете го главниот влез на надолното движење на ветерот; Треба да се користат прозорци против бура, врати против невреме и за

минимализација на инфилтрацијата; Треба да се затворат сите поткровја и лизгачки отвори; Треба да се постават отворените дворови на јужната страна на зградата;

57

Eнергетски-ефикасни згради Во зима и прозорците во самостојната градина треба да имаат затворени

ѕидови за да се заштитат од студени ветрови; Во снежните земји треба да се користат огради за снег и заштитници од ветар

за да се задржи снегот од блокирање на влезовите и на прозорците кои гледаат кон југ;

3. Поволно е зимското сонце да влезе внатре

Сл.53

Треба да се ориентираме на падините кон југ, југоисток, југозапад со подолгата страна свртена кон југ;

Соларниот пристап не треба да биде блокиран од земјените форми, вегетацијата и структурите направени од човекот;

Треба да се избегнуваат дрва на јужната страна на зградата и користете само листопадни дрвја на југоисток и на југозапад (исток и запад ако е зимата многу долга);

Долгата оска на објектот треба да се постави во насока исток – запад; Повеќето прозорци треба да се свртени кон југ и да се употребуваат наклонети

прозорци наместо светларници за да го донесат сонцето подалеку во внатрешноста;

Потребно е воглавно да се употреби вертикално застаклување; Треба да се користи план на отворен кат за да му се овозможи на сонцето и на

загреаниот воздух да навлезат низ зградата; Треба да се користи директна добивка од сонцето, Тромбеовиот ѕид, сончевите

простории, за ефикасно пасивно сончево затоплување; Треба да се користи термичка маса на внатрешноста за апсорбирање и чување

на сончевото зрачење; Треба да се користат светлообоени дворови, тротоари и други површини за да

се рефлектира дополнителна сончева светлина низ прозорците; Треба да се користат активни соларни колектори за топла вода (геење на

базени, просторно греење...); Треба да се креира сончев, но од ветар заштитен надворешен простор на

јужната страна на зградата.

58

Eнергетски-ефикасни зградиЛЕТО

1. Треба да се направи заштита од летното сонце

Сл.54

Треба да се ориентира кратката страна на зградата на оската исток – запад и да се избегнуваат прозорци на овие фасади;

Треба да се избегнуваат згради на источните падини, а особено на западните. Северните падини се најдобри, ако не е потребно соларно греење во зима, додека јужните падини се најдобри за соларно греење во зима;

Зимзелените дрва може да се користат на источните, западните и северните страни; листопадните пак на југоисток, југозапад и на покривот (засенчување) и на југ во услови на многу топла клима со благи зими;

Треба да се избегнува светлообоен терен околу зградата за да се минимализира рефлектирачката светлина (освен ако не е важна за дневно осветлување низ прозорците) земјената покривка е најдобра затоа што не го загрева воздухот, а ја апсорбира сончевата радијација;

Најдобро е околните згради да си прават сенка едни на други. Високи згради со тесни улички меѓу нив;

Треба да се избегнува рефлексија од соседните структури со бели ѕидови или рефлектирачко застаклување;

Зградите во низа ги минимализираат бројот на изложени ѕидови; Треба да се користат елементи од формата на зградата за да се прават сенки

сами од себе (балкони, конзоли и сл...); Треба да се избегнуваат источни и особено западни прозорци, ако е можно,

нивно минимализирање колку е можно, и ако е можно да се испроектира така што ќе биде свртено кон северната и јужна насока;

Треба да се користи само вертикално застаклување, секое друго (освен стрмните покриви на север) бара надворешно засенчување (затемнување);

Таму каде што е климата студена треба да се користат уреди за надворешно засенчување на сите прозорци;

Затемнувањето е пожелно и на источните, западните и на јужните ѕидови заедно со засенчување;

Треба да се користи двоен покрив со добро проветрен простор помеѓу крововите (покрив како чадор);

Треба да се користи надворешно засенчување ( тремови , паркиралишта за автомобили...)

59

Eнергетски-ефикасни згради Треба да се користат отворени уреди за засенчување, не компактни и цврсти за

да се спречи застојот на топол воздух до прозорците; Добро е да се користи винова лоза за засенчување; Треба да се користат подвижни уреди за засенчување, кои можат зимно време

да овозможат навлегување на зимското сонце или светлина во облачните летни денови;

Треба да се користи високорефлектирачка површина (бела боја) на зградата (покривот и западната страна);

Треба да се користат уреди за внатрешно затемнување; Треба да се постават отворени дворови кои се наменети за летна употреба на

северната страна или на источната страна.

2. Користење на природна вентилација за ладење преку лето

Сл.55

Ноќната вентилација се користи за ладење на зградата за подготовка за наредниот ден;

Добро е да се обезбеди удобна вентилација која природно со поминување на воздухот преку кожата го лади човекот;

Треба да се постави и ориентира зградата така да може да ги дофати ветровите кои преовладуваат, истото може да се постигне со уредување и формата на пејсажот;

Треба да се постават зградите доволно одвоено за да ветровите целосно пристапат меѓу нив;

Треба да се подигне главниот простор за живот, бидејќи брзината на ветрот се зголемува со висината на теренот;

Треба да се користат високи тавани, двокатни простори и отворени скалила за вертикално движење на воздухот;

Треба да се обезбеди вкрстена вентилација со големи прозорци на двете неветрени и накосени страни на зградата;

Треба да се користат вертикални преградни ѕидови за насочување на воздухот низ прозорците ;

Треба да се користат комбинации на ниски и високи отвори за да се искористи предноста на ефектот на магацин;

60

Eнергетски-ефикасни згради Треба да се користат отвори на покривот за вентилација на таванот, но и на

целата зграда (монитори, куполи, коси прозорци, одбранбени покриви, подконструктивни отвори, фронтон отвори...);

Треба да се користат тремови за да се создадат отворени свежи места и да се заштитат отворените прозорци од сонце и од дожд;

Треба да се користи двоен покрив или покрив како чадор со доволен простор да воздухот струи меѓу нив и да се лади;

Треба да обезбедите големи,но засенчени прозорци за вентилација; Треба да се обезбедат високи и ниски отвори; Треба да се користат квалитетни прозорци кои добро дихтуваат за да се

овозможи летна вентилација, а да се спречи зимската инфилтрација; Треба да се користи отворен кат за максимален проток на воздух и

минимализирана употреба на прегради; Прозорците на горниот дел на вратите и самите врати е добро да се отворени

меѓу просториите; Добро е да се користи т.н. сончев оџак за движење на воздухот вертикално низ

градбата во мирни сончеви денови;

3. Природната вентилација треба да ја отстрани вишокот на влага во текот на летото

Сл.56

Треба да се подигне главниот кат за живеење над високата влажност во близина на земјата;

Треба да се намалат ниските дрвја, грмушките и покривките од земја за да му се овозможи на воздухот да циркулира низ местото со цел да ја отстрани влагата;

Треба да се избегнуваат длабоки подруми кои неможат да бидат проветрени; Треба да дозволите природната вентилација да ја отстрани влагата од кујните,

бањите, пералните и собите;

61

Eнергетски-ефикасни згради4. Треба да се користат топлинските маси за да се намали промената на дневната и

на ноќната температура

Сл.57

Треба да се упортебат термалните маси на Земјата; Ноќното флеш ладење е корисно за да топлинската маса се излади со ноќна

вентилација; Треба да се користат тешки градежни материјали бидејќи имаат високо ниво на

топлински капацитет (тула, бетон, камен, глина...) Треба да се постави изолација на надворешниот дел од топлинската маса; Треба да се користи земјата или каменот во директен контакт со неизолираните

ѕидови; Треба да се чува дневниот топол воздух надвор од зградата со затворање на

сите отвори; Треба да се отвора објектот во текот на ноќта за да се овозможи да влезе ладен

