Пассивный дом толщина стен
Обновлено: 24.04.2024
Что такое пассивный дом?
Термин "пассивный дом" ввели в Германии в начале 90-х годов прошлого века. Пассивный - значит соответствующий определенным характеристикам энергосбережения. Главный показатель - норма потребления условного топлива на 1м2 площади помещения в год. Условное топливо, это солярка по нашему.
Дом площадью 200м2 "съест" за год одну бочку солярки. При этом не важно, какая климатическая зона.
В доме должна быть строго определенная одинаковая температура. И в жару, и в холод. И на полу, и под потолком. Содержание кислорода не должно меняться, сколько бы людей не было в помещении.
Как-то я был на ознакомительной лекции в пассивном доме площадью 220м2. В помещении было человек 35-40. Окна все закрыты, духоты не ощущалось совершенно.
И ладно бы обычный дом. Так они же строят садики, школы и многоквартирные дома с такими же характеристиками!
Обратите внимание, какая толщина стен:
Здесь можно передать привет производителям газобетона и теплой керамики в России, которые любят говорить о том, что их материалу не нужно утепление. И правда, зачем? Пусть лучше немцы, дураки, утепляются в своей Германии.
Утеплитель используют не самый дешевый, который есть в ближайшем магазине, а самый лучший из последних разработок:
Детский сад площадью 1000 м2. Отапливается электричеством. Как вы думаете, какая мощность у дополнительного котла для отопления (подогрев на холодные дни)? 15кВт.
На данный момент уже построен пассивный кинотеатр. Когда я был в Германии, он еще только проектировался. Поэтому фотографий кинотеатра нет.
Принцип пассивного дома простой. Вокруг всего дома создается вакуумный контур из утеплителя. Ни одной дырочки быть не должно. И этот показатель проверяется специальным оборудованием. Воздух в таком доме должен замещаться однократно в течении одного часа.
Например, у нас в доме из клееного бруса воздух может обновляться 15 раз за час, если брус начал немного рассыхаться. Хотя от типа вентиляции здесь так же зависит очень многое.
В пассивном доме стоит рекуперационная установка с КПД не меньше 75%. То есть отработанный воздух отдает чистому с улицы не меньше 75% своего тепла. Ставят же, как правило, установки с КПД в 84 или 92%.
Все элементы пассивного дома имеют соответствующие сертификаты и характеристики.
Вот профиль окна:
Вариантов профилей много. Это один из примеров.
Вопрос с мостиками холода в местах крепления бетонных плит балкона или металлических закладных так же решен. Изобретен элемент-посредник между бетонной плитой балкона и стенкой дома.
Специально разработанный терморазъем от компании Schöck:
Обратите внимание на контактную сварку черного и цветного металлов! Решена очень сложная в техническом плане проблема соединения. Это было нужно, так как у разных металлов разная теплопроводность. Контроль качества каждого изделия жесточайший. Ответственность тут зашкаливает. Кстати, в отделе качества на этом заводе работает наш соотечественник!)
Интересную задачу решали при строительстве этого жилого комплекса пассивных домов:
На месте застройки раньше был пустырь, на котором жили какие-то редкие ящерицы. Перед строительством отловили 3000 штук и переселили.
Не знаю, дали ли каждой по квартире, но переезд был точно за счет застройщика.
Любое жилье в Германии обеспечивается всей необходимой инфраструктурой. На одну квартиру 2 машино-места в подземном паркинге. В то время, пока строился садик по пассивной технологии, для людей возвели по-быстрому "непассивный садик". Чтобы людям не пришлось возить детей в другой квартал. Квартиры в этом комплексе по 160-180-220 м2 общей площадью.
Строительство подобных домов государством субсидируется так, что их цена выравнивается с ценой домов, которые критериям этой технологии не удовлетворяют. С 2019 года в Европе собираются строить только по пассивной технологии. Если не передумают.
Ах да, забыл про один небольшой нюанс. Мы там про стоимость м2 все время спрашивали. Так вот. В среднем 3000 евро. Это был 2014 год.
