Сравнение дома с термосом правомочно, так как согласно законам физики, чем больше отношение плошали наружных поверхностей (м2) к кубатуре дома (м3), тем больше энергии необходимо, чтобы обеспечить постоянную температуру внутри. Проще говоря, обогреть компактное здание, квадратное в алане, гораздо легче, чем вычурный массивный особняк с обилием углов, выступов и эркеров. Аля сохранения тепла важен и гип стен. «Коробка» (стены, кровля, перекрытия! с хорошей теплоизоляцией значительно замедляет остывание, а шачит, сокращает потери тепловой энергии.
Основы энергоэффективного проектирования
В эпергоэффективных домах тратится минимум тепловой энергии — в 5—10 раз меньше, чем в стандартных. И закладывается такая экономия еще на этапе проектирования, благодаря выполнению четырех основных условий :
• величина и форма строительной ппощадки, соответствующий наклон участка и достаточная растительность позволяют пассивно испапьзовать солнечную энергию. Это значит, что дом можно сориентировать на южную сторону, а также использовать углубчения рельефа. деревья и т. д. — например, для шииты от сильных ветров ию перегрева здания летом ;
• дом должен иметь монолитную форму и буферное размещение помещений, так как это сокращает энергопотребление. Одновременно рекомендуют установить современные устройства, такие как солнечные коллекторы, тепловые насосы, ветрогенераторы;
• все наружные преграды, такие как пол на грунте, стены и крыша, должны характеризоваться хорошей теплоизоляцией с коэффициентам теплопередачи 0.15— 0,20 Вт/м °С (для окон и дверей — 0.80—1 Вт/м °С). Разумеется, нужно исключить мостики холода. Кроме того, наружные поверхности должны быть герметичными, так как проникновение неконтролируемого холодного воздуха равнозначно потере тепла;
• в энергоеффективном доме должна быть запроектирована система механической вентиляции с получением тепла до 75% (гравитационная вентиляция недопустима). Рекомендуют также использовать грунтовые теплообменники — рекуператоры.
Особенно важны и достаточно легки в исполнении два последних требования. Это так называемые обязательные условия, без которых дом не станет энергоэф-фективным. Их соблюдение зависит от знаний и умений проектировщика, а также от наличия средств у хозяина. С точки зрения строительства энергоэффективные здания несколько дороже стандартных та 5—15%), зато экономичнее в обслуживании (на 20—40%).
Нужно обратить внимание и на регион, в котором будут возводить дом. В силу своего географического расположения и большой площади Украина охватывает несколько климатических зон, средняя температура в которых может отличаться на 10°С. Поэтому, например, коэффициент теплопередачи наружных плоскостей постройки в Херсоне может быть на 10—15% ниже (из-за более теплого климата), чем коэффициент теплопередачи стен дома в Чернигове.
Подземные поверхности
Энергоэффективные дома — это не только хорошо утепленные стены и крыша. Это также подземные плоскости, то есть стены фундамента, пол на грунте или плиты фундамента.
Большая прочность и долговечность — основные параметры конструкций, так как на стены или плиты фундамента ложатся все постоянные (вес строительных конструкций и отделочных материалов) и переменные нагрузки (вес снега, людей, давление ветра).
Для строительства подземных плоскостей больше подходят полнотелые, не имеющие пустот материалы:
Бетонные блоки размером 12x25x38 см и масой-25 кг — идеальный материал для фундамента. Они очень прочные, морозостойкие и впитывают мало влаги (5—9%). Кроме того, они относительно дешевы.
Пустотелые засыпные блоки бывают разного размера и разной формы, но из них можно делать стены фундамента толщиной 20, 25 и 30см. Отверстия в них наполняютобычным бетоном пли керамзитобетоном. Стены из этих материалов имеют практически такие же свойства, что и стены из полнотелых бетонных блоков. Дополнительно можно использовать металлические пруты, которые увеличит прочность конструкции.
Полнотелые керамические кирпичи тоже подходят для строительства фундамента. Они могут быть сделаны из клинкера (с впитываемостью 12%) или хорошо обожженной глины и впнтываемостью 20%). Небольшие размеры и вес этих материалов делают их удобными в работе но для кладки в этом случае нужно много времени. Из недостатков можно отметить то, что стены надо штукатурить перед укладкой вертикальной гидроизоляции.