воздух – природната вентилација за да се зголеми ноќното ладење на термичката маса;

Како термичка маса може да се користи вода заради нејзиниот висок топлински капацитет;

Треба да се користи ладење со зрачење или испарување за дополнително да се намали температурата во термалната маса;

Треба да се користи механичка опрема во текот на ноќта за ефикасно да опадне топлината. Со ладење на објектот во текот на ноќта, ладната топлотна маса може да ја апсорбира топлината следниот ден;

Треба да се користат земјените засолништа за зголемување на предностите на масата;

5. Одржување на температурата во текот на летото

Сл.58

62

Eнергетски-ефикасни згради Треба да се користи компактен волумен во сооднос со површината на

објектите; Треба да се тежи кон изградба на припоени објекти во низа за

минимализирање на бројот на изложени ѕидови; Треба да се користи вегетација и структура на сенки за одржување на свеж

амбиентален воздух околу зградата и спречување на одсјајот на сончева светлина во прозорците;

Треба да се користат земјените засолништа во форма подземни или нагибни структури;

Треба да се користи многу изолација во зградата; Треба да се користат малку и мали прозорци за задржување на топлината; Треба да се користи двојно стакло на прозорците , подвижна изолација над

прозорците во текот на денот и надворешни ролетни на прозорците; Треба да се изолираат изворите на топлина во одредена просторија, крило или

зграда; Треба да се зонира зградата, така што одредени простории да се ладат само

дедека е окупирана; Треба да се користат светлообоени покриви и ѕидови за да се рефлектира

топлината на сонцето;

6. Треба да се користи ладење со испарување во текот на летото

Сл.59

Лоцирање на базени или фонтани во дворовите или во објектите на патеката каде дуваат ветровите;

Треба да се користи транспирацијата од растенијата за да се излади воздухот и во затворени простории и на отворено;

Треба да се прска вода на покривот, ѕидовите и во дворовите за да се изладат овие површини;

Треба да се спроведе довод на воздух низ завеса од вода или влажна ткаенина; Треба да се користи отворен базен на кровот или друг систем за индиректен

ладилник со испарување;

63

Eнергетски-ефикасни згради7. Треба да се избегнува создавање на дополнителна влажност во текот на летото

Сл.60

Не треба да се користат стратегии за ладење со испарување во влажни клими; Треба да се користи подземно наводнување или систем за наводнување капка

по капка наместо со прскање; Треба да се избегнуваат базени и фонтани; Пределот околу зградата треба да се чува сув преку обезбедување на

соодветна дренажа на земјиштето; Водата треба канално да истекува од покривот и поплочените области далеку

од местото; Треба да се користат порозни материјали за поплочување за да не се собира

водата; Треба да се користат растенија кои додаваат малку влажност во воздухот преку

транспирација и дрва со голем балдахин; Треба да се користат издувни вентилатори од кујните, бањите, пералните итн.

за да се отстрани вишокот на влагата.

8. Треба да се отвори зградата кон надворешноста бидејќи температурите се удобни во поголем дел од годината

Сл.61

Треба да се креира простор на отворено со различни насоки за употреба во различни периоди од годината (надворешни простории на јужната страна во зима, а на северната во лето);

Треба да се креираат области за живеење на отворено со различни насоки за употреба во различни периоди од годината ( надворешна просторија на јужната страна во зима, а на северната во лето);

64

Eнергетски-ефикасни згради Треба да се креираат области за живеење на отворено кои се заштитени од

топлото летно сонце и од студените зимски веторови; Треба да се користат некомпактни волумени на згради за максимален контакт

со отворениот простор, згради со многу екстензии или крила за да се создаде простор за живеење на отворено;

Треба да се користат големи области на компатибилни прозорци и врати, па дури и подвижни ѕидови за да се зголеми контактот со отворениот простор;

Треба да се креира зграда слична на павињоните кои имаат неколку внатрешни прегради и минимални надворешни ѕидови.