Автор: Алексей Полевков
Яндекс-дзен: СТРОИМ ДОМ
Телеграм-канал: СТРОИМ ДОМ
Группа VK: СТРОИМ ДОМ
Подписывайтесь на что-нибудь из списка ресурсов СТРОИМ ДОМ !) Лучше на дзен или телеграм - удобнее читать!
Поставь лайк, если статья понравилась! Не понравилась - смело диз, не стесняйся!))
Своими руками - Как сделать самому
Как сделать что-то самому, своими руками - сайт домашнего мастера
КИРПИЧНЫЕ СТЕНЫ
Кирпичные стены долго нагреваются и медленно остывают, сохраняя в доме прохладу летом и тепло зимой.
Для Московского региона сопротивление теплопередаче находится в пределах 3,1-3,2 м • °С/Вт (температура наиболее холодной пятидневки составляет -26 °C, наиболее холодных суток -32 °C). Обыкновенный кирпич плотностью 1700-1800 кг/ м 3 имеет коэффициент теплопроводности 0,6-0,7 Вт/м.
Нетрудно посчитать, что для достижения нормативной планки нужно строить не дом, а крепость со стенами двухметровой толщины.
Положение не спасают и условно-эффективные пустотные (плотность 1400-1600 кг/м 3 , коэффициент теплопроводности 0,35-0,5 Вт/м • °C) кирпичи. Теплоизоляционная способность таких изделий недостаточно высока, чтобы обеспечить сбережение тепла на разумных условиях.
ПОРИЗОВАННЫЕ БЛОКИ
При кладке керамических камней раствор затекает в пустоты и тем самым создает мостики холода. Чтобы этого не случилось, перед нанесением раствора ряды кладки покрывают полимерной сеткой.
Стены толщиной 510 мм, то есть в один блок, отвечают современным энергосберегающим концепциям. Дом достаточно оштукатурить снаружи особым «теплым» раствором. Но обычно хозяева идут дальше и монтируют фасадную систему утепления по мокрому типу. В результате стены отлично сохраняют тепло. Расходы на отопление дома минимальны. Если позаботиться об установке современных энергосберегающих окон и монтаже современной отопительной системы, то достаточно будет лишь рассеянной тепловой энергии земли и солнца (тандем тепловой насос плюс солнечный коллектор), чтобы поддерживать в доме благоприятный температурно-влажностный режим.
ЯЧЕИСТЫЙ БЕТОН
Как известно, бетон хорошо проводит тепло, поэтому он не очень хорош для стен загородного дома.
Структура перечисленных материалов образована мельчайшими воздушными порами (ячейками), которые придают продукции из ячеистого бетона высокую теплоизоляционную способность и сравнительно небольшую объемную массу. Стены, возведенные по технологии однорядной блочной кладки, не требуют дополнительного утепления. С деревом «воздушный» стройматериал роднят близкие теплотехнические показатели.
Ячеистый бетон, как и древесина, хорошо обрабатывается. Блоки разрезают ручным инструментом. В экологическом плане стеновые материалы этого класса также близки к древесине, но, в отличие от натурального дерева, они не горят (за исключением полистиролбетона) и не реагируют на изменение температуры и влажности.
ГАЗОБЕТОН И ГАЗОСИЛИКАТ
В состав газобетона входят известь, цемент, песок и вода. Роль газообразователя играет алюминиевая пудра. Известь и алюминий вступают в химическую реакцию, и выделяющийся при этом газ образует множество пор-ячеек. Полуфабрикат твердеет и набирает прочность в автоклавной камере (повышенное давление плюс температура 190 °C), что исключает образование трещин и других дефектов, а также минимизирует усадку и освобождает материал от внутренних напряжений.
ПЕНОБЕТОН
Стоимость квадратного метра стены из газобетонных блоков ниже, чем у аналогичной конструкции из кирпича или бруса.