Монолитный бетон — гарантия прочности при низкой цене. Свойства бетона позволяют делать как стены, так и плиты фундамента прочными, морозостойкими. практически не впитывающими влагу и дешевыми. Недостаток — необходимость опалубки.
Для гидроизоляции фундамента используют жидкие битумные мастики (создающие прочные, эластичные стойкие ко многим химическим веществам и УФ-излученню покрытия) и гидроизоляционные пленки из ПВХ или полиэтилена толщиной 0,6—2 мм. которые можно клеить к основе пли закреплять механически в любое время года, независимо от погоды.
Хорошая теплоизоляция — это отсутствие мостиков холода на стыке наружных поверхностей и небольшая толщина конструкций К сожалению, многие материалы, которые используют для подземных конструкций не отвечают этим требованиям. Поэтому необходим дополнительный утепляющий слой (с внешней стороны). Теплоизоляционные материалы, контактирующие с фунтом, должны быть устойчивы к влаге и механическим повреждениям.
Экструдированный пенополистрол — лучшее решение для утепления стен, плит фундамента и пола на фунте. У этого материала хорошие теплоизоляционные, водоотталкивающие и прочностные характеристики.
У пенополистирола качество чуть хуже, но он дешевле. Для изоляции стен фундамента подходят плиты с удельным весом не менее 20 кг/м3.
Простота и легкость строительства обусловлены использованием известных и не требующих высокой квалификации технологий. Это очень важно при возведении небольших домов для одной семьи.
Cтены фундамента
Стены фундамента — это относительно небольшие конструктивные элементы дома высотой 50—150 см. Их размеры зависят от количества этажей, высоты цоколя и типа стен первого этажа. В энергоэффективных домах стены фундамента двух- пли трехслойные.
Несущие стены чаще всего делают из бетонных или пустотелых засыпных блоков толщиной 20—38 см. реже — из сплошного кирпича или монолитного бетона. Их утепляют слоем экструдированного пенополистирола толщиной не менее 15 см. что обеспечивает коэффициент теплопередачи не более 0,20 т/мг °С (даже в цокольной части).
Возводя стены из бетонных блоков, необходимо обращать внимание на толщину соединений (горизонтальных — 8—15 мм, вертикальных — 5—15 мм), чтобы не уменьшить прочность стены. Делая стени фундамента из пустотелых засыпных блоков, только первый слой кладут на раствор и четко выравнивают по горизонтали. Остальные кладут насухо. После укладки трех слоев конструкцию заливают бетоном.
Гидроизоляцию — как вертикальную, так и горизонтальную — нужно укладывать очень тщательно, соблюдая технологию, иначе она не будет выполнять свою функцию. Плиты пенополистирола необходимо приклеивать по всей поверхности, а не только по периметру. Благодаря этому они не потрескаются, когда стены фундамента будут засыпать. Рекомендуют защитить их пленкой или сеткой из стекловолокна, залитой клеевой смесью.
Полы на грунте
В энергоэффективных домах часто устраивают пол на грунте, который считается наименее затратной системой организации фундамента. Разумеется, он должен иметь соответствующие тепло- и гидроизоляцию (причем первая необязательно связана с подогревом). Кроме того, он должен поглощать все вибрации и звуки. На стыке пола и стен не должно быть мостиков холода.
На этапе проектирования надо учесть отношение поверхности пола к периметру дома, климатические условия региона, уровень грунтовых вод и тип грунта. По теплотехническим параметрам более предпочтительна глина, менее — песок и еще хуже скала.
Пол на грунте обычно состоит из следующих слоев: подкладочного, гидроизоляции, теплоизоляции, подложки под напольное покрытие и напольного покрытия. Причем все слои, которые укладывают на теплоизоляцию, должны быть разделены специальными планками по периметру. Особенно это актуально для полов с подогревом. Известно, что пенополистирол, бетон, гипс и дерево характеризуются разными коэффициентами расширения. А планки по периметру отделяют слои от наружных и разделительных стен, уменьшают вибрацию и проникновение шума (до 2 дБ). К тому же это предупреждает растрескивание бетона.
Фундаменты из плит
Возведение дома на железобетонной плите — эффективное и экономичное решение, особенно в случае сложных грунтововолных условий (например, на рыхлых грунтах или участках с высоким уровнем залегания грунтовых вод).
