Технологии для дальнейшего изучения

Ниже перечислены несколько технологий, которые интуитивно вызывают у меня симпатию. Постепенно изучаю их в деталях.

Мелкозаглубленный/незаглубленный фундамент
Из книги Сажина понял, что для легких деревянных домов - это хороший выбор. Надо будет сравнить по стоимости с фундаментом по технологии ТИСЭ и свайным полем.

Перекрытие по грунту
Внуть фундамента засыпается песок, который трамбуется. Поверх песка укладывается гидроизоляция, теплоизоляция (ЭППС),  заливаются тонкие перекрытия пола (8-10 см) с армированием. Секции перекрытия лежит на песке и даже не касаются фундамента (теплоизолированы).

Фасадная система - штукатурка по минеральной вате
Буквально недавно узнал, что такое возможно и для деревянных домов. При этом данный фасад дышит.

Котлы длительного горения (пиролизные котлы)
Позволяют увеличить период горения  и уменьшить количество закладок дров.

Аккамуляторы для резервного электроснабжения
При недлительных отключениях электроэнергии гораздо более удобны, чем использование дизельного генератора. Проще может быть реализован переход на использование резервного источника электроэнергии. Сначала могут заряжаться от сети, а позже можно будет подключить и солнчные батареи или ветро-генератор.

Освещение в доме от сети низкого напряжения (12В)
Современные энергоэффективные лампы работают от 12В. Данное напряжение более безопасно для человека. При питании от аккамуляторов не требуется преобразования в 220 В.

Солнечные батареи/ветрогенераторы/теплогенераторы
Хочется получить энергонезависимый дом. Пока не знаю даже зачем и во что это может вылится по стоимости:)

Проект дома с учетом розы ветров и траектории солнца

Новый вариант проекта я сделал для максимальной защиты дома от солнца и ветра. В процессе его создания я основывался на результатах анализа розы ветров и траектории солнца относительно дома. При этом приследовались три основные цели:
- защитить дом от пребладающих зимних юго-западных ветров;
- максимально использовать энергию солнца зимой для обогрева дома;
- защитить дом от перегрева солцем летом;

Для достижения сформулированных целей  в предыдущий проект дома и его размещения на участке были внесены следующие основные планировочные изменения:
- разместил дом ровно по центру участка 
- развернул дом длинной стороной (гостинной) к дороге
- сгруппировал все три комнаты с восточной стороны дома
- сгруппировал все хозяйственные помещения с западной стороны
- выход на террасу (за домом) теперь из столовой , а не из гостинной
- выход в зимний сад теперь из гостинной (к дороге)
- входную группу разместил с юго-западного угла дома, с крыльцом со стороны дороги
- гараж с западной стороны теперь примыкает углом к углу дома
- хозяйственные постройки, в том числе навес для дров расположен с западной стороны дома

Данные планировочные изменения позволили получить следующие преимущества по защите дома от ветра и солнца:
 - гараж полностью закрывает дом от преобладающих юго-западных ветров зимой
- западная стена дома практически глухая и отделена хозяйственной зоной (для защиты от западных и юго-западных ветров и перегрева солнцем во второй половине дня летом)
- все спальни теперь имеют восточные окна, которые находятся с подветренной стороны для зимнего ветра
- окна гостинной и большой детской направлены на юг, что позволяет максимально использовать энергию солнца в зимнее время
- зимний сад с южной стороны защищает гостинную от юго-западных зимних ветров, выступаю в роли воздушного буфера
- окна кухни-столовой выходят на север (об этом ниже) и находятся с подветренной стороны для зимних ветров

В данном проекте все помещения дома разделены на три большие изолированные зоны.
- общая зона
- спальная зона
- хозяйственные помещения и входная группа
Такое разделение существенно улучшает звукоизоляцию комнат от общей и хозяйственной зоны, а также позволяет по разному отапливать данные зоны в ночное время. Наличие коридоров-тамбуров между зонами еще сильнее улучшает данные характеристики.

Направление окон кухни-столовой на север меня больше не смущает. Столовая образует единой помещение с гостинной, поэтому зимой днем туда будет попадать солнце из южных окон гостинной. Летом кухня-столовая будет освещаться утренним и вечерним солнцем, а днем не будет перегреваться солнцем.

До этого проекта у меня было табу для размещения террасы с северной стороны, так как я рассуждал интуитивно. После детального изучения траектории солнца летом данное табу может быть разбито. Более того, с учетом, что терраса используется в теплое время года, то ее расположение с северной стороны можно сказать идеально
- создает приватную зону за домом
- в дневные жаркие часы терраса будет всегда в тени
- утром терраса будет освещена солнцем с северо-востока  - востока (можно выйти с утра позавтракать или сделать зарядку)
- вечером терраса будет освещена солнцем  с запада - северо-запада

Ранее я прижимал дом к северной стороне, опять же интуитивно рассуждая, что за домом будет тень и что там уже ничего не посадишь. На самом деле это не так. При нашем невысоком одноэтажном доме длина тени за домом в полдень 22 июня будет составлять около 3 метров. 22 марта длина тени будет составлять около 6 метров. Утром и вечером пространство за домом  будет полностью освещено восточным и западным солнцем. Правда есть еще тень крыши над террасой, о чем нужно будет еще подумать.