Применение продуктов с разной способностью к образованию пены приводит к расплывчатости технических характеристик конечного продукта. Твердение пеноблоков обычно происходит в естественных условиях. Процесс протекает неравномерно, вызывая усадочные деформации. Технологические несовершенства негативно сказываются на свойствах материала. К геометрии блоков также возникают претензии. Качественный пенобетон выглядит вполне прилично, но этого недостаточно, чтобы отказаться от цементно-песчаного раствора при кладке стен.
Определение требуемой плотности, класса прочности и коэффициента теплопроводности бетона производится на основании конструктивного и теплотехнического расчета. Он учитывает планировочную схему дома,
Словом, на сокращение теплопотерь через швы рассчитывать не приходится.
ПОЛИСТИРОЛБЕТОН
КАРКАСНЫЙ ДОМ
Отдельно стоит сказать о каркасных домах.
Для придания большей жесткости каркасной конструкции с внешней стороны устанавливают ориентированно-стружечные плиты (ОСП). Пространство между стойками каркаса заполняют теплоизоляционным материалом, преимущественно минераловатными плитами.
Речь идет о конструктивной схеме двойного объемного каркаса, которая обеспечивает строению стопроцентное повышение запаса прочности и уровня энергосбережения. Конструктивная схема двойного объемного каркаса состоит из двух рядов смещенных друг относительно друга стоек и ригелей (в шахматном порядке). При этом теплоизоляция внешнего ряда перекрывает внутренние деревянные элементы, полностью предотвращая самые незначительные утечки тепла.
Своими руками - Как сделать самому
Как сделать что-то самому, своими руками - сайт домашнего мастера
Как построить пассивный, энергоэффективный дом – поэтапное фото и последовательность работ, выбор стройматериалов
Пассивный дом (от нем. Passivhaus или англ. passive house) является разновидностью энергосберегающих домов. Он настолько хорошо теплоизолирован,что требует на своё отопление в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу объёма, потребляемой большинством современных зданий (в идеале он должен иметь собственную независимую энергосистему и благодаря этому вообще не требовать расходов на поддержание комфортной температуры). Например, для Германии, где в 90-х гг. прошлого века и разрабатывался стандарт пассивного дома, норма энергопотребления для него составляет 15 кВт * ч/(м 2 * год), а общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (горячая вода + электрическая энергия) не должно превышать 120 кВт * ч /(м2 * год).
Но пассивный дом — это не только теплоизоляция. Это ещё и герметизация внешнего контура путём создания непрерывного пароизоляционного контура изнутри дома. Низкая потребность в тепле в нём обеспечивается и благодаря нагреву приточного воздуха системой рекуперации, встроенной в приточно-вытяжную вентиляцию (её применение является обязательным в таких зданиях, поскольку иным путём достичь благоприятного температурно-влажностного режима в сочетании с контролируемым нормативным притоком свежего воздуха просто невозможно), а также за счёт максимального использования тепла солнца, поступающего через энергосберегающие окна, энергии земли, воды, солнца и т. п.
Если верить западным разработчикам пассивных домов, то цена на эти строения должна быть всего лишь на 15-20 % выше цены обычного, так скажем, дома. Вот только в российских условиях эта разница получается более значительной, и в результате цена пассивного дома становится непомерно высокой для среднего россиянина. Не устраивает такое положение дел и строителей, ведь заказов на столь необходимый, как кажется, россиянам продукт пока очень мало.
Так можно ли стоимость пассивного дома существенно снизить?
Специалисты российской компании «Экватор» решили, что можно, и спроектировали, а затем и построили трёхэтажный энергоэффективный дом общей площадью 282 м 2 , соответствующий по показателям тепло-сбережения пассивным домам. Об идеях, заложенных в этот проект, и ходе его реализации мы коротко расскажем в этой статье. Причём большая часть информации о технологии строительства будет представлена в фотографиях и подписях к ним.
