6号。供暖和热水供应
太阳能系统
加热房间和加热水的最经济和环保的方法是使用太阳能。这可能是由于安装在房屋屋顶上的太阳能集热器。此类设备很容易连接到房屋的供暖和热水供应系统，其工作原理如下。该系统由集热器本身、热交换回路、储罐和控制站组成。冷却剂（液体）在集热器中循环，集热器被太阳能加热，并通过热交换器将热量传递给储水箱中的水。后者由于良好的隔热性，能够长时间保持热水。 在这个系统中，可以安装一个备用加热器，在多云天气或日照时间不足的情况下将水加热到所需的温度。
收集器可以是平的和真空的。扁平的是一个用玻璃封闭的盒子，里面有一层管子，冷却剂通过这些管子循环。这种收集器更耐用，但今天它们正在被真空收集器所取代。后者由许多管子组成，其中有另一个管子或几个带有冷却剂的管子。外管和内管之间存在真空，用作绝热体。真空收集器效率更高，即使在冬天和多云的天气下，也可以维护。集热器的使用寿命约为30年或更长。
热泵
热泵使用低等级的环境热量进行家庭取暖，包括。空气、底土甚至二次热，例如来自中央供暖管道。这种装置由蒸发器、冷凝器、膨胀阀和压缩机组成。它们都由封闭的管道连接，并根据卡诺原理进行操作。简而言之，热泵的工作原理与冰箱相似，只是它的作用相反。如果在上世纪 80 年代热泵是稀有甚至是奢侈品，例如，今天在瑞典，70% 的房屋都以这种方式供暖。
冷凝锅炉
传统燃气锅炉的工作原理相当简单，并且消耗大量燃料。在传统的燃气锅炉中，在燃烧燃气并加热热交换器后，烟气会逸入烟囱，尽管它们具有相当高的潜力。冷凝锅炉，由于第二个热交换器，从冷凝的空气蒸汽中获取热量，因此安装效率甚至可以超过100%，这符合节能住宅的概念。
沼气作为燃料
如果大量有机农业废弃物堆积，则可以建造生物反应器 用于生产沼气.在其中，生物质因厌氧细菌而被处理，导致形成沼气，其中包括 60% 的甲烷、35% 的二氧化碳和 5% 的其他杂质。清洗后可用于取暖和生活热水。回收的废物被转化为可用于田间的优质肥料。
房屋设计阶段 - 能源效率规划
在选择用于建设未来生活空间的地块时，应该考虑到自然景观。地形必须是平坦的，并且没有高差。但是，如果仍有差异，则可以有利可图地使用它们，这将确保水的供应，而成本是最低的。
如前所述，值得选择阳光更充足的一面，因为它可以用来代替电动的。在准备节能房屋的项目时，必须已经提供隔音和隔热，因为没有它们就不可能节能。
门廊坡度、屋顶和天篷应具有最佳宽度，以便在日光下没有阴影，同时保护立面免受雨水和过热的影响。屋顶的设计考虑了冬季积雪的临界重量。不要忘记组织高质量的绝缘和合格的排水管。
所有被动式房屋设备在设计阶段都“连接”到一个单一的节能系统中
描述
被动式房屋（也称为节能房屋）的概念定义了一系列技术要求，其中房屋的能耗为 13%。全年能耗指标为 15 W * h / m2。
建造这样的房子，必须遵守一定的要求，为低能耗创造条件。要完全熟悉被动式房屋，您需要单独拆卸构成它的每个元素。
房子形状
考虑到热损失直接依赖于房屋的总面积，在设计被动式房屋的过程中，重要的是要注意结构的形状，例如圆顶房屋。节能型私人住宅的建造方式应使紧凑度在正常范围内。这个指标决定了房子的总面积与其体积的比值。
这个指标决定了房子的总面积与其体积的比值。
在确定房子的形状和面积时，一定要考虑到需要使用所有未来的房间和场所。被动房不应有闲置或很少使用的房间（宽敞的更衣室、客房或卫生间）。它们需要大量的能量来维持。被动式房屋的理想选择是结构的球形。
阳光
由于被动式房屋的建造旨在进一步最大限度地节省能源，因此重要的一点是使用自然能源，即阳光。为了最大限度地节省被动房屋的能源，所有的门窗都位于南侧。同时，不建议在立面北侧施釉。在被动房旁边种植大量植物是不值得的，从那里投下很大的阴影。
隔热
建造被动式房屋时要考虑的重点之一是为结构提供隔热层。
重要的是要避免任何热量损失的可能性。所有角接缝、窗户、门、地基均提供隔热
尤其要小心地在墙壁上铺设隔热材料（例如，在 稻草屋) 和屋顶。同时，传热系数值达到0.15 W/(m * k)。理想的指标是 0.10 W / (m * K)。允许达到上述值的材料是：厚度值为 30 厘米的泡沫和 SIP 面板，其厚度至少为 270 毫米。
半透明元素
考虑到夜间通过窗户会产生大量热量损失，因此必须仅使用节能型窗户。电池所配备的玻璃用作太阳能电池。它们在白天储存太阳能，并在晚上最大限度地减少热量损失。
