"Дом, в котором я буду жить"

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №25 им.70-летия нефти Татарстана» г. Альметьевск Республики Татарстан

 Проектно-исследовательская работа

«Исследования в области энергосбережения»

 Дом, в котором я буду жить

Работу выполнила: Насыбуллина Амина Ильдаровна

учащаяся 9 «А» класса

         Руководитель : Гиздатуллина Венера Анасовна

 учитель физики 1 категории

2016г.

Содержание

Введение___________________________________________

Основная часть______________________________________

Виды домов по используемым строительным материалам___

Выбор этажности дома_______________________________

Виды крыши________________________________________

Системы ИК-излучателей _____________________________

Заключение_________________________________________

Приложение_________________________________________

Список использованной литературы_____________________

Введение

Основными проблемами нашей страны являются проблемы жилья и энергосбережения. Поэтому в своей работе я рассмотрела вопросы строительства жилья и энергосбережения.

Тема моей работы «Дом, в котором я буду жить».  

Цель работы: исследование современных разработок и перспектив  применения новейших технологий в строительстве домов и их отоплении.

Вести разговор о путях решения данных проблем невозможно без обращения к истории. Наших далеких предков называли людьми пещер: они селились под скальным навесом, закрытым со всех сторон звериными шкурами, которые защищали от холода, солнца и ветра. Дома с опорными столбами для стен и крыш появились примерно 35 тыс. лет назад, что породило множество разновидностей жилищ: у одних стены были из камня, у других из бревен, у третьих из глины и соломы. Одни были прочными, но не держали тепло, другие менее долговечными, зато тепло хранили лучше. Как правило выбор материалов для постройки был невелик, но это в прошлом.

Я рассмотрела строительные материалы – дерево, кирпич, железобетон по их физическим свойствам – удельной теплоемкости и теплопроводности. Кроме того, мною были рассмотрены инфракрасные излучатели в качестве отопления.

В своей работе я провела теоретическое исследование современных разработок в строительстве домов, подробно рассмотрела принцип работы инфракрасных излучателей и считаю, что за ними будущее.

Дом не будет сухим и теплым, если крыша домов будет не качественной. С этой целью рассмотрела несколько вариантов крыши и кровельных материалов, защищающих от солнечной радиации и различных химически агрессивных веществ.

Основная часть

Виды домов по используемым строительным материалам

Строительство домов – это сложный и трудоемкий процесс. Но все же интересно видеть, как на пустыре, словно гриб осенью, вырастает сначала нечто неказистое и мало узнаваемое, но хорошеющее с каждым днем. Строительство дома – это хорошо спланированный архитекторский проект, который состоит из набора схем и чертежей вполне осязаемого жилого дома.

В зависимости от используемого материал все дома можно разделить на

каменные дома: из натурального камня или кирпича;

деревянные дома: брусчатые, рубленные, каркасные;

панельные дома: из железобетонных панелей.

Каждая группа имеет достоинства и недостатки.

Деревянные дома сохраняют прохладу летом и не выпускают тепло зимой. Они отличаются прекрасным микроклиматом, легкостью обработки и возведения. Но имеются и минусы: горючесть и подверженность гниению.

Второй претендент кирпичный дом. Основной положительной характеристикой каменных домов является их прочность и долговечность (высокое качество и эстетические характеристики делают кирпич более предпочтительным). Как их недостатки выделяют: необходимость усиленного отопления, во избежание появления плесени и сырости, а так же потребность в возведении массивного фундамента для компенсации огромной массы дома. И то и другое влечет значительные финансовые затраты. Хотя, снижения веса стен и повышения теплоемкости можно добиться, используя дырчатый кирпич, арболит или керамзитобетон. Для строительства кирпичного дома нужны более крупные затраты, чем на дом построенный из дерева, но эти затраты обязательно окупятся.

Изучив таблицу параметров строительных материалов, я выбрала для строительства кирпичную кладку (приложение 1).