Суть строительства
Для традиционной деревянной каркасной конструкции, как правило, применяются стойки из доски сечением 150 х 50 мм. Если в энергоэффективном доме использовать для стоек те же доски, сплачивая их между собой, то утолщение стен, кровли и перекрьгий в 2,5-3 раза приведёт не только к увеличению расхода древесины в те же разы и к существенному удорожанию конструкции, но и к её утяжелению. При этом не будет решена проблема устранения так называемых мостиков холода, которыми в каркасной конструкции являются массивные деревянные элементы.
Поэтому специалисты компании «Экватор» предложили вместо стоек из сплочённых цельных досок использовать облегчённые деревянные фермы заводского изготовления, в которых две расположенные параллельно на определённом расстоянии доски сечением 80 * ДО мм жёстко связаны между собой врезанными в них раскосами из бруска сечением 50 х 50 мм. Такие конструкции ещё называют параллельно-поясными фермами и в каркасном строительстве используют в основном для изготовления перекрытий. При строительстве дома их использовали как стойки и балки-фермы. Правда, собранные из таких элементов каркасные конструкции
практически невозможно качественно утеплить традиционными плитными материалами, и поэтому было решено применить для теплоизоляции эковату, закачанную под давлением.
Строительство энергоэффективного дома – ход работ, материалы и этапы
Фундамент.
Строительство дома начали с фундамента, конструкция которого была выбрана в соответствии с грунтами под домом и весом здания. В данном случае, поскольку дом по расчётам был довольно лёгким, предпочтение было отдано свайно-ростверковому фундаменту.
Сваи диаметром 250 мм изготовили по ТИСЭ (Технология индивидуального строительства и экология) с уширением в нижней части и заглубили их на 1,7-2,0 м (участок застройки имеет небольшой уклон), для чего использовали буровой станок. Над линией свай установили деревянную опалубку, с помощью которой отлили ростверк сечением 40 * 40 см. Для увеличения прочности как свай, так и ростверка внутри них имеется каркас, созданный с использованием стеклопластиковой арматуры диаметром 8 мм. В свежий бетон ростверка вставили резьбовые шпильки для крепления обвязки каркаса.
Строительство каркаса дома
Далее со стороны боковых фасадов на закреплённую к ростверку обвязку установили длинные фермы-стойки каркаса стен первого и второго этажей, а затем с оставшихся двух сторон на перекрытие (по дополнительной обвязке) — стойки высотой 2,8 м, скрепив их по верху обвязкой. На них и уложили фермы-балки перекрытия первого этажа (они опираются одним концом на стойки, вторым — на предварительно возведённые внутренние несущие перегородки).
Далее на перекрытие установили длинные стойки каркаса стен второго этажа и фронтонов.
Любопытной особенностью конструкции является то, что установленные первыми длинные стойки каркаса стен одновременно первого и второго этажей не несут нагрузки от перекрытия первого этажа (крайние его балки лишь прикреплены к этим стойкам), но зато держат стропильную конструкцию и прикреплённую деревянными двутавровыми балками к ней перекрытия второго и чердачного этажей (всё это монтировали, опираясь на собранное перекрытие над первым этажом).
После возведения вентилируемой кровли стены обшили снаружи ветроизоляционным полотном, прижав его к каркасу прибитыми наискось рейками (они образуют вентилируемый зазор), а позднее, при наружной отделке, — ЦСП-плитами.
Далее внутри стен и перекрытий проложили необходимые инженерные коммуникации — трубы холодной и горячей воды, канализации, а также электрические кабели и вентиляционные воздуховоды. После этого стены изнутри дома поэтажно обшивали и заполняли эковатой: сначала её задули в цокольное перекрытие, затем внутрь стен и в перекрытие первого этажа и т. д. Последней утепляли кровельную конструкция, в которую эковату подавали из-под «конька».
Согласно расчётам удельное сопротивление теплопередаче должно было составить приблизительно 10, 11 и 12 м2 * °С/Вт соответственно для наружных стен, цокольного перекрытия и кровельной конструкции, что вполне отвечает требованиям, предъявляемым в части теплосбе-режения к пассивным домам.