节能窗结构本身就具有三层玻璃。他们的空间里面充满了氩气或氪气。传热系数的值为0.75 W/m2*K。
密封性
被动房建造过程中的密封性指标必须明显高于常规结构。通过处理结构元件之间的所有接头来实现气密性。这也适用于窗户和门的开口。通常，为此目的使用 Hermabutil 密封剂。
通风系统
普通房屋设计中的通风系统涉及高达 50% 的热损失。被动式房屋的技术旨在减少热量损失，需要不同的方法。通风是根据疗养类型建造的。回收率在这件事中很重要，只允许 75% 或更高的值。
这种通风系统的本质很简单。进入房间的空气量以及湿度水平由系统本身调节。进入系统的新鲜空气被离开房屋的暖空气加热。这使您可以节省加热新鲜空气团的能量，因为热量从加热的房间转移到仍然冷的空气中。
的优点和缺点
在表征被动房屋的优点中，有：
- 主要和主要优点是运行期间的最低功耗；
- 通过通风系统进入您家中的空气始终是干净的。不含灰尘、花粉及各种有害物质；
- 房屋不收缩，这使您可以在结构建造后立即进行收尾工作；
- 建筑采用环保材料；
- 在维修方面，被动房不做作，例如，如果需要进行维修，则不需要进行大量工作；
- 使用期限为100年；
- 在各种不同的建筑解决方案中安装的可能性；
- 被动式房屋随时都需要重新开发，因为它几乎完全没有内部承重墙。
在缺点中，请注意以下几点：
- 温度恒定。整个房子的温度状态是相同的，即卧室和浴室的温度是一样的。在某些情况下，这会引起不适，因为您希望卧室有一个凉爽的小气候，而浴室则有更多的温暖；
- 没有办法使用散热器，因为它们根本不存在。在散热器附近长时间步行后烘干衣服或热身将不起作用；
- 被动式房屋的业主经常面临空气过度干燥的问题。出现这个问题是由于全天经常打开前门，尤其是在冬天；
- 在被动式房屋中，夜间也不可能开窗通风。
如何打造节能家居
在开始选择家庭绝缘材料及其厚度之前，您应该决定一些 重要输入:
- 未来广场 在家;
- 每个面积 正面;
- 开口类型 窗户及其尺寸；
- 表面积 地窖和地基；
- 内部容积 宿舍;
- 高度 天花板;
- 选项 通风 - 强迫或自然。
主要的 热损失 在房子里发生通过：
- 通风孔；
- 围护结构，即墙壁、基础和屋顶；
- 窗户开口。
已经在项目准备阶段，值得努力同时在房屋的所有这些组件中创造最小的热损失，即它们应该相似，约为 33.3%。因此，在好处和特殊的附加绝缘之间实现了完美的平衡。
家中热量损失的百分比
通常，建造生态房屋的成本要高出一个数量级。通常，这是 15-20%，但随着时间的推移，这些成本会证明自己是合理的。这个时间大约是住在新房子的第一年。
事件的复杂性 提高您家的能源效率：
墙壁的隔热 - 几乎所有的隔热选择都涉及到复合墙的创建，即
粉扑，每一层都有自己的用途（轴承、隔热部分和衬里）；
天花板绝缘 - 所有的热量都会上升，所以房子这个组件的绝缘非常重要；
地板绝缘 - 冷地板有助于快速散热（使用聚苯乙烯或矿棉）；
窗户和门洞的隔热。
施工技术
如果你想用自己的双手建造一座被动式房屋，你将不得不为此投入大量时间。
在施工过程中，了解本质很重要，其中包括 私人住宅的节能技术.使用建筑和隔热材料有很多选择。
在您开始自己建造被动式房屋之前，建议您向专业人士订购此类房屋的项目。他们将能够计算设计的所有细微差别，并指出特别适合所选土地的必要材料。
如果希望建造被动式房屋，则在其建造中使用以下技术：
- 温暖的墙壁；
- 温暖的地板；
- 基础保温；
- 屋顶防水；
- 在墙壁、地板和屋顶上使用 SIP 面板。
您可以使用以下操作算法：
- 被动房工程完成后，直接进行安装工作；
- 最初，建立一个基础并进行绝缘。为此的材料是单独选择的。绝缘基础的一个很好的选择是泡沫玻璃。正在为液体地板采暖系统建立网格。之后，他们开始组装房子的框架；
- 开始建造屋顶。保温防水，铺设屋面时，在框架上安装保温材料和防水膜；
- 墙壁和地板的完全防水；
- 开始修整立面；
- 安装门窗；
- 施工的最后阶段是完成房屋的立面。
被动房技术
为实现高水平的节能，节能住宅的建设需要同时进行胜任的工作。 四个方向:
- 无热桥 – 尽量避免夹杂物导热。为此，有一个用于计算温度场的特殊程序，它可以检测和分析建筑物围栏所有结构的所有不利位置的存在，以供将来优化。