Выбор этажности дома

В зависимости от площади участка, количества планируемых помещений, состава и привычек семьи и расчетов расхода его эксплуатации возможен выбор этажности дома.

Одноэтажные дома имеют простую конструкцию, отличаются легкостью в возведении и ремонте. С другой стороны, при большом количестве помещений одноэтажные постройки требуют значительной площади и достаточно протяженных фундаментов, на обогревание которых будет уходить достаточно много энергии. В случае, если число комнат большое, целесообразно выбирать мансардную или двухэтажную конструкцию дома.

Мансардные дома позволяют сократить занимаемую площадь земли на 30-40%, тем самым, снизив протяженность фундамента. Если компактно разместить комнаты в два этажа, то для отопления дома будет достаточно инфракрасных излучателей.

 Двухэтажные дома, как и мансардные, весьма удобны для внутренней взаимосвязи жилых и подсобных помещений. Но  одним из их недостатков являются сравнительно высокие расходы на эксплуатацию.

Виды крыши

Одним из условий, определяющих качество жизни в доме, является надежная кровля, выполненная с соблюдением всех тонкостей технологии. Ее задачей является предохранение дома от попадания влаги, защита от ветра и сохранение тепла. При этом условия, в которых работает крыша, можно считать тяжелыми: осадки, перепады температуры, значительные ветровые нагрузки.

Одним из важнейших этапов утепления дома в целом является утепление крыши. Потери тепла через кровельные конструкции составляют почти треть всех теплопотерь дома. Поэтому качественная теплоизоляция призвана обеспечить экономию средств при эксплуатации здания. Но главное – создание нормального микроклимата в доме, важного для проживающих в нем людей. Для решения вопроса о том, каким образом утеплять кровлю необходимо определиться с тем, какую именно функцию будет выполнять чердак дома. Если это будет нежилое помещение, то достаточно правильно утеплить чердачное перекрытие, чтобы изолировать помещения верхнего этажа от холодного воздуха и излишних потерь тепла. Если же на чердаке планируется устроить жилую мансарду, то утепление кровли становится необходимым мероприятием.

Современная строительная индустрия предлагает широкий выбор утеплителей. Наиболее широкое распространение среди них получили стекловолокнистые, минераловатные и пенополистирольные плиты, вспененное стекло, пенобетон. Эти материалы характеризуются различными показателями прочности, теплопроводности, паропроницаемости. После анализа таблицы  я выбрала пенополистирольные плиты.

Системы ИК-излучателей

Особое внимание в работе уделено новейшей системе отопления  - инфракрасным излучателям.

Основное отличие инфракрасного принципа обогрева жилья от традиционного водяного заключается в том, что нагревается не воздух в помещении, а плоскости и предметы. Именно они затем отдают накопленное тепло, создавая необходимый температурный баланс в отапливаемой зоне. Таким образом, не происходит вытеснение холодных воздушных масс теплыми, а также закономерная концентрация нагретого воздуха под потолком помещения. Нагрев помещения осуществляется равномерно – температура воздуха одинакова по всей высоте пространства комнаты. Что немаловажно, инфракрасное отопление частного дома является энергосберегающим решением и позволяет экономить около 50% электроэнергии по сравнению с прочими вариантами обогрева жилья.

Как всякая система для создания комфортных условий проживания в частном доме, обогрев помещений с применением инфракрасного излучения не лишен своих положительных и отрицательных сторон.