Об эковате:
Эковата — распушённые целлюлозные волокна, производимые из переработанных газет (бумага измельчается и перетирается на отдельные волокна с трёхмерной структурой, напоминающие по форме ватный тампон) с добавлением антипиренов и антисептиков (борная кислота). Что это даёт? Под воздействием пламени бораты обезвоживаются, окисляют и карбонизируют поверхность, образуя на ней защитный тугоплавкий слой, защищающий внутренние слои материала от поступления воздуха и тепла. В результате эковата умеренно горюча (по классификации — группа Г2), под воздействием прямого пламени лишь тлеет (группа В1), выделяя только углекислый газ (СО2), дымообразующая способность — Д2. Благодаря наличию в составе эковаты борной кислоты она не только сама не подвержена воздействию плесени и грибов (а заодно — нападению насекомых, грызунов), но и эффективно защищает от этих на пастей деревянные конструкции.
Низкая теплопроводность, высокая удельная теплоёмкость и паропроницаемость целлюлозных волокон и обуславливают отличные теплоизоляционные свойства эковаты и защиту от образования конденсата.
И в экологичности материала сомневаться не приходится—в природе целлюлоза является одним из самых распространённых органических соединений и служит природным строительным материалом. Мало того что эковата не содержит в своём составе вредных, летучих, токсичных веществ, при её получении тратится в несколько раз меньше энергии, чем для производства других утеплителей.
Эковата — эффективный теплоизоляционный материал (коэффициент теплопроводности — 0,04 Вт/(м * К) с рядом преимуществ перед аналогичными по теплоизоляционным характеристикам продуктами. Во-первых, она подаётся внутрь утепляемой конструкции автоматически — под давлением по шлангу. Во-вторых, целлюлозные волокна способны почти без потери теплоизоляционных свойств поглощать влагу из воздуха, а затем выпускать её обратно, регулируя таким образом микроклимат помещений. (Традиционные минеральные утеплители конденсируют влагу из воздуха в порах, что приводит к существенному ухудшению их теплоизолирующей способности и, как следствие, требует устройства сплошного защитного пароизоляционного слоя.) И в-третьих, благодаря достаточно плотной «флоковой» структуре, состоящей из разнонаправленных волокон, эковата обладает прекрасной паропроницаемостью и очень незначительной воздухопроницаемостью, что особенно важно при строительстве каркасных домов.
Кстати, учитывая перечисленные свойства эковаты, разработчик технологии пришёл к твёрдому убеждению, что нет нужды защищать утеплённую конструкцию с внутренней стороны сплошным пароизоляционным слоем, — пусть эковата, а вместе с ней и весь дом дышат, создавая тем самым комфортные условия для проживающих в нём.
Отопительная система
Необычно и то, что система тёплого пола работает только на первом и втором этажах—на третий этаж тепло приносит поднимающийся снизу воздух. И ещё один нюанс: трубы тёплого пола сверху прикрывает бетонная стяжка толщиной 5-6 см. Общая масса израсходованного на это бетона — около 12 м3 (29 т). И сделано это совсем не зря—он не только является теплоаккумулятором, но и обеспечивает более равномерный прогрев помещений дома (максимальный перепад температур внутри помещения — 2-3 °С), что значительно повышает комфортность проживания.
Цена вопроса
Построенный по предлагаемой технологии пассивный дом обошёлся несколько дороже традиционного каркасного дома из-за увеличения, во-первых, толщины теплоизоляционного слоя (почти в 3 раза) и, во-вторых, расхода древесины для каркаса (примерно на 50 %). Но надо учитывать, что эковата — материал дешёвый, и значит, удорожание, по сравнению с плитным, минераловатным утеплителем, было не столь значительным.
Зато хозяева дома, благодаря применению новой технологии строительства и обусловленной ею возможности использовать для отопления небольшой электрокотёл, смогли отказаться от подводки к нему газа (а это 300-500 тыс. руб. за подключение) и, как следствие, ежемесячных платежей за него, приобретения и монтажа газового котла на 20-25 кВт, радиаторов отопления, дымоходов, системы безопасности (это по скромным подсчётам обошлось бы в сумму около 150 тыс. руб.), а также от периодического обслуживания газового оборудования и т. п.
