RU2808603C1

RU2808603C1 - Bioclimatic house

Info

Publication number: RU2808603C1
Application number: RU2023103738A
Authority: RU
Inventors: Павел Филиппович Васильев; Ростислав Романович Ачикасов; Геннадий Иванович Давыдов; Евгений Федорович Ваганов; Александр Михайлович Хоютанов; Борис Гаврильевич Бурцев
Original assignee: Павел Филиппович Васильев; Ростислав Романович Ачикасов; Геннадий Иванович Давыдов; Александр Михайлович Хоютанов; Борис Гаврильевич Бурцев
Filing date: 2023-02-20
Publication date: 2023-12-01

Abstract

FIELD: architecture; construction.

SUBSTANCE: invention can be used in the development of projects and subsequent development of territories of suburban and rural permanent residence systems, as well as recreational areas for seasonal recreation for any climate zone of the northern hemisphere. The bioclimatic house comprises an internal insulated room and an external frame building, whereas the walls of the internal room are configured to move within the internal space, the external frame building and are made non-load-bearing, structurally connected to the external frame building only by heat-insulating seals placed on the external surface of the walls of the internal premises, which allows you to change the position of the walls of the internal premises within the internal space, the external frame building, whereas the external frame building comprises technological niches adapted for placing additional heat-insulating material in them.

EFFECT: reduced energy consumption for the living area in winter while utilizing dissipated thermal energy outside the interior.

5 cl

Description

Изобретение относится к области архитектуры и строительства и может быть использовано при разработке проектов и последующей застройке территорий пригородных и сельских систем расселения постоянного жительства, а также и рекреационных территорий сезонного отдыха для любого климатического пояса северного полушария.The invention relates to the field of architecture and construction and can be used in the development of projects and subsequent development of territories of suburban and rural permanent residence systems, as well as recreational areas for seasonal recreation for any climate zone of the northern hemisphere.

Известно (RU, патент 80486, опубл. 10.02.2009) энергоэффективное и экологичное здание, в котором основание, стены, перекрытие, крыша сооружены из панелей, скрепленных между собой и смонтированных на фундаменте, облицовочный слой которых выполнен из древесно-стружечных плит, имеющее систему вентиляции и отопления, причем панель основания закреплена непосредственно на фундаменте, а основание выполнено каркасным и многослойным, по крайней мере, из облицовочного слоя, шумоизоляционного слоя и теплоизолирующего слоя, причем несущий элемент каркаса основания выполнен в виде балки или деревянной, или металлической, облицовочный слой основания выполнен или из фанеры, или древесно-стружечной плиты, или цементно-стружечной плиты, или асбестоцементной плиты, а теплоизолирующий слой выполнен или из целлюлозного утеплителя, или из минеральной ваты, или из пенополистирола, или из базальтового волокна, а система вентиляции и отопления выполнена комбинированной.It is known (RU, patent 80486, publ. 02/10/2009) an energy-efficient and environmentally friendly building, in which the base, walls, ceiling, roof are constructed from panels fastened together and mounted on a foundation, the facing layer of which is made of particle boards, having ventilation and heating system, wherein the base panel is fixed directly to the foundation, and the base is made of a frame and multilayer, at least of a facing layer, a noise-insulating layer and a heat-insulating layer, and the load-bearing element of the base frame is made in the form of a beam or a wooden or metal facing the base layer is made either of plywood, or chipboard, or cement-bonded particle board, or asbestos-cement board, and the heat-insulating layer is made of either cellulose insulation, or mineral wool, or polystyrene foam, or basalt fiber, and the ventilation system and The heating system is combined.

