Биоклиматический дом Российский патент 2023 года по МПК E04H1/02 

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.

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.

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.

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.

Недостатком всех указанных конструкций следует признать невозможность быстрой перепланировки жилой их части.

Техническая проблема, решаемая с использованием разработанной конструкции, состоит в обеспечении возможности изменения при необходимости местоположения стен жилого помещения.

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.

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.

В некоторых вариантах реализации часть стен внешнего каркасного здания выполнены утепленными.

Внешнее каркасное здание может быть выполнено на основе каркасной технологии с низкой теплоизоляцией и дополнительно снабжено воздушно-вентиляционной системой обогрева.

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.

Биоклиматический дом разработанной конструкции состоит из основных элементов:

1) Внутреннего утепленного помещения средней или высокой теплоизоляции, соответствующего по площади комфортному проживанию лиц в зимний период.

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.

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.

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.

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. 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. Технический результат достигается тем, что биоклиматический дом 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 ненесущими, 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. 4 з.п. ф-лы.

1. Биоклиматический дом, отличающийся тем, что 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 ненесущими, 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.

2. Биоклиматический дом по п. 1, отличающийся тем, что часть стен внешнего каркасного здания выполнены утепленными.

3. Биоклиматический дом по п. 1, отличающийся тем, что внешнее каркасное здание дополнительно снабжено воздушно-вентиляционной системой обогрева.

4. Биоклиматический дом по п. 1, отличающийся тем, что на внешней стороне каркасного здания установлен возобновляемый источник энергии.

5. Биоклиматический дом по п. 4, отличающийся тем, что на крыше внешнего каркасного здания установлены панели солнечной электростанции.