GR1009523B

GR1009523B - Νεα ασφαλης ενεργειακη βιοκατοικια

Info

Publication number: GR1009523B
Application number: GR20170100574A
Authority: GR
Inventors: Vyacheslav Lev Raykhfeld; Elena Nikolai Raykhfeld
Original assignee: Vyacheslav Lev Raykhfeld; Elena Nikolai Raykhfeld
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-05-20

Abstract

Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται σε ενεργειακή βιοκατοικία, η οποία φέρει κανάλια εξαερισμού με διερχόμενο αέρα ρυθμιζόμενο μέσω συστήματος φίλτρων για θέρμανση ή ψύξη, ανοίγματα φωταγωγών (κανάλια) τοποθετημένα σε κατάλληλα σημεία που παρέχουν σύστημα εξισορρόπησης εσωτερικής και εξωτερικής πίεσης του αέρα προς αποτροπή φθοράς, εξαιτίας των συνθηκών του ανέμου, δομή δαπέδου αποτελούμενη από πολλαπλά στρώματα μόνωσης, αισθητήρες προς ανίχνευση του σημείου δρόσου, υγροποίησης ή του σημείου κόρου ατμόσφαιρας, σύστημα για φυσική εξαναγκασμένη κυκλοφορία του αέρα στο εσωτερικό του τοίχου, φίλτρα αέρα σε διαστάσεις κλιματιστικού μηχανήματος προς καθαρισμό του εισερχόμενου εντός της οικίας αέρα, ελαστική στήριξη στη βάση του κτιρίου με χαλύβδινους πασσάλους που συνεχίζουν στο εσωτερικό της κατοικίας ως ελαστικοί, πεδίο περιβεβλημένο με ελαστικό παρέμβυσμα προς απορρόφηση δυναμικών φορτίων και αντισεισμική προστασία και πυροσβεστικό σύστημα μέσω ατμού διοχετευόμενου στο εσωτερικό των τοιχωμάτων της οικίας, όπου η ανίχνευση της αύξησης της θερμοκρασίας πραγματοποιείται με την τοποθέτηση αισθητήρων, συνδεόμενων με δεξαμενή, προς παροχή νερού.

Description

ΝΕΑ ΑΣΦΑΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΒΙΟΚΑΤΟΙΚΙΑ

Περιγραφή:

Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται στον τομέα της κατασκευής ενεργειακών κατοικιών, οι οποίες στοχεύουν στην ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας και παράλληλα στη μέγιστη απόδοση σε προστασία από τις καιρικές συνθήκες, όπως το κρύο, η ζέστη και η υγρασία με το ελάχιστο δυνατό κόστος.

Μέχρι σήμερα έχουν δημιουργηθεί και προταθεί κατοικίες, "βιοκατοικίες", όπως λέγονται, με προδιαγραφές στην κατασκευή τους που αντιμετωπίζουν τις καιρικές συνθήκες, χωρίς το αποτέλεσμα να είναι το απολύτως επιθυμητό, είτε ως προς την απόδοση είτε ως προς το απαιτούμενο κόστος και τις ενεργειακές απαιτήσεις για τη λύση του προβλήματος.

Με την παρούσα εφεύρεση προτείνεται μία νέα «βιοκατοικία», η οποία παρουσιάζει υψηλού βαθμού επάρκεια θέρμανσης και υψηλότερη εξοικονόμηση ενέργειας, ήτοι κατά 80% μεγαλύτερη από τις συμβατικές κατοικίες, ενώ συγχρόνως το ενεργειακό -βιολογικό σύστημα αυτής εμποδίζει τη δημιουργία αποικιών μυκήτων.

Επιπλέον, η προτεινόμενη κατοικία παρουσιάζει αντοχή σε σεισμικές δονήσεις μέχρι και 12-14 βαθμούς της κλίμακας ρίχτερ, ενώ διαθέτει και αυτόματο σύστημα πυρόσβεσης που είναι ενσωματωμένο στο διάμεσο κενό των τοιχωμάτων της, διασφαλίζοντας έτσι απόλυτη προστασία των ανθρώπων που κατοικούν σε αυτή.

ΛΕΠΤΟΜΕΡΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ

Κατά την κατασκευή της προτεινόμενης κατοικίας, η οποία κατασκευάζεται από συμβατικά υλικά της επιλογής του κατασκευαστή, τοποθετούνται κανάλια εξαερισμού στο εσωτερικό ενδιάμεσο κενό των τοίχων, των δαπέδων και της στέγης.

Ο αέρας εντός του βιόκλειστου χώρου που δημιουργείται στο εσωτερικό αυτών των καναλιών, κινείται περιοδικά εντός αυτών μέσω συστήματος φίλτρων για θέρμανση ή ψύξη χωρίς να παραμένει ποτέ αδρανής, με αποτέλεσμα ο αέρας αυτός να παραμένει πάντοτε φρέσκος. Η κίνηση στο σύστημα κυκλοφορίας του αέρα εντός του καναλιού ενισχύεται από τη διακύμανση των δύο θερμοκρασιών. Η ενέργεια που καταναλώνεται για τη θέρμανση ή την ψύξη διατηρείται με αποτέλεσμα να επιτυγχάνεται εξοικονόμηση ενέργειας.

Τα εν λόγω κανάλια εξαερισμού εντός των τοιχωμάτων είναι εξοπλισμένα με ακροφύσια διαφορετικών διαμέτρων και καθ’ όλο το μήκος τους, παρέχοντας θερμό ή κρύο αέρα στο βιόκλειστο χώρο. Ο τοίχος λειτουργεί ως περίβλημα (“jacket”), διατηρώντας τη θερμοκρασία σταθερή, με αποτέλεσμα να προσεγγίζουμε τον απαιτούμενο συντελεστή μεταφοράς θερμότητας. Για τη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας για όλο το εικοσιτετράωρο δεν απαιτούνται περισσότερα από 25 λεπτά θέρμανσης.

Σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, υπάρχει κίνηση του αέρα μέσα στο κανάλι, η οποία δημιουργείται στο εσωτερικό του τοίχου μεταξύ των δύο στρωμάτων μόνωσης. Με τη βοήθεια ενός ειδικού στοιχείου, στο οποίο βρίσκεται σύστημα ακροφυσίων διαφορετικών διαμέτρων σε όλο το μήκος αυτών, (άλτες με ακροφύσια για φυσική ή εξαναγκασμένη - πάντως μόνιμη - κυκλοφορία του αέρα στο εσωτερικού του τοίχου, οι οποίοι λειτουργούν σύμφωνα με την Αρχή του Πασκάλ - Pascal's principle / principle of transmission of fluid-pressure), δημιουργείται χώρος με αρνητική πίεση λόγω της διαφοράς ύψους. Χρησιμοποιώντας το φαινόμενο της αρνητικής πίεσης, ομοιόμορφης σε ολόκληρο το μήκος λόγω της υγροσκοπικότητας των χρησιμοποιούμενων υλικών, απορροφώνται καρκινογόνες ουσίες από τα υλικά κατασκευής των τοίχων λόγω της πίεσης θετικού σε αρνητικό, όπως η έλξη της καμινάδας.

Στην κατασκευή της προτεινόμενης κατοικίας προβλέπεται σύστημα εξισορρόπησης εσωτερικής και εξωτερικής πίεσης του αέρα, σε εξωτερικές συνθήκες ανέμου υψηλών Μποφόρ (Beaufort), με αποτέλεσμα την αποτροπή του κινδύνου φθοράς ή ακόμη και καταστροφής της κατασκευής της οικίας. Επιπλέον, όταν εξωτερικά της οικίας επικρατούν ισχυροί άνεμοι με κίνδυνο την καταστροφή της στέγης, αυτή μπορεί να μετακινηθεί κατά έως και 22 εκ. μέσω της δημιουργίας ειδικών ανοιγμάτων, λειτουργούντων με μηχανισμούς κίνησης στους φωταγωγούς που ρυθμίζουν την πίεση. Τα εν λόγω ανοίγματα των φωταγωγών (κανάλια) είναι τοποθετημένα στην οριζόντιο δοκό της στέγης (καβαλάρη ή κορφιά) και στο κάτω μέρος αυτής, στο σημείο επαφής και στήριξής της επί του κάθετου τοίχου.