Известна (RU, патент 131752, опубл. 27.08.2013) конструкция энергоэффективного здания, содержащая основание, несущие стены, колонны, железобетонные плиты перекрытие, самонесущие ограждающие многослойные стены, состоящие из несущих элементов каркаса, облицовочных фасадных и внутренних слоев, тепло-шумоизолирующего слоя, элементов крепления фасадного слоя, ветрозащитного и пароизоляционного слоя. По наружному периметру здания в теле железобетонной плиты перекрытия, параллельно ее наружной плоскости выполнены гнезда для размещения теплоизолирующих вкладышей, между гнездами размещены арматурные каркасы с возможностью закрепления на них закладных деталей, закладные детали размещены заподлицо наружной поверхности в наружном торце плиты перекрытия, а также заподлицо верхней и нижней плоскости плиты перекрытия, несущие элементы каркаса самонесущей ограждающей многослойной стены выполнены из тонкостенных металлических профилей одинаковой высоты Сообразных стоек и/или П-образной обвязки, а тепло-шумоизолирующий слой выполнен, по меньшей мере, из двух слоев, причем с наружной стороны установлен дополнительный слой теплоизолирующего материала повышенной жесткости.Known (RU, patent 131752, publ. 08/27/2013) is the design of an energy-efficient building, containing a base, load-bearing walls, columns, reinforced concrete floor slabs, self-supporting multilayer enclosing walls, consisting of load-bearing frame elements, façade and interior cladding layers, a heat and sound insulating layer , fastening elements for the façade layer, windproof and vapor barrier layers. Along the outer perimeter of the building in the body of the reinforced concrete floor slab, parallel to its outer plane, there are nests for placing heat-insulating liners, reinforcement cages are placed between the slots with the possibility of fastening embedded parts on them, embedded parts are placed flush with the outer surface at the outer end of the floor slab, as well as flush with the top and the lower plane of the floor slab, the load-bearing elements of the frame of the self-supporting multilayer enclosing wall are made of thin-walled metal profiles of the same height, conformable racks and/or U-shaped trim, and the heat and noise insulating layer is made of at least two layers, and is installed on the outside additional layer of heat-insulating material of increased rigidity.

Известно (RU, патент 2342507, опубл. 27.05.2008) энергоэффективное здание, содержащее стены, сплошные и вентилируемые оконные проемы, двухскатную кровлю с карнизами и уклоном скатов от конька кровли наружу, солнечные коллекторы водяного отопления и солнечные фотоэлектрические панели, смонтированные на кровле здания, и большую по протяженности продольную ось здания, вытянутую с востока на запад. Скат кровли, обращенный на юг, выполнен двухчастным, при этом его нижняя плоскость размещена под углом к горизонту от 30° до величины, определяемой выражением 90-ф°, где ф - широта местности строительства здания, кроме того, ее кромка выполнена в виде козырька, выступающего за плоскость наружных стен не более чем на треть их высоты, при этом по меньшей мере часть нижней плоскости использована для размещения солнечных фотоэлектрических панелей, причем верхняя плоскость этого ската кровли размещена под углом к горизонту, определяемым выражением ф+15°, при этом по меньшей мере часть этой плоскости использована для размещения солнечных коллекторов водяного отопления и снабжена вентилируемыми оконными проемами, кроме того, скат кровли, обращенный на север, размещен под углом к горизонту от 75-ф° до 90-ф°, при этом его кромка выполнена в виде козырька, выступающего за плоскость наружных торцевых стен, но не более чем на половину их высоты, и одновременно выступающего за конек, но не более чем на половину ширины верхней плоскости ската кровли, обращенного на юг.It is known (RU, patent 2342507, publ. 05.27.2008) an energy-efficient building containing walls, solid and ventilated window openings, a gable roof with eaves and an outward slope of the slopes from the roof ridge, solar water heating collectors and solar photovoltaic panels mounted on the roof of the building , and the long longitudinal axis of the building, extended from east to west. The roof slope facing south is made in two parts, with its lower plane placed at an angle to the horizon from 30° to a value determined by the expression 90-f°, where f is the latitude of the area where the building is being constructed, in addition, its edge is made in the form of a canopy , protruding beyond the plane of the external walls by no more than a third of their height, while at least part of the lower plane is used to accommodate solar photovoltaic panels, and the upper plane of this roof slope is placed at an angle to the horizon, determined by the expression f + 15°, while at least part of this plane is used to accommodate solar water heating collectors and is equipped with ventilated window openings; in addition, the roof slope facing north is placed at an angle to the horizon from 75-f° to 90-f°, while its edge is made in the form of a canopy protruding beyond the plane of the external end walls, but not more than half their height, and at the same time protruding beyond the ridge, but not more than half the width of the upper plane of the roof slope facing south.