Достоинства обустройства отопления в доме с использованием инфракрасного излучения:

1. Инфракрасное излучение подобно солнечному теплу и не нарушает здорового микроклимата в помещении – не сушит воздух и не сжигает кислород. Кроме того, за счет сниженной циркуляции воздуха при ИК обогреве, частички пыли не переносятся настолько интенсивно, как при конвективной системе отопления. Существуют исследования, что средневолновое инфракрасное излучение оказывает благотворное воздействие на человеческий организм.
2. ИК отопление может применяться зонально, сочетаясь с другой системой обогрева дома, или выступать в виде автономного источника тепла.
3. Пленочные системы обогрева на основе ИК нагревательных элементов прекрасно сочетаются с напольными и настенными декоративными покрытиями.
4. Низкая инерционность инфракрасной системы отопления означает, что ей не требуется время «на раскачку», как водяному теплоносителю. Обогрев помещения начинается сразу после включения ИК системы и позволяет комбинировать ее с терморегуляторами.
5. Для системы ИК обогрева не критичны перепады напряжения в центральной электросети, что позволяет говорить о высокой надежности и долговечности отопления с инфракрасным излучением.
6. При использовании напольной или настенной системы обогрева, можно уложить ИК пленку только на 50-60% площади помещения, чтобы добиться комфортной температуры в комнате.
7. Монтаж инфракрасной пленки и ИК обогревателей легко выполним собственными силами, так как не требует специфических знаний или умений.
8. За счет модульности пленочного инфракрасного обогрева, выход из строя одного сегмента пленки не влечет за собой полной недееспособности всей системы отопления. Замена неисправного элемента пленочного теплого пола достаточно проста и не требует установки новой нагревающей полосы.
9. Потребление электроэнергии ИК системой отопления составляет порядка 50 Вт/м2 в час.

Несмотря на то, что инфракрасное отопление обладает многими плюсами, нельзя не упомянуть и его минусы:

1. Как бы то ни было, принцип инфракрасного обогрева основан на электромагнитном излучении, которое не всегда оказывает положительное влияние на организм людей. Помимо этого, на нагревательных поверхностях накапливается статическое электричество, которое способно притягивать пыль.
2. Несмотря на экономичность ИК систем, первоначально необходимо вложить значительную сумму в оборудование, которое окупится через несколько лет.
3. Если зональный обогрев инфракрасным излучением обойдется в небольшие деньги, то использование отопления инфракрасным излучением в качестве единственного источника тепла может вылиться в неподъемную сумму в процессе эксплуатации.
4. Бытует мнение, что излишний нагрев поверхностей в помещении ИК излучением может негативно сказаться на работе бытовых электроприборов.

Подводя же итог всему вышесказанному, можно отметить, что инфракрасная система отопления может стать рациональным, экономичным, быстро монтируемым вариантом, как основного, так и зонального отопления для частного дома.

Заключение

Расходы на отопление самая крупная статья при оплате коммунальных услуг,  и при этом наиболее расточительно используется. Да и обеспечивается с наихудшим качеством из всех поставляемых нам ресурсов.  Плюс ко всему государство проводит политику перехода на полную оплату населением затрат на жилье и коммунальные услуги».

 В этой ситуации необходимо внедрение новейших систем отопления, научиться грамотно использовать световую и тепловую энергию в нашей северной стране, и, конечно немаловажный пункт, – используемый строительный материал и его качество.

Благодаря своей работе я узнала из каких материалов мне нужно строить дом и какую систему отопления нужно провести в нем, чтобы он был максимально теплым и в то же время экономичным в использовании.

Я пришла к выводу, что самыми экономичными являются инфракрасные излучатели, которые сегодня в нашей стране практически не применяются. Я думаю, что научно-технический прогресс приведет в наши квартиры и дома энергосберегающие инфракрасные излучатели.

В ходе подготовки, я поняла, что можно построить не только дом, который сохраняет тепло и экономит электроэнергию, но еще который может жить, используя и солнечную энергию, и энергию ветра.

Я рассмотрела лишь малую часть того, что можно использовать при строительстве «экономного» дома. Вся работа еще впереди!

 Список использованной литературы

1. А.С.Еноховия. Справочник по физике. – М.; Просвещение,1988г;
2. И.И. Эльманский. Законы природы служат людям. – М.; Просвещение,1978г;
3. Е.Кнорре. Впереди времени. – М.; Детская литература,1989г;
4. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.; Наука, 2007г.

Приложение 1