Даже у стен есть уши: необычные разработки для "погоды в доме"
Хочешь дом утеплить – сшей для него пуховик: инженеры из Чикаго уже придумали "одежду" для зданий. Ее можно надевать и снимать, как куртку, и таким образом регулировать температуру внутри помещения.
Какие еще разработки улучшат погоду в доме? Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Девять классов энергоэффективности зданий
В программе показали столичную многоэтажку, которой уже больше 40 лет. Каждую зиму она превращалась для жильцов в морозильную камеру.
"Все внешние стены у нас исчерчены горизонтальными и вертикальными швами. Это был общий бич нашего дома. Очень многие квартиры страдали от плесени и дующих швов", – рассказала местная жительница Ксения Воскобой.
Ксения с содроганием вспоминает, как приходилось спать в одежде и с включенным обогревателем. Когда "ледниковый период" в квартирах достиг апогея, собственники решились на капитальный ремонт. Погода в доме разу поменялась: из Арктики жильцы перенеслись в оазис тепла и комфорта.
"Были выполнены работы по ремонту крыши и ремонту фасада, в рамках которого были заменены все оконные и дверные блоки, что позволило повысить энергоэффективность этого дома", – сообщил заместитель начальника управления строительного контроля по ЗАО Москвы Армен Мкртчян.
В России существует девять классов энергоэффективности зданий:
- Самый высокий А++ означает, что дом потребляет в половину меньше энергоресурсов, чем стандартные постройки.Самый низкий – G. Такой практически у всех панельных хрущевок. А это каждый десятый жилой дом в России.
"В таких домах отсутствуют индивидуальные тепловые пункты, установлены деревянные окна. Они плохо держат тепло и имеют устаревшее инженерное оборудование. Платежи будут высоки, если класс низкий", – прокомментировал начальник Жилищной инспекции по Южному административному округу города Москвы Дмитрий Плясунов.
Капитальный ремонт в этом году позволил забыть о "вечной мерзлоте" и снизить цифры в платежках жителям 15 тысяч домов в России. Новостройки уже возводят с учетом экономного энергопотребления. Но можно ли построить здание, эффективное практически на все сто процентов?
Разработки для правильного микроклимата в зданиях
Школа, которую не нужно отапливать даже в морозы
А недавно в Норвегии, за полярным кругом, начали строить школу. Ее не нужно отапливать даже в 40-градусный мороз. Раскинув крылья корпусов, это здание будто летит в светлое энергетическое будущее. И пусть вас не пугают размеры этой птицы – ест она ползернышка в день: расходы на электроэнергию снижены до 70 процентов, а отопления – до 90.
Школа практически полностью построена из дерева. Этот материал, в отличие от камня и бетона, хранит тепло в два раза эффективней. Окна расположены так, чтобы максимально впитывать солнечные лучи. А за уютную погоду внутри отвечает энергия земли.
"Школа отапливается за счет 40 геотермальных скважин. Они расположены на глубине 250 метров. Горячая вода закачивается в помещение двумя насосами. На один киловатт затраченной энергии мы получаем от четырех до пяти киловатт тепла", – сообщил директор по дизайну архитектурного бюро Роберт Гринвуд.
Минус отопления за счет природного тепла земли – громоздкое оборудование, которое занимает гораздо больше места, чем само здание.
Например, чтобы обогреть дом площадью 250 квадратных метров, потребуется участок в 600 "квадратов" для размещения так называемого теплообменного контура. А что делать жителям густонаселенных районов?
"Одежда-хамелеон" для домов
Сохранить погоду в доме и деньги в кошельке поможет изобретение инженеров Чикагского университета. "Умная" облицовка подходит для зданий любой формы – округлых, угловатых, но главное – модных. Ведь специальная пленка толщиной всего полсантиметра способна менять цвет. Зимой она темнеет и удерживает тепло внутри здания. Летом становится прозрачной.
"Материал состоит из нескольких слоев. Самый главный – из меди. С помощью электричества мы меняем его состояние. Зимой ток заставляет частицы меди группироваться и образовывать твердый металлический слой, который и сохраняет тепло. Летом напряжение меняется на противоположное. Частицы меди растворяются в электролите. В результате создается жидкий слой, способный выпустить лишнее тепло. Для работы такой облицовки понадобятся всего две сотые процента электричества. При этом она поможет сэкономить более восьми процентов энергии в год", – поделился информацией президент Чикагского университета Пол Аливисатос.
"Умная" облицовка-"хамелеон" еще не скоро поступит в продажу – разработчики пока создали всего несколько небольших образцов. Да и стоимость "умного" материала на данный момент превышает предполагаемую экономию.