Недостатком всех указанных конструкций следует признать невозможность быстрой перепланировки жилой их части.The disadvantage of all these structures is the impossibility of quickly redeveloping their residential part.

Техническая проблема, решаемая с использованием разработанной конструкции, состоит в обеспечении возможности изменения при необходимости местоположения стен жилого помещения.The technical problem solved using the developed design is to ensure the ability to change, if necessary, the location of the walls of the living room.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанной конструкции здания, состоит в сокращении энергопотребления для площади проживания в зимний период при утилизации рассеиваемой тепловой энергии вне внутреннего помещения.The technical result achieved by implementing the developed building design is to reduce energy consumption for the living area in winter while utilizing dissipated thermal energy outside the interior.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать биоклиматический дом разработанной конструкции. Он содержит внутреннее утепленное помещение и внешнее каркасное здание, при этом стены внутреннего помещения установлены с возможностью перемещения в пределах внутреннего пространства, внешнего каркасного здания и выполнены не несущими, конструктивно связанными с внешним каркасным зданием только теплоизолирующими уплотнителями, размещенными на внешней поверхности стен внутреннего помещения, что позволяет менять положение стен внутреннего помещения в пределах внутреннего пространства, внешнего каркасного здания при этом внешнее каркасное здание содержит технологические ниши, выполненные с возможностью помещения в них дополнительного теплоизолирующего материала.To achieve the specified technical result, it is proposed to use a bioclimatic house of the developed design. It contains an internal insulated room and an external frame building, while the walls of the internal room are installed with the ability to move within the internal space, the external frame building and are made non-load-bearing, structurally connected to the external frame building only by heat-insulating seals placed on the outer surface of the walls of the internal room, which allows you to change the position of the walls of the internal room within the internal space, the external frame building, while the external frame building contains technological niches made with the possibility of placing additional heat-insulating material in them.

В некоторых вариантах реализации часть стен внешнего каркасного здания выполнены утепленными.In some embodiments, part of the walls of the external frame building are insulated.

Внешнее каркасное здание может быть выполнено на основе каркасной технологии с низкой теплоизоляцией и дополнительно снабжено воздушно-вентиляционной системой обогрева.An external frame building can be made on the basis of frame technology with low thermal insulation and additionally equipped with an air-ventilation heating system.

В некоторых вариантах реализации на внешней стороне каркасного здания может быть установлен возобновляемый источник энергии, в частности на крыше внешнего каркасного здания установлены панели солнечной электростанции, солнце.In some embodiments, a renewable energy source may be installed on the exterior of the frame building, in particular solar power panels, the sun, are installed on the roof of the exterior frame building.

Биоклиматический дом разработанной конструкции состоит из основных элементов:The bioclimatic house of the developed design consists of the main elements:

1) Внутреннего утепленного помещения средней или высокой теплоизоляции, соответствующего по площади комфортному проживанию лиц в зимний период.1) Internal insulated room of medium or high thermal insulation, corresponding in area to comfortable living of persons in the winter.

2) Внешнего каркасного здания с низкой теплоизоляцией и остеклением, покрывающего внутреннее утепленное помещение со всех сторон с возведением надстройки вместо крыши. На крышу внешнего каркасного здания устанавливают панели солнечной электростанции, ориентированные на солнце. В целях сокращения энергозависимости могут применяться другие виды возобновляемых источников энергии.2) An external frame building with low thermal insulation and glazing, covering the internal insulated room on all sides with the construction of a superstructure instead of a roof. Solar panels oriented towards the sun are installed on the roof of the external frame building. In order to reduce energy dependence, other types of renewable energy sources can be used.

