6號。供暖和熱水供應
太陽能係統
加熱房間和加熱水的最經濟和環保的方法是使用太陽能。這可能是由於安裝在房屋屋頂上的太陽能集熱器。此類設備很容易連接到房屋的供暖和熱水供應系統，其工作原理如下。該系統由集熱器本身、熱交換迴路、儲罐和控制站組成。冷卻劑（液體）在集熱器中循環，集熱器被太陽能加熱，並通過熱交換器將熱量傳遞給儲水箱中的水。後者由於良好的隔熱性，能夠長時間保持熱水。 在這個系統中，可以安裝一個備用加熱器，在多雲天氣或日照時間不足的情況下將水加熱到所需的溫度。
收集器可以是平的和真空的。扁平的是一個用玻璃封閉的盒子，裡面有一層管子，冷卻劑通過這些管子循環。這種收集器更耐用，但今天它們正在被真空收集器所取代。後者由許多管子組成，其中有另一個管子或幾個帶有冷卻劑的管子。外管和內管之間存在真空，用作絕熱體。真空收集器效率更高，即使在冬天和多雲的天氣下，也可以維護。集熱器的使用壽命約為30年或更長。
熱泵
熱泵使用低等級的環境熱量進行家庭取暖，包括。空氣、底土甚至二次熱，例如來自中央供暖管道。這種裝置由蒸發器、冷凝器、膨脹閥和壓縮機組成。它們都由封閉的管道連接，並根據卡諾原理進行操作。簡而言之，熱泵的工作原理與冰箱相似，只是它的作用相反。如果在上世紀 80 年代熱泵是稀有甚至是奢侈品，例如，今天在瑞典，70% 的房屋都以這種方式供暖。
冷凝鍋爐
傳統燃氣鍋爐的工作原理相當簡單，並且消耗大量燃料。在傳統的燃氣鍋爐中，在燃燒燃氣並加熱熱交換器後，煙氣會逸入煙囪，儘管它們具有相當高的潛力。冷凝鍋爐，由於第二個熱交換器，從冷凝的空氣蒸汽中獲取熱量，因此安裝效率甚至可以超過100%，這符合節能住宅的概念。
沼氣作為燃料
如果大量有機農業廢棄物堆積，則可以建造生物反應器 用於生產沼氣.在其中，生物質因厭氧細菌而被處理，導致形成沼氣，其中包括 60% 的甲烷、35% 的二氧化碳和 5% 的其他雜質。清洗後可用於取暖和生活熱水。回收的廢物被轉化為可用於田間的優質肥料。
房屋設計階段 - 能源效率規劃
在選擇用於建設未來生活空間的地塊時，應該考慮到自然景觀。地形必須是平坦的，並且沒有高差。但是，如果仍有差異，則可以有利地使用它們，這將保證水的供應，而成本是最低的。
如前所述，值得選擇陽光更充足的一面，因為它可以代替電動的。在準備節能房屋的項目時，必須已經提供隔音和隔熱，因為沒有它們就不可能節能。
門廊坡度、屋頂和天篷應具有最佳寬度，以便在日光下沒有陰影，同時保護立面免受雨水和過熱的影響。屋頂的設計考慮了冬季積雪的臨界重量。不要忘記組織高質量的絕緣和合格的排水管。
所有被動式房屋設備在設計階段都“連接”到一個單一的節能係統中
描述
被動式房屋（也稱為節能房屋）的概念定義了一系列技術要求，其中房屋的能耗為 13%。全年能耗指標為 15 W * h / m2。
建造這樣的房子，必須遵守一定的要求，為低能耗創造條件。要完全熟悉被動式房屋，您需要單獨拆卸構成它的每個元素。
房子形狀
考慮到熱損失直接依賴於房屋的總面積，在設計被動式房屋的過程中，重要的是要注意結構的形狀，例如圓頂房屋。節能型私人住宅的建造方式應使緊湊度在正常範圍內。這個指標決定了房子的總面積與其體積的比值。
這個指標決定了房子的總面積與其體積的比值。
在確定房子的形狀和麵積時，一定要考慮到需要使用所有未來的房間和場所。被動房不應有閒置或很少使用的房間（寬敞的更衣室、客房或衛生間）。它們需要大量的能量來維持。被動式房屋的理想選擇是結構的球形。
陽光
由於被動式房屋的建造旨在進一步最大限度地節省能源，因此重要的一點是使用自然能源，即陽光。為了最大限度地節省被動房屋的能源，所有的門窗都位於南側。同時，不建議在立面北側施釉。在被動房旁邊種植大量植物是不值得的，從那裡投下很大的陰影。
隔熱
建造被動式房屋時要考慮的重點之一是為結構提供隔熱層。
重要的是要避免任何熱量損失的可能性。所有角接縫、窗戶、門、地基均提供隔熱
尤其要小心地在牆壁上鋪設隔熱材料（例如，在 稻草屋) 和屋頂。同時，傳熱係數值達到0.15 W/(m * k)。理想的指標是 0.10 W / (m * K)。允許達到上述值的材料是：厚度值為 30 厘米的泡沫和 SIP 面板，其厚度至少為 270 毫米。
半透明元素
考慮到夜間通過窗戶會產生大量熱量損失，因此必須僅使用節能型窗戶。電池所配備的玻璃用作太陽能電池。它們在白天儲存太陽能，並在晚上最大限度地減少熱量損失。
節能窗結構本身就具有三層玻璃。他們的空間內充滿了氬氣或氪氣。傳熱係數的值為0.75 W/m2*K。
密封性
被動式房屋建造過程中的密封性指標必須明顯高於常規結構。通過處理結構元件之間的所有接頭來實現氣密性。這也適用於窗戶和門的開口。通常，為此目的使用 Hermabutil 密封劑。
通風系統
普通房屋設計中的通風系統涉及高達 50% 的熱損失。被動式房屋，其技術旨在減少熱量損失，需要不同的方法。通風是根據療養類型建造的。回收率在這件事中很重要，只允許 75% 或更高的值。
這種通風系統的本質很簡單。進入房間的空氣量以及濕度水平由系統本身調節。進入系統的新鮮空氣被離開房屋的暖空氣加熱。這使您可以節省加熱新鮮空氣團的能量，因為熱量從加熱的房間轉移到仍然冷的空氣中。
的優點和缺點
在表徵被動房屋的優點中，有：
- 主要和主要優點是運行期間的最低功耗；
- 通過通風系統進入您家中的空氣始終是乾淨的。不含灰塵、花粉及各種有害物質；
- 房屋不會收縮，這使您可以在結構建造後立即進行收尾工作；
- 建築採用環保材料；
- 在維修方面，被動房不做作，例如，如果需要進行維修，則不需要進行大量工作；
- 使用期限為100年；
- 在各種不同的建築解決方案中安裝的可能性；
- 被動式房屋隨時都需要重新開發，因為它幾乎完全沒有內部承重牆。
在這些缺點中，請注意以下幾點：
- 溫度恆定。整個房子的溫度狀態是相同的，即臥室和浴室的溫度是一樣的。在某些情況下，這會引起不適，因為您希望臥室有一個涼爽的小氣候，而浴室則有更多的溫暖；
- 沒有辦法使用散熱器，因為它們根本不存在。在靠近暖氣片的地方走很長一段路後烘乾衣服或熱身是行不通的；
- 被動式房屋的業主經常面臨空氣過度乾燥的問題。出現這個問題是由於全天經常打開前門，尤其是在冬天；
- 在被動式房屋中，夜間也不可能開窗通風。
如何打造節能家居
在開始選擇家庭絕緣材料及其厚度之前，您應該決定一些 重要輸入:
- 未來廣場 在家;
- 每個面積 正面;
- 開口類型 窗戶及其尺寸；
- 表面積 地窖和地基；
- 內部容積 宿舍;
- 高度 天花板;
- 選項 通風 - 強迫或自然。
主要的 熱損失 在房子裡發生通過：
- 通風孔；
- 圍護結構，即牆壁、基礎和屋頂；
- 窗戶開口。
已經在項目準備階段，值得努力同時在房屋的所有這些組件中創造最小的熱損失，即它們應該相似，約為 33.3%。因此，在好處和特殊的附加絕緣之間實現了完美的平衡。
家中熱量損失的百分比
通常，建造生態房屋的成本要高出一個數量級。通常，這是 15-20%，但隨著時間的推移，這些成本會證明自己是合理的。這個時間大約是住在新房子的第一年。
事件的複雜性 提高您家的能源效率：
牆壁的隔熱 - 幾乎所有的隔熱選擇都涉及到復合牆的創建，即
粉撲，每一層都有自己的用途（軸承、隔熱部分和襯裡）；
天花板絕緣 - 所有的熱量都會上升，所以房子這個組件的絕緣非常重要；
地板絕緣 - 冷地板有助於快速散熱（使用聚苯乙烯或礦棉）；
窗戶和門洞的隔熱。
施工技術
如果你想用自己的雙手建造一座被動式房屋，你將不得不為此投入大量時間。
在施工過程中，了解本質很重要，其中包括 私人住宅的節能技術.使用建築和隔熱材料有很多選擇。
在您開始自己建造被動式房屋之前，建議您向專業人士訂購此類房屋的項目。他們將能夠計算設計的所有細微差別，並指出特別適合所選土地的必要材料。
如果希望建造被動式房屋，則在其建造中使用以下技術：
- 溫暖的牆壁；
- 溫暖的地板；
- 基礎保溫；
- 屋頂防水；
- 在牆壁、地板和屋頂上使用 SIP 面板。
您可以使用以下操作算法：
- 被動房工程完成後，直接進行安裝工作；
- 最初，建立一個基礎並進行絕緣。為此的材料是單獨選擇的。絕緣基礎的一個很好的選擇是泡沫玻璃。正在為液體地板采暖系統建立網格。之後，他們開始組裝房子的框架；
- 開始建造屋頂。保溫防水，鋪設屋面時，在框架上安裝保溫材料和防水膜；
- 牆壁和地板的完全防水；
- 開始修整立面；
- 安裝門窗；
- 施工的最後階段是完成房屋的立面。
被動房技術
為實現高水平的節能，節能住宅的建設需要同時進行勝任的工作。 四個方向:
- 無熱橋 – 盡量避免導熱的夾雜物。為此，有一個用於計算溫度場的特殊程序，它可以檢測和分析建築物圍欄所有結構的所有不利位置的存在，以供將來優化。
- 熱回收，機械通風和內部密封。通過組織建築物的氣密性測試來發現並消除其洩漏。
- 隔熱 必須在所有外部部分提供 - 對接、轉角和過渡。在這種情況下，傳熱係數必須小於 0.15 W/m2K。
- 現代窗戶 - 低排放雙層玻璃窗，充滿惰性氣體。
影響能源效率的因素
5號。智能家居
為了讓生活更舒適，同時節省資源，您可以為您的家配備智能係統和電器，這在今天已經成為可能：
- 設定每個房間的溫度；
- 無人時自動降低房間溫度；
- 根據房間內是否有人打開和關閉燈；
- 調整照明水平；
- 根據空氣狀態自動打開和關閉通風；
- 自動打開和關閉窗戶，讓冷空氣或暖空氣進入室內；
-
自動打開和關閉百葉窗以在房間內創造所需的照明水平。
建造節能住宅的原則
建造這種住房的主要目標是減少熱量和電力的消耗，尤其是在炎熱時期。 在主要任務中:
- 簡單的周邊形狀 以及建築物和屋頂形式；
- 完全的 密封性;
- 擴大 保溫層 - 不少於 15 厘米；
- 方向 向南方;
- 例外 “寒冷的橋樑”；
- 用法 環保保暖材料；
- 應用 可再生自然能源；
- 建立機械通氣不僅自然。
自然通風產生的熱量損失最大，這意味著它的效率很低。這個系統夏天根本不起作用，冬天需要及時給房間通風。
安裝諸如空氣換熱器之類的設備可以加熱進入的空氣。它通過加熱空氣來提供大約 90% 的熱量，這意味著您可以擺脫通常的管道、鍋爐和散熱器。
設計和建造節能住宅的基本原則
生態住宅的優勢
節能屋有 一些積極的品質 在其他類型的生活空間面前：
- 經濟 - 如果房子是被動的，那麼即使成本上升，所有的電費仍將處於相同的低水平；
- 提高舒適度 - 清潔、宜人的小氣候和清新的空氣，這一切都由特殊的工程系統提供；
- 節能 - 對於這些房屋的供暖需求，成本比普通房屋低10倍；
- 有益於健康 - 沒有黴菌，沒有氣流，濕度增加和持續新鮮的空氣；
- 對自然無害 – 現代節能技術降低了有害物質排放到大氣中的水平。
現代生態住宅可以用一個詞來形容——平衡
被動生活空間被認為是一種特殊的能源效率標準，它可以以環保和經濟的方式安排生活舒適度，對環境的危害最小。同時盡可能減少資源消耗，這意味著不需要安裝單獨的加熱系統，或者已經創建的尺寸和功率都非常小。
被動式房屋的一組特徵
10年後我們的世界會是什麼樣子？
打擊假新聞
正如發表在 Science Focus 門戶網站上的一篇文章所說，技術可以將我們帶入一個我們不確定什麼是真實的、什麼不是真實的世界。同時，借助技術，我們可以區分事實和虛構，在假新聞和 Deepfake 時代尤其如此。
最有可能到 2030 年，技術將幫助我們過上更好的生活，身心健康。預計工作崗位也將發生一些重大變化。
基因革命
如今，許多研究人員對基因組編輯的 CRISPR 方法寄予厚望，該方法可用於治療遺傳性疾病或顯著降低患阿爾茨海默病的風險。甚至有人談論逆轉生物衰老過程的可能性。但在這場與疾病的戰爭中，我們能走多遠？畢竟，大多數疾病不是由一個基因引起的，而是由幾個基因和環境因素共同引起的。一些使我們易患一種疾病的基因也可以預防另一種疾病。
研究人員指出，當今的主要問題之一是價格昂貴的 CRISPR 的可用性。此外，編輯人類基因組也會引發倫理困境——例如，一名中國科學家將 CRISPR-Cas9 技術用於未出生嬰兒的行為受到廣泛宣傳。
也許在接下來的 10 年裡，我們將能夠解決一些複雜的倫理問題。
然而，許多科學家希望未來允許醫生使用這項技術造福人類，但“更詳細的細節”尚未確定。據推測，不同的文化會以不同的方式處理倫理問題。所以在這方面，未來是複雜且難以預測的。
太空革命
人類最後一次踏上月球表面是在 1972 年。然後，很少有人能預測人們在 50 年內不會返回地球衛星。至於世界航天機構（私人和公共）的最新計劃，未來十年的計劃不僅包括發射機器人飛行器，例如 Europa Clipper（計劃於 2021 年發射）、James Webb Space望遠鏡，還可以重返月球和飛行 人到火星.
總的來說，談到太空探索，我願意相信未來 10 年對太陽系和可觀測宇宙的研究會帶來期待已久的消息和激發想像力的問題的答案。誰知道呢，也許到了2030年，人類就會確定，在浩瀚無垠的宇宙中，自己並不孤單。