Τα ανοίγματα αυτά συνδέονται με όλο τον εσωτερικό χώρο των αεραγωγών, οι οποίοι βρίσκονται μέσα στους τοίχους και εξασφαλίζουν την εξισορρόπηση της εξωτερικής με την εσωτερική πίεση. Έτσι, επιτυγχάνεται η ρύθμιση της πίεσης σε όλο το μήκος της κατασκευής, με τη βοήθεια των ακροφυσίων διαφορετικών διαμέτρων, από την θεμελίωση έως την οριζόντια δοκό της στέγης (κορφιά).

Η στέγη είναι κατασκευασμένη υπό γωνία ηλιοροφής, επιτρέποντας την είσοδο του φυσικού φωτός στο χώρο με αποτέλεσμα τη μείωση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας για φωτισμό του χώρου.

Η δομή του δαπέδου αποτελείται από πολλαπλά στρώματα μόνωσης, τα οποία αποκλείουν την άμεση θερμική διείσδυση. Στο επάνω μέρος των κατακόρυφων δοκών στήριξης είναι τοποθετημένα τα ακροφύσια μέσω των οποίων γίνεται ο εξαερισμός του εσωτερικού χώρου δια του δαπέδου.

Εντός των περιμετρικών και εσωτερικών τοιχωμάτων της οικίας έχουν προσαρμοστεί αισθητήρες που ανιχνεύουν το σημείο δρόσου ή το σημείο υγροποίησης ή το σημείο κόρου ατμόσφαιρας. Για να μην δημιουργείται υγρασία κατά τους χειμερινούς μήνες που οι τοίχοι δεν διατηρούν κατάλληλη θερμοκρασία, ο αέρας εντός των τοιχών διατηρείται σε διαρκή κίνηση. Ο ρυθμός κίνησης του αέρα ρυθμίζεται μέσω φίλτρων, ανάλογα με τη θερμοκρασία, ώστε να μη δημιουργούνται δροσοσταλίδες που οδηγούν στο σχηματισμό μούχλας. Η διαδικασία αυτή εξασφαλίζεται μέσω συστήματος με άλτες και ακροφύσια για φυσική εξαναγκασμένη κυκλοφορία του αέρα στο εσωτερικό του τοίχου, γεγονός που αποκλείει ανεπιθύμητα φαινόμενα, όπως συμπύκνωση υγρασίας.

Στους εξωτερικούς τοίχους της οικίας υπάρχουν εγκατεστημένα φίλτρα αέρα σε διαστάσεις κλιματιστικού μηχανήματος. Τα εν λόγω φίλτρα καθαρίζουν, άλλως φιλτράρουν, τον αέρα που εισέρχεται εντός της οικίας, προκειμένου να εισέρχεται «καθαρός», με αποτέλεσμα την παρεμπόδιση δημιουργίας ανεπιθύμητων μυκήτων ή άλλων μολυσματικών στοιχείων εντός της οικίας.

Σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση, το προτεινόμενο κτίριο φέρει στη βάση ή θεμελίωσή του εντός του εδάφους ελαστική στήριξη, η οποία δημιουργείται από την τοποθέτηση χαλύβδινων πασσάλων διαμέτρου 200 χιλιοστών, οι οποίοι είναι «δεμένοι» μεταξύ τους, επίσης, με χαλύβδινο διάζωμα. Οι εν λόγω πάσσαλοι έχουν ελαστικότητα και προσαρμόζονται στο έδαφος με την κατάλληλη ήλωση. Βρίσκονται σε βάθος (μήκος) διάστασης 1,80 εκ. κάτω από το έδαφος και συνεχίζουν συνδεδεμένοι εντός του κτηρίου ως ελαστικοί, διαμέτρου 200 χιλιοστών. Ανάμεσα από το κτήριο και το έδαφος προβλέπεται πεδίο περιβεβλημένο με ελαστικό παρέμβυσμα, το οποίο απορροφάει τα δυναμικά φορτία. Συνδέσεις με κοχλίες ενώνουν το πεδίο πασσάλων με το κτήριο λειτουργώντας ως ηλώσεις.