Внешнее каркасное здание может применяться для сезонного проживания для этих целей оно может быть снабжено воздушно-вентиляционной системой обогрева. Помимо сезонного проживания, внешний контур может выполнять роль сезонной оранжереи, теплицы или зимнего сада. По мере увеличения числа проживающих, в зимний период, в концепцию дома предусмотрена возможность расширения внутреннего утепленного помещения без реконструкции внешнего каркасного здания. Таким образом, жилое пространство внутреннего утепленного помещения может расширяться и уменьшаться по мере числа постоянно проживающих лиц, причем каких-либо отселений на время реконструкции не требуется, а сам процесс реконструкции прост и интуитивно понятен. На внешней стороне каркасного здания может быть установлен возобновляемый источник энергии, в частности, панели солнечной электростанции.An external frame building can be used for seasonal living; for these purposes it can be equipped with an air-ventilation heating system. In addition to seasonal living, the outer contour can serve as a seasonal greenhouse, greenhouse or winter garden. As the number of residents increases in winter, the concept of the house provides for the possibility of expanding the internal insulated room without reconstructing the external frame building. Thus, the living space of an internal insulated room can expand and contract according to the number of permanent residents, and no evictions are required during the reconstruction, and the reconstruction process itself is simple and intuitive. A renewable energy source, in particular solar power panels, can be installed on the outside of the frame building.

Большинство индивидуальных домов рассеивают тепло через стены, потолки, фундамент в окружающую среду, потери тепловой энергии домом могут достигать от 25% до 40% на некоторых участках конструкции дома и как правило - это неизбежно. Одним из способов утилизации такого количества тепловой энергии заключается в строительстве здания, состоящего из внутреннего утепленного помещения, предназначенного для круглогодичного проживания, особенно в зимний период времени, и внешнего каркасного здания. При этом, стены внутреннего помещения, не несущие т.е. конструктивно связаны с внешним каркасным зданием только теплоизолирующими уплотнителями, что позволяет менять положение стен внутреннего помещения в пределах внутреннего пространства, внешнего каркасного здания. Необходимо отметить, что часть стены внешнего здания могут быть утеплены и составлять элемент внутреннего утепленного помещения. Внешнее каркасное здание выполнено на основе каркасной технологии с низкой теплоизоляцией и может быть использовано в различных хозяйственно-бытовых целях в теплое время года. Внешнее каркасное здание может содержать технологические ниши, в которые в случае необходимости могут быть вложены теплоизолирующие материалы, в частности, минеральная вата.Most individual houses dissipate heat through walls, ceilings, foundations into the environment; thermal energy losses from a house can reach from 25% to 40% in some areas of the house structure and, as a rule, this is inevitable. One way to utilize such an amount of thermal energy is to construct a building consisting of an internal insulated room intended for year-round use, especially in winter, and an external frame building. At the same time, the walls of the interior, which are not load-bearing, i.e. are structurally connected to the external frame building only by heat-insulating seals, which allows you to change the position of the walls of the internal premises within the internal space of the external frame building. It should be noted that part of the wall of an external building can be insulated and form an element of an internal insulated room. The external frame building is made on the basis of frame technology with low thermal insulation and can be used for various household purposes in the warm season. An external frame building may contain technological niches into which, if necessary, heat-insulating materials, in particular mineral wool, can be inserted.

Claims

1. A bioclimatic house, characterized in that it contains an internal insulated room and an external frame building, while the walls of the internal room are installed with the ability to move within the internal space of the external frame building and are made non-load-bearing, structurally connected to the external frame building only by heat-insulating seals placed on the outer surface of the walls of the internal premises, which allows you to change the position of the walls of the internal premises within the internal space of the external frame building, while the external frame building contains technological niches made with the possibility of placing additional heat-insulating material in them.

2. Bioclimatic house according to claim 1, characterized in that part of the walls of the external frame building are insulated.

3. Bioclimatic house according to claim 1, characterized in that the external frame building is additionally equipped with an air-ventilation heating system.

4. Bioclimatic house according to claim 1, characterized in that a renewable energy source is installed on the outside of the frame building.

5. Bioclimatic house according to claim 4, characterized in that solar power panels are installed on the roof of the external frame building.