Способ получить тепло из трансформаторных подстанций
Совсем другого эффекта ждут от своей разработки британские ученые. Они предлагают не сотрясать воздух почем зря, а делать тепло и деньги из гула трансформаторных подстанций.
Специалисты британской энергокомпании предлагают буквально загребать этот жар и отдавать людям.
"Мы предлагаем сделать из подстанций систему "два в одном": поставщика электричества и отопления. Для этого планируем подключить к радиаторам дополнительное оборудование, которое будет улавливать тепло от них, нагревать воду и поставлять ее в ближайшие теплосети, а те, в свою очередь, – в дома", – рассказал президент британской энергетической компании Стивен Вернер.
Греющие обои
Повысить энергоэффективность дома можно, не дожидаясь масштабных трансформаций. Ученые из Университета Глазго предлагают взять шпатель в руки и обклеить дома обоями-стеногрейками.
Сменить класс энергоэффективности таким домам помогут самонагревающиеся обои. Внутри них скрыты провода!
"Обои состоят из медных полос в сочетании с углеродом, представляющих токопроводящую поверхность. Когда через них проходит ток, обои начинают создавать инфракрасное излучение. Оно согревает помещение всего за три минуты", – рассказал ректор Университета Глазго Амер Анвар.
"Умные" стены с "ушами"
Вместе с холодом из домов должны уйти сырость и плесень. Эту проблему взялись решить и российские архитекторы. Но они предлагают не прикрывать проблемы в доме обоями, а возводить "умные" стены.
"Здесь у нас находится тепловой нагреватель, который находится внутри этой сферы. Здесь у нас снаружи есть датчики. И потом, благодаря тому, что мы создаем определенный вакуум установки, мы смотрим через эти датчики, какая идет теплопроводность через нашу имитируемую ограждающую конструкцию", – показала ассистент кафедры строительного производства БГИТУ Светлана Плотникова.
Так проходят испытания будущей энергоэффективной стены в Брянском инженерно-технологическом университете. Пока она в форме сферы – для удобства эксперимента. Состоять будет из трех слоев – внешний металлический, еще один – защитный. А посередине стену заполнят аэросилом – белым порошком с низкой теплопроводностью. В этом слое будут создавать вакуум. Он заменит более привычные утеплители – минеральную вату и пенополистирол.
"Стена должна "дышать". Когда у нас пенополистирол экструзионный используется как утеплитель, на здании образуется грибок и плесень. А почему? По той причине, что вообще нет никакой проницаемости стены. То есть, грубо говоря, влага никуда не уходит. И также из-за того, что недостаточно тепло в помещении, недостаточно отапливаемое, и также промерзание стен есть, в том числе повышенная влажность, появляется вот эта плесень", – сообщила Светлана Плотникова.
Мало того, что "умная" стена будет дышать, она еще и сама отрегулирует влажность и температуру в помещении. Снаружи и внутри будут установлены датчики. Необходимые параметры можно выставить на специальной панели. Но главное – у "умных" стен появятся "уши".
"Система интегрируется с ассистентами, как голосовыми помощниками, возможно, так и обычным управлением умного дома. Подключается также, если, допустим, жилец хочет, чтобы у него рекуператоры стояли, это системы подачи воздуха, когда вам необязательно открывать окна, как мы привыкли зимой, на проветривание. Система настолько умная, что человеку в принципе не нужно задумываться, какой должен быть климат. То есть там введены уже значения, которые собственно благоприятно влияют на человека", – отметила Светлана Плотникова.
"Умные" стены должны получить патент и пройти испытания. И уже через три года смогут стать частью "умного" дома. Его уже построили инженеры Брянского университета.
"Умный" дом, который даже краны перекроет
"Управление освещением, микроклиматом в этом доме осуществляется через телефон, выключатель, либо планшет, либо голосовым ассистентом", – поделился аспирант БГИТУ, технический директор компании инновационных строительных технологий Александр Кузнецов.
"Умный" дом позволяет настроить разную температуру в жилых и нежилых помещениях. А еще современная система отследит превышение углекислого газа в квартире и убережет от протечек.
"Если люди уезжают в отпуск, чтобы они не беспокоились о том, что они могут затопить под собой 20 этажей нижележащих, система их предупредит о том, что что-то случилось, она перекроет сама краны", – поделился аспирант БГИТУ, генеральный директор компании инновационных строительных технологий Роман Гришин.
Добавить в такой "умный" дом самогреющие обои, облицовку-"хамелеон", да выкопать геотермальную скважину – и он станет самым энергоэффективным в мире. Погода в нем будет самой комфортной, а счета за коммуналку – самыми смешными.
О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.