Дополнительно будет необходимо предусмотреть защиту дома от летнего солнца
- на восточных окнах спален будет необходимо сделать ставни
- внутри зимнего сада сделать жалюзи в верхней его части
- над южным окном большой детской можно будет сделать пергалу, либо козырек


Про ставни вообще нужно будет подумать для всех окон дома, так как они могут выполнять целый ряд важных функций
- защищать окна от солнца летом
- защищать окна от ветра зимой
- защищать спальни от света фар машин, едуших по дороге ночью
- защищать окон от вандалов при отъездах

Ставни могут очень сильно способствовать теплоизоляции дома, как зимой, так и летом. Зимой большую часть времени за окнами темно. Если бы в это время окна были закрыты ставнями, то потери тепла через окна из-за ветра были бы существенно меньше. Ведь роза ветров определяет только преобладающие ветра, но ветра все равно бываю разные. И тут нам на помощь пришли бы ставни. Летом ставни на окнах с восточной стороны дома позволили бы сохранить прохладу даже в самые жаркие дни. Для того чтобы все это могло иметь место нужны автоматические ставни, которые бы могли закрываться прямо из дома.

Таким образом в данном проекте удалось очень удачно реализовать все механизмы для достижения всех трех целей по защите дома от ветра и солнца.

Роза ветров и защита дома от зимнего ветра

До сих пор я часто думал об освещенности дома солнцем, пришла пора проанализировать и учесть ветры на нашем участке.  Наш участок находится в самом высоком месте, что делает его очень ветренным.  И похоже, что учет преобладающих направлений ветров опять изменит нашу планировку. 

Пока я нашел следующее изображение розы ветров в районе Москвы. Примерно такая же картинка у меня сложилась при наблюдении за ветрами непосредственно на нашем участке на протяжении последнего года. Пока предположу, что в весеннее и осеннее время преобладают промежуточные западные ветра.

В первую очередь интересно направление зимнего ветра. Именно он уносит тепло из дома. Для эффектиной теплоизоляции дома и обеспечения комфорта нахождения на участке необходимо соответствовать следующим требованиям.

- делать меньше окон на надветренной стороне

- правильным образом планировать помещения, размещая над надветренной стороне кладовки, туалеты, котельни

- распологать двор и террасы с подветренной стороны дома

- защищать надветренную сторону с помощью других строений на участке

- защищать надветренную сторону с помощью больших деревьев

Выводы относительно наших планировок участка и дома

- гараж однозначно распологать в юго-западном углу участка для защиты дома от зимнего ветра

- стоит сделать глухой западную сторону, перенеся на нее хозяйственные помещения

- с южной стороны посадить хвойные (невысокие) деревья, защищающие от зимнего ветра и выступающие в роли забора

- вход в дом (и двор или боковой сад) должны быть с подветренной (восточной стороны)

- тераса должна быть с южной или восточной стороны для комфортного нахождения на ней летом

Из-за направления ветра с юга-запада часть требований для защиты от зимнего ветра конфликтует с требованиями по освещенности дома зимой. Когда это происходит требования для защиты от ветра считаются более приритетными.

До сего момент, когда я думал об освещенности дома солнца я исходил из обеспечения максимальной освещенности помещений на протяжении всего года. Но цель похоже должна быть не в этом. Наткнулся вот на такую формулировку цели, которая мне понравилась

- летом необходимо защитить дом от солнца

- зимой необходимо защитить дом от ветра и максимально использовать энергию солнца

До сих пор я пытался делать северную сторону глухой, в основном исходя из соображений ее неосвещенности солнцем. Исходя из нашей розы ветров получается, что глухой должна быть западная стена дома. У западной стороны есть также надостаток для расположения спален, так как они в этом случае перегреваются перед ночью. 

Ручей вблизи нашего участка весной

Вот так выглядит ручей вблизи нашего участка в конце апреля. Это место в 200 метрах от участка и метрах в 60 вверх по течению от нового моста. В принципе, если немного расчистить, детям можно будет даже сплавляться.



А вот так это же место выглядело 18 мая.

Начали устанавливаться столбы под электричество!

Заехали сегодня посмотреть не начали ли делать дорогу, а увидели установленные столбы на соседней улице!