Τα πάνελ των τοίχων τα οποία είναι κατασκευασμένα από ξύλινα πλαίσια φέρουν επίσης ελαστικά παρεμβύσματα, τα οποία επίσης απορροφούν συνολικά τους κραδασμούς από τα σεισμικά φορτία και τις τυχόν προκαλούμενες από κάθε αιτία ταλαντώσεις. Τα εν λόγω παρεμβύσματα συνδέονται με ελαστικό σωλήνα, ο οποίος απορροφά το φορτίο της δύναμης που προκαλείται από τη σεισμική δόνησης, το οποίο φορτίο έτσι διαμοιράζεται ουσιαστικά σε όλο το σώμα του σπιτιού. Συνέπεια αυτής της κατασκευής είναι ότι το σπίτι υφίσταται ένα πολύ περιορισμένο ποσοστό της σεισμικής δόνησης. Οι εν λόγω σωλήνες κατανέμονται με τέτοιο τρόπο ώστε να διαπερνούν την κατοικία ανά 2,5 τ.μ αυτής.

Η προτεινόμενη κατοικία φέρει, επίσης, πυροσβεστικό σύστημα, το οποίο λειτουργεί μέσω ατμού, ο οποίος διοχετεύεται στο εσωτερικό των τοιχωμάτων της οικίας στους οποίους κινείται με κατάλληλο τρόπο. Στον εσωτερικό διάκενο χώρο των τοιχωμάτων αποθηκεύει ο εν λόγω ατμός, ο οποίος ρυθμίζεται αναλόγως, όταν διαπιστώνεται εντός της οικίας πτώση της επάρκειας οξυγόνου, συγκεκριμένα όταν η περιεκτικότητα αυτού μειώνεται σε επίπεδα κάτω από 20%. Επίσης, στην περίπτωση που η θερμοκρασία αυξάνεται, προβλέπονται κατάλληλοι αισθητήρες που αντιλαμβάνονται τόσο την εσωτερική όσο και την εξωτερική θερμοκρασία, ώστε να αποτρέπεται η ανάφλεξη. Οι εν λόγω αισθητήρες συνδέονται με δεξαμενή που επικοινωνεί με το εσωτερικό του τοίχου, η οποία δεξαμενή διοχετεύει νερό εντός του εσωτερικού του τοίχου, στο οποίο κινείται ο ατμός με αποτέλεσμα να υγραίνεται ο τοίχος και να αποτρέπεται με αυτό τον τρόπο η εξάπλωση τυχόν πυρκαϊάς. Υπάρχει πρόβλεψη ώστε να αποτρέπεται η πυρκαϊά που προέρχεται από εξωτερικά αίτια, δεδομένου ότι το ίδιο σύστημα προβλέπεται και για τους εξωτερικούς τοίχους.

Claims

Α Ξ Ι Ω Σ Ε Ι Σ

1. Ενεργειακή βιοκατοικία, που χαρακτηρίζεται από το ότι φέρει κανάλια εξαερισμού στο εσωτερικό ενδιάμεσο κενό των τοίχων, των δαπέδων και της στέγης, εντός των οποίων διέρχεται αέρας ρυθμιζόμενος μέσω συστήματος φίλτρων για θέρμανση ή ψύξη, τα δε κανάλια είναι εξοπλισμένα με ακροφύσια διαφορετικών διαμέτρων και καθ’ όλο το μήκος τους, παρέχοντας θερμό ή κρύο αέρα στο βιόκλειστο χώρο.

2. Ενεργειακή βιοκατοικία σύμφωνα με την προηγούμενη αξίωση, η οποία φέρει ανοίγματα φωταγωγών (κανάλια) τοποθετημένα στην οριζόντιο δοκό της στέγης και στο κάτω μέρος αυτής, στο σημείο επαφής και στήριξής της επί του κάθετου τοίχου, παρέχοντας έτσι σύστημα εξισορρόπησης εσωτερικής και εξωτερικής πίεσης του αέρα προς αποτροπή φθοράς ή ακόμη και καταστροφής της κατασκευής της οικίας εξαιτίας των συνθηκών του ανέμου.

