Древесина против арктического холода

В ПетрГУ изучают эффективность «зеленых технологий» в домостроении на территории Арктики. Ученые ПетрГУ и Мурманского государственного технического университета в рамках международного проекта КО 1089 «Зеленое строительство в Арктическом регионе» по Программе приграничного сотрудничества «Коларктик» разработали модель лаборатории для тестирования «зеленых технологий» и оценки эффективности их работы на северных территориях.

Такая лаборатория уже возведена на территории Ботанического сада ПетрГУ, на территории Мурманской области строительство лаборатории завершается. Лаборатория − это одноэтажное здание 12х6м, выполненное с применением современных технологий деревянного домостроения, оснащенное энергоэффективным инженерным оборудованием, а также специальной системой мониторинга для проведения исследований. В стенах установлена система датчиков, которая позволяет отслеживать показатели температуры и влажности, в частности, оценивать потери тепловой энергии.
- Возведенные в рамках проекта экспериментальные объекты (лаборатории) будут использоваться в исследованиях эффективности различных вариантов ограждающих конструкций (различные варианты теплоизоляционных материалов, «зеленая» крыша) и инженерных систем (отопления, вентиляции), альтернативных источников энергии, а также систем «умного дома». Кроме того, модельная лаборатория будет использована в образовательном процессе и научно-исследовательской работе студентов ПетрГУ, - отмечает руководитель проекта в ПетрГУ доцент кафедры технологии и организации строительства, канд. экон. наук Александр Кузьменков.
В качестве основного конструктивного материала стен была использована древесина, т.к. этот материал является экологически чистым и возобновляемым ресурсом.
По форме здание лаборатории представляет собой два объема, соединенных тамбуром. Симметричные части здания выполнены по двум различным технологиям: одна часть – по каркасной технологии, другая – по технологии двойного сруба. Традиционная технология изготовления стен из бревен в виде одинарного сруба в современных условиях Севера не может применяться в силу низких теплоизолирующих свойств конструкции. Использование сразу двух технологий объясняется еще и тем, что технология двойного сруба не может массово применяться на территории Мурманской области в силу ограниченности сырьевой базы.
Полость между бревнами стены, ориентированной на север, разделена на 3 части. Одна часть заполнена льняными матами, вторая древесной стружкой, а третья остается незаполненной. Северная стена каркасной части также разделена на три части. Одна часть утеплена льняными матами, средняя часть − эковатой методом напыления, а третья часть утеплена матами со взморником (материал на основе сушеных водорослей). Данное решение позволит оценить эффективность различных утеплителей в рассматриваемых конструкциях и в разных климатических условиях.
Для теплоснабжения объекта рассматривались различные варианты. Нестабильность погодных температур, отсутствие водных объектов на территории не позволяют использовать теплонасосные установки, электрический подогрев пола может привести к рассыханию древесины и ее деформации, монтирование XL-Pipe в цементно-песчаную стяжку является нецелесообразным решением для деревянного дома, а низкотемпературные электрические инфракрасные панели целесообразно применять для зонального обогрева помещения. Самым оптимальным способом равномерного и быстрого отопления служат электрические конвекторы, которые и были выбраны для установки. Выбранные конвекторы снабжены модулем Wi-Fi управления, который позволяет менять параметры отопления даже с обычного смартфона.
В качестве основной системы вентиляции для повышения класса энергоэффективности здания была выбрана приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией, которая обеспечивает дом свежим воздухом без проникновения холодных потоков. Для проведения сравнительного исследования рассматривается возможность устройства альтернативной системы естественной вентиляции, которая более актуальна для бревенчатой части здания.
Проект проводится ПетрГУ в сотрудничестве с МГТУ, Университетом г.Оулу (Финляндия), Университетом г. Тромсё (Норвегия) и Университетом Умео (Швеция).
Пресс-центр Петрозаводского госуниверситета