В энергоэффективных домах предпочтительна плита фундамента с подогревом, которая может быть даже не углублена в грунт. Это современное решение имеет много достоинств. Оно дает возможность построить дом при высоком уровне грунтовых вод и на неоднородном грунте.
Дважды армированная плита фундамента толщиной 12—20 см. уложенная на теплоизоляционный слой из пенополистирола толщиной 15—20 см и подкладочный слой из гравия толщиной 15—30 см, настолько надежна , что может использоваться на самых непрочных грунтах. Земляные работы сводятся к удалению перегноя, укладке и сгущению дренажного слоя из гравия или, крупного песка. Не нужны стены фундамента. Нет необходимости в установке батарей и других элементов ценфализованной системы отопления.
Как плиту фундамента, так и полы на грунте можно обогревать с помощью традиционной водяной системы отопления, теплового насоса, газа и т. д. Также можно использовать замкнутую систему поверхностного обогрева плит фундамента, работающую на электричестве.
Наземные плоскости
Качество видимых частей здания не менее важно, чем качество фундамента. От внешнего вида и технических характеристик стен, крыши, окон и дверей зависит как привлекательность постройки,так и ее енергоэффективность.
Теплоизоляция — основной параметр, который непосредственно влияет на стоимость обслуживания дома. Это объясняется тем, что стены и крыша пропускают около 30—55% тепла, используемого для обогрева, а окна и двери — около 15—25 %. Поэтому не удивительно, что специалисты рекомендуют использовать теплоизоляцию из минеральной
ваты или пенополистирола толщиной 15—25 см и окна с двухкамерными стеклопакетами.
Звукоизоляция - влияет на комфорт. Она особенно важна в местах с повышенным уровнем шума (в центре города, в случае близости автомагистралей и железных дорог). Хорошую звукоизоляцию обеспечивают бетон, керамический кирпич, минеральная вата и другие материалы.
Паропроницаемость часто называют «дыханием стен». Но в энергоэффективных домах она не важна, так как в них обязательны герметичные конструкции и механическая вентиляция. А в обычных лучше использовать пористые материалы, например клеточный бетон пли минеральную вату.
Аккумуляция тепла позволяет ликвидировать скачки температуры внутри помещения и экономить тепловую энергию. Эта характеристика обязательна для энергоэффективных домов. Хорошей аккумулятивной способностью обладают тяжелые материалы, такие как камень, бетон, клинкерный и известково-песчаный кирпич.
Наружные стены
Главная задача стен энергоэффективных домов для одной семьи — зашита обитателей от неблагоприятных атмосферных явлений и обеспечение комфорта. Важны также эффектный вид, технические свойства поверхностей и расходы на эксплуатацию здания.
Трехслойные стены — одна из лучших конструкций, каждый слой которой выполняет определенную функцию. Несушая стена толщиной 18—20 см может быть сделана из пустотелых керамических блоков, нзвестково-песчаных кирпичей и других материалов. Изоляционный слой из пенополистирола или твердой минеральной ваты толщиной 15—20 см гарантирует хорошую теплоизоляцию стены и исключает мостики холода. А защитный слой толщиной 8—12 см из клинкерного кирпича, известково-песчаных, бетонных пли керамических блоков (часто оштукатуренных) гарантирует привлекательный вид здания, долгую службу и дополнительную звукоизоляцию.
Двохслойные стены - более тонкие, чем трехслойные. Но они менее прочные и больше подвержены механическим повреждениям. Наружные несущие стены толщиной 24—29 см делают из тех же материалов, что и трехслойные. В качестве теплоизоляции используют пенополистирол, реже — минеральную вату. Чаще всего слой утепления защищают сеткой из стекловолокна и тонкой штукатуркой.
Однослойные стены с соответствующим теплоизоляционным слоем — едва ли не лучшее решение для энергоэффсктпвпых домов. Но только при условии, что их возвели из керамических пустотелых блоков, пустоты в которых заполнены пенопластовой крошкой. У стен толщиной 31—36 см коэффициент сопротивления теплопередаче составляет 0,19 Вт/м2 °С. Утолщенный внутренний слой керамзитобетона улучшает тепловую аккумуляцию и придает стене дополнительную прочность. А правильная (то есть обеспечивающая герметичность) установка окон, дверей и порогов позволяет избежать мостиков холода. |
.bmp)
.bmp)
.bmp)
.bmp)
.bmp)