Конечно же мы удивились. Хотя уже видели лежащие столбы возле моста. Но как-то я не думал, что электричество потянут вперед прокладки дороги. Хотя почему бы и нет, в общем даже правильно.

Столбы ставят ровно через 30 метров, ровно по границам участков. Так что столбы не загородят предполагаемый гараж или просто ворота.

Что интересно на другой стороне дороги тоже размечены места под установку столбов. Получается, что столбы будут с двух сторон. Вроде бы и логично - электричество то нужно с обоих сторон улицы. Но как-то я не видел такого, чтобы столбы были с двух сторон. 

Снова появилась бытовка для рабочих возле моста. Похоже, что и электричество этой зимой нам протянут.

Будут строить дороги по поселку зимой?

Закралось подозрение, что мостом в этом году не ограничатся и уже зимой продолжат строить дороги по поселку. Более того по нашей будущей дороге уже прошла первая машина, каким-то чудным образом положив на своем пути всю траву. Но самое интересное, что в дополнение к разметке границ участков, за последние две недели разметили сами границы дороги. То есть летом разметка обозначила дорогу с обочинами шириной 15 метров, а сейчас разметили собственно дорогу шириной 7 метров, тем самым обозначив как само полотно, так и обочины в 4 метра. Никто ведь не будет просто так развлекаться, делаю разметку. Отсюда и возникло подозрение, что продолжение следует уже этой зимой.

Это вид с зарождающейся дороги на угол нашего участка. Недели две-три назад здесь была сплошная трава. А вот сегодня здесь уже почти дорога :)  

Азимут и высота солнца относительно дома в течении года

Анализируя освещенность помещений солнцем в Archicad, выписал высоты солнца в основных направлениях в дни весеннего равноденствия, летнего солнцестояния и в самый короткий день. Высота солнца в этих направления позволяет получить общую картину. Параллельно осознал для себя несколько закономерностей насчет положения солнца, над которыми раньше просто не задумывался.

На рисунке изображена траектория солнца в разные времена года.

                                  

Азимут и время восхода солнца

- 21 июня солнце всходит ровно на северо-востоке в 4.45

- 21 марта и 21 сентября солнце всходит ровно на востоке в 7.30

- 21 декабря  солнце всходит ровно на юго-востоке в 10.15

Азимут и время заход солнца

- 21 июня заходит ровно на северо-западе  в 22.10

- 21 марта и 21 сентября солнце заходит ровно на западе в 19.40 

- 21 декабря  солнце заходит ровно на юго-западе в 16.50

Самое высокое положение солнца на горизонтом в полдень (по нашему времени в 13.30), независимо от времени года. Высота солнца в 13.30 варьируется от 10 градусов зимой до 58 градусов летом.

21 декабря - 10 градусов

21 марта  - 34 градуса 

21 сентября - 34 градуса

21 июня - 58 градусов

Как-то я не осознавал, что 21 декабря солнце поднимается над горизонтом всего на 10 градусов. Совсем мы северная страна.

Вот формулы для расчета вы соты солнца в полдень.

Высота полуденного солнца зимой = наклон земной оси - широта

Высота полуденного солнца весной и осенью = 90 - широта

Высота полуденного солнца весной и осенью = 180 - наклон земной оси - широта

Наклон земной оси равен примерно 66 градусов, наша широта примерно 56 градусов.

Летом солнце освещает даже северные окна домов, что происходит рано утром и поздно вечером. 21 июня солнце встает ровно на северо-востоке и садится на северо-западе. Солнце в этих направлениях видно только один день в году, его высота над горизонтом в этот день - 0 градусов.

Солнце в направлениях на восток и на запад бывает видно ровно половину года. Остальную половину года солнца в этих направлениях не видно, потому что оно еще либо не встало, либо уже село.  Высота солнца над горизонтом в направлениях ровно на восток и запад варьируется в течении полугода от 0 до 29 градусов

- 21 декабря    солнца в этих направлениях вообще не видно

- 21 марта       0 градусов (солнце ровно на горизонте)

- 21 сентября  0 градусов (солнце ровно на горизонте)

- 22 июня        29 градусов

Солнце в направлении на юго-восток и юго-запад видно круглый год. При этом его высота на горизонтом варьируется от 0 градусов до 51 градуса

- 21 декабря   0 градусов 

- 21 марта      26 градусов

- 21 сентября  26 градусов

- 22 июня    51,5 градус

Параллельно с этим осознал для несколько интересных фактов

- на экваторе день равен ночи на протяжении всего года

- на экваторе солнце всходит ровно на востоке, а заходит на западе на протяжении всего года

- высота солнца на экваторе в полдень варьируется в зависимости от времени года от 66 градусов с юга, 66 градусов с севера, и 90 градусов в дни весеннего равноденствия

- в день весеннего равноденствия ночь равна дню на всех широтах