Задача: спроектировать максимально экологичный  дом,  использующий весь потенциал солнечной энергии.

 

Концепция основана на следующих научных принципах оптимального использования солнечной энергии:

 - «…целесообразна ориентация большинства оконных проёмов на юг. Количество энергии, получаемой путём пассивного использования солнечной радиации, уменьшается при окнах, ориентированных на восток и запад, и полностью исключается при окнах, ориентированных на север…»

- «… дом нужно разделить на температурные зоны и распланировать помещения, с близкой эксплуатационной температурой. Вспомогательные помещения выносятся в северную часть. Спальни расположить в средней части дома. Основные «дневные» помещения занимают южную часть дома …»

- «…самые большие окна направлены на юг (для северного полушария) приносят больше тепла, чем теряют…»

 

Все говорит о том, что самое разумное, раскрывать  объект  на южную сторону. Идея - увеличим колличество южных фасадов!

Устройство именно пяти фасадов наиболее эффективно, так как не ведет за собой критичного разворота  западного и восточного фасада на северную сторону.

 

С южного фасада располагается максимальная площадь остекления.

Сравнение:

Это еще не все. Пусть солнечный свет  попадает сначала в атриум через остекление с южной стороны,  а затем проходит и рассеивается в нём и через внутренние окна освещает  все смежные помещения.

В результате:

- обилие света во всех помещениях, при низких теплопотерях
- естественная вентиляция 
- комфортный микроклимат

 

Форма и наклон кровли основан на расчетах для достижения наибольшей эффективности. Южный скат (самая большая площадь) перпендикулярен солнечным лучам (летнее время);  на всей его площади солнечные батареи.  Расчет взаимозависимости скатов позволяет создать наиболее компактный объем для большей теплоэффективности.

С целью контроля поступающего света и тепла в летнее время, предусмотрена солнцезащита для всех южных окон (роль ставни, шторки на направляющих). Лоджии, играющие роль козырьков, также вынесены на южную сторону.  Используются вакуумные 3х-камерные стеклопакеты, заполненные аргоном. Стёкла закаливаются, чтобы избежать теплового шока, покрываются диоксидной  энергосберегающей плёнкой.

 

 

Под потолком атриума, разумеется, качели!

Другие «зеленые» решения:

- геотермальное отопление
- солнечные батареи
- солнечные коллекторы
- датчики света (привод на окна в дневное время и на искусственное освещение в вечернее)
- сбор дождевой воды со всей площади кровли и использование ее для смыва в сан.узлах
- эффективная теплоизоляция
- использование во внутренней отделке внешних конструкций отражающего материала ИЗОФОЛ
- несколько слоёв экологичной теплоизоляции - внутренняя и внешняя 
- естественная вентиляция
- натуральные строительные материалы: деревянный каркас и деревянная обшивка
- натуральные отделочные материалы (массив дерева, фанера с обработкой беленым маслом)

 

Планы этажей: