5.1.1.2 Конструкція школи

5.1.1.2 Конструкція школи

Школа розташована на віддалі 1 км від моря, в оточенні приміських будинків. Грунт в цьому місці наносний і не витримує значних навантажень, що зумовило використання палів для підтримки будинку. Конструкція будинку є складна і добре ізольована, з величезною, направленою на південь сонячною стіною, яка виходить на ігрові майданчики і тому не загороджена від сонячного освітлення.

Місцевий клімат є типовий для Британії, з типовою середньою річною температурою (10°С), і при розташуванні на західному узбережжі має низький місячний перепад температури (10,5°С). Кількість сонячних годин в році складає 1450, близько до середнього значення в Британії. Кількість днів в році без прямого сонячного освітлення відносно невелика (60), при порівнянні з середнім значенням по країні (80). Через близькість до моря, середня вологість є високою (75%) і середня швидкість вітру вищою, ніж в середньому по країні.

Будинок складається з двох частин, розташованих під невеликим кутом одна до одної. В західній частині, розміром приблизно 70м*12м*7м в висоту, розташовані класні кімнати, лабораторії і актовий зал. В східній частині, приблизно 31мх15м*6м в висоту, розташований гімнастичний зал, слюсарна і деревообробна майстерні. Коридор проходить вздовж північної сторони будинку на рівні першого поверху.
* Architects Journal, 5 квітня 2001

Стіни масивні і добре ізольовані, з розрахунку на Британський клімат. Дах виконаний з бетону, товщиною 18см, облицьованого мінеральною ватою. Стіни зроблені з традиційної цегляної кладки, товщиною 22,5 см з високоякісним дерев'яним ізоляційним каркасом на зовнішніх стінах. Вони мають теплоізоляцію товщиною 13 см спіненого полістирена, захищеного бар'єром з бітумної суміші. Підлога зроблена з 10 см гравію, покритого 15 см тяжкого бетону і на поверхні 10 см легкого бетону. Внутрішні підлоги зроблені з 22,5 см бетону і внутрішні стіни з 22,5 см цегляної кладки. Будинок має дуже малі витрати тепла і дуже велику теплову інерцію.

Сонячна стіна складається з двох листів, з проміжком між ними 60 см. Кожний лист складається з великої кількості скляних панелей, розміром 61 см*107 см в металіч¬ному каркасі. Зовнішній лист зроблено з 5 мм листового скла, а внутрішній лист з прокатного скла. Між листами зроблені мостики для обслуговування і зменшення конвекційних потоків повітря. Приблизно 8% стіни обладнано вентиляційними отво¬рами, розміщеними вздовж горизонталь¬ної осі. Обертові теплопоглинаючі панелі з полірованого з одного боку і зачорненого з іншого боку алюмінію складають май¬же третину поверхні внутрішнього листа.

Вони захищають людей від безпосереднього сонячного світла і в той же час поглинають соняч¬ну енергію і передають її всередину будинку. Інтенсивність цього процесу залежить від того, яким боком панелі повернуті до сонця. Панелі повертають двічі на рік - весною і осінню. Морган спочатку планував встановити ізоляційні рухомі заслони для зменшення поглинання тепла при потребі, але надійна робота таких заслон вимагала надто великих витрат. Подібні теплопогли-наючі панелі покривають секції цегляної кладки, які зроблені в гімнастичному залі і на східних клітках і займають приблизно 12% скла внутрішнього листа. Призначення цих цегляних секцій - отримати і накопичити тепло в будинку.

Вентиляційні отвори призначені для забезпечення обміну повітря шляхом природної вентиляції на рівні першого і другого поверхів. Вентиляційні отвори і зовнішні двері при закритті герметизують будинок.

Було встановлено, що приблизно 25% тепла викидається в атмосферу зимою, і 35% - влітку. Сонячна стіна має теплоізоляційне значення U= 2,6 Вт/м?,°С, а стіни і стеля приблизно 0,3 Вт/м2,°С. Ключовою особливістю будинку є здатність накопичувати тепло. При низькому рівні вентиляції (такому, як, наприклад, вночі, коли будинок не використовується), пройде багато днів, перш ніж будинок змінить внутрішню температуру у відповідності з зовнішніми умовами.

Мабуть некоректно називати цей будинок сонячним. Влітку дійсно 85% тепла поступає від сонця. Але зимою навпаки, тільки 23% тепла отримується від сонця, і будинок фактично опалюється енергією освітлювальних ламп (накалювання) і теплом розміщених в ньому осіб при показнику вентиляції 1 зміна повітря за годину. Для забезпечення комфортних умов взимку, освітлювальні лампи включаються автоматично до того, як прийдуть діти. Протягом року школа споживає електроенергії в 2-3 рази більше, ніж подібні звичайні школи, загалом близько 9-12 Вт/м2 (цифри взяті за період 1963-83 роки, до періоду комп'ютеризації). Школа дійсно має прекрасно теплоізольований будинок і більшість тепла втрачається через вентиляцію і через сонячну стіну (97% влітку, 92% взимку).