- 热回收，机械通风和内部密封。通过组织建筑物的气密性测试来发现并消除其泄漏。
- 隔热 必须在所有外部部分提供 - 对接、转角和过渡。在这种情况下，传热系数必须小于 0.15 W/m2K。
- 现代窗户 - 低排放双层玻璃窗，充满惰性气体。
影响能源效率的因素
5号。智能家居
为了让生活更舒适，同时节省资源，您可以为您的家配备智能系统和电器，这在今天已经成为可能：
- 设定每个房间的温度；
- 无人时自动降低房间温度；
- 根据房间内是否有人打开和关闭灯；
- 调整照明水平；
- 根据空气状态自动打开和关闭通风；
- 自动打开和关闭窗户，让冷空气或暖空气进入室内；
-
自动打开和关闭百叶窗以在房间内创造所需的照明水平。
建造节能住宅的原则
建造这种住房的主要目标是减少热量和电力的消耗，尤其是在炎热时期。 在主要任务中:
- 简单的周边形状 以及建筑物和屋顶形式；
- 完全的 密封性;
- 扩大 保温层 - 不少于 15 厘米；
- 方向 向南方;
- 例外 “寒冷的桥梁”；
- 用法 环保保暖材料；
- 应用 可再生自然能源；
- 建立机械通气不仅自然。
自然通风产生的热量损失最大，这意味着它的效率很低。这个系统夏天根本不起作用，冬天需要及时给房间通风。
安装诸如空气换热器之类的设备可以加热进入的空气。它通过加热空气来提供大约 90% 的热量，这意味着您可以摆脱通常的管道、锅炉和散热器。
设计和建造节能住宅的基本原则
生态住宅的优势
节能屋有 一些积极的品质 在其他类型的生活空间面前：
- 经济 - 如果房子是被动的，那么即使成本上升，所有的电费仍将处于相同的低水平；
- 提高舒适度 - 清洁、宜人的小气候和清新的空气，这一切都由特殊的工程系统提供；
- 节能 - 对于这些房屋的供暖需求，成本比普通房屋低10倍；
- 有益于健康 - 没有霉菌，没有气流，湿度增加和持续新鲜的空气；
- 对自然无害 – 现代节能技术降低了有害物质排放到大气中的水平。
现代生态住宅可以用一个词来形容——平衡
被动生活空间被认为是一种特殊的能源效率标准，它可以以环保和经济的方式安排生活舒适度，对环境的危害最小。同时尽可能减少资源消耗，这意味着不需要安装单独的加热系统，或者已经创建的尺寸和功率都非常小。
被动式房屋的一组特征
10年后我们的世界会是什么样子？
打击假新闻
正如发表在 Science Focus 门户网站上的一篇文章所说，技术可以将我们带入一个我们不确定什么是真实的、什么不是真实的世界。同时，借助技术，我们可以区分事实和虚构，在假新闻和 Deepfake 时代尤其如此。
最有可能到 2030 年，技术将帮助我们过上更好的生活，身心健康。预计工作岗位也将发生一些重大变化。
基因革命
如今，许多研究人员对基因组编辑的 CRISPR 方法寄予厚望，该方法可用于治疗遗传性疾病或显着降低患阿尔茨海默病的风险。甚至有人谈论逆转生物衰老过程的可能性。但在这场与疾病的战争中，我们能走多远？毕竟，大多数疾病不是由一个基因引起的，而是由几个基因和环境因素共同引起的。一些使我们易患一种疾病的基因也可以预防另一种疾病。
研究人员指出，当今的主要问题之一是价格昂贵的 CRISPR 的可用性。此外，编辑人类基因组也会引发伦理困境——例如，一名中国科学家将 CRISPR-Cas9 技术用于未出生婴儿的行为受到广泛宣传。
也许在接下来的 10 年里，我们将能够解决一些复杂的伦理问题。
然而，许多科学家希望未来允许医生使用这项技术造福人类，但“更详细的细节”尚未确定。据推测，不同的文化会以不同的方式处理伦理问题。所以在这方面，未来是复杂且难以预测的。
太空革命
人类最后一次踏上月球表面是在 1972 年。然后，很少有人能预测人们在 50 年内不会返回地球卫星。至于世界航天机构（私人和公共）的最新计划，未来十年的计划不仅包括发射机器人飞行器，例如 Europa Clipper（计划于 2021 年发射）、James Webb Space望远镜，还可以重返月球和飞行 人到火星.
总的来说，谈到太空探索，我愿意相信未来 10 年对太阳系和可观测宇宙的研究会带来期待已久的消息和激发想象力的问题的答案。谁知道呢，也许到了2030年，人类就会确定，在浩瀚无垠的宇宙中，自己并不孤单。