3. Ενεργειακή βιοκατοικία σύμφωνα με τις προηγούμενες αξιώσεις, η οποία χαρακτηρίζεται από δομή του δαπέδου αποτελούμενη από πολλαπλά στρώματα μόνωσης, που επιτρέπουν τον εξαερισμό του εσωτερικού χώρου της οικία διά του δαπέδου, μέσω ακροφυσίων τοποθετημένων στο άνω μέρος των κατακόρυφων δοκών στήριξης.

4. Ενεργειακή βιοκατοικία σύμφωνα με τις προηγούμενες αξιώσεις, που χαρακτηρίζεται από το ότι εντός των περιμετρικών και εσωτερικών τοιχωμάτων της οικίας προβλέπονται αισθητήρες προς ανίχνευση του σημείου δρόσου, υγροποίησης ή του σημείου κόρου ατμόσφαιρας

5. Ενεργειακή βιοκατοικία σύμφωνα με την προηγούμενη αξίωση, όπου περαιτέρω προβλέπεται σύστημα με άλτες και ακροφύσια για φυσική εξαναγκασμένη κυκλοφορία του αέρα στο εσωτερικό του τοίχου, στην περίπτωση που οι αισθητήρες της προηγούμενης αξίωσης ανιχνεύσουν επίπεδο υγρασίας εκτός των τεθέντων ορίων.

6. Ενεργειακή βιοκατοικία σύμφωνα με όλες τις προηγούμενες αξιώσεις, η οποία φέρει στους εξωτερικούς τοίχους της εγκατεστημένα φίλτρα αέρα σε διαστάσεις κλιματιστικού μηχανήματος προς καθαρισμό του εισερχόμενου εντός της οικίας αέρα.

7. Ενεργειακή βιοκατοικία σύμφωνα με όλες τις προηγούμενες αξιώσεις, που περαιτέρω χαρακτηρίζεται από το ότι το κτίριο φέρει στη βάση ή θεμελίωσή του εντός του εδάφους ελαστική στήριξη, χαρακτηριζόμενη από την τοποθέτηση χαλύβδινων πασσάλων διαμέτρου 200 χιλιοστών, οι οποίοι είναι «δεμένοι» μεταξύ τους επίσης με χαλύβδινο διάζωμα και οι εν λόγω πάσσαλοι συνεχίζουν στο εσωτερικό της κατοικίας ως ελαστικοί.

8. Ενεργειακή βιοκατοικία σύμφωνα με την αξίωση 8, χαρακτηριζόμενη από το ότι μεταξύ κτιρίου και εδάφους προβλέπεται πεδίο περιβεβλημένο με ελαστικό παρέμβυσμα προς απορρόφηση δυναμικών φορτίων και αντισεισμική προστασία.

9. Ενεργειακή βιοκατοικία σύμφωνα με τις προηγούμενες αξιώσεις χαρακτηριζόμενη από το ότι τα πάνελ των τοίχων φέρουν ελαστικά παρεμβύσματα, τα οποία επίσης απορροφούν συνολικά τους κραδασμούς από τα σεισμικά φορτία, τα δε παρεμβύσματα συνδέονται με ελαστικό σωλήνα, ο οποίος διατρέχει το σύνολο του οικοδομήματος προς περαιτέρω απορρόφηση των κραδασμών και φορτίων.

10. Ενεργειακή βιοκατοικία σύμφωνα με όλες τις προηγούμενες αξιώσεις που χαρακτηρίζεται από την πρόβλεψη πυροσβεστικού συστήματος, το οποίο λειτουργεί μέσω ατμού διοχετευόμενου στο εσωτερικό των τοιχωμάτων της οικίας, στους οποίους κινείται με κατάλληλο τρόπο, η δε ανίχνευση της αύξησης της θερμοκρασίας πραγματοποιείται με την τοποθέτηση αισθητήρων συνδεόμενων με δεξαμενή προς παροχή νερού στο εσωτερικό των τοίχων προς αποτροπή εξάπλωσης της πυρκαϊάς.