И в результате увеличение затрат на строительство компенсировалось за счёт указанной экономии.
Строительство пассивного (энергоэффективного) дома – фото
1,2. При заливке свайно-ростверкового фундамента отлитые в землю сваи (1) связали с ростверком (2) стеклопластиковой арматурой.
3-5. При заливке лент ростверка в ещё не затвердевший бетон вставили резьбовые шпильки, к которым впоследствии прикрепили деревянную обвязку из доски 150 х 50 мм (3,4). На эту обвязку установили фермы цокольного перекрытия, прикрепив их к обвязке саморезами, а также угловые элементы каркаса, собранные из досок сечением 150 * 150 мм (4), удерживая их в вертикальном положении временными укосами. Верхние и нижние пояса ферм связали между собой отрезками досок 70 * 50 мм. На отрезки, соединяющие нижние доски ферм, уложили полосы ЦСП шириной 600 мм и толщиной 10 мм. Поверх ферм создали настил из ЦСП-плит толщиной 16 мм (5)
6, 7. Высокие, проходящие через все этажи дома фермы-стойки боковых каркасных стен установили подошвами на лежащие на бетоне обвязочные доски и прикрепили к ним самореэами (6). Между собой их скрепили временными деревянными укосами. Вершины этих стоек имеют скос (7), соответствующий углу наклона стропильных ферм, которые будут опираться на эти стойки
8, 9. Вдоль лицевого и тыльного фасадов дома к фермам перекрытия сверху прикрепили доски обвязки и на них установили стойки каркаса, по длине равные высоте потолка первого этажа (8), а затем из досок возвели несущие перегородки (9)
10-13. Перекрытие первого этажа создали из ферм (10) по той же технологии, что и цокольное перекрытие. Опираются эти фермы одним концом на стойки лицевого и тыльного фасадов (точнее, на лежащую на стойках обвязку), вторым — на внутренние несущие перегородки, которые после обшивки их с одной стороны ЦСП-плитами толщиной 12 мм (11,12) приобрели достаточную для дальнейшего монтажа жёсткость. Фермы в центральной части дома установили с разрывом для лестничного проёма (13)
14, 15. Со стороны переднего и тыльного фасадов к фермам перекрытия прикрепили обвязку и на неё установили длинные стойки, которые станут основой стен второго этажа и фронтонов (К), после чего смонтировали несущие перегородки второго этажа (15)
16-19. Когда каркас стен был собран, строители приступили к созданию стропильной конструкции. Её собрали из ферм шириной 50 си (16,17), нижние концы которых прикрепили к стойкам боковых стен, а верхние связали попарно двутавровыми деревянными балками чердачного перекрытия. Для устойчивости стропильные фермы снабдили дополнительными подпорами (18,19), а затем в соответствии с проектом прикрепили к ним двутавровые балки перекрытия второго этажа (19)
20-22. На вершине кровли строительным способом создали коньковую часть, после чего прикрепили к стропилам полотна паропроницаемой влагоизоляции, прижали их к стропилам контррейками, прибили к ним обрешётку и смонтировали кровельное покрытие (20). Каркас стен дома снаружи обтянули полотнами паропроницаемой влаговетроизоляции, прижав её к каркасу косыми рейками, что придало конструкции в целом дополнительную жёсткость. При наружной отделке к этим рейкам снаружи прикрепили ЦСП-плиты (21), которые окрасили фасадной краской, а швы между ними прикрыли деревянными раскладками (22)
23-25. Оконные и дверные проёмы окантовали досками толщиной 50 мм, после чего стены дома изнутри обшили ЦСП-плитами толщиной 10 мм. Причём эта обшивка производилась поэтажно, поскольку одновременно с иен проходило утепление стен эковатой: сначала обшили стены первого этажа и, стоя на перекрытии второго этажа, заполнили их эковатой, затем стены второго этажа, их тоже утеплили и т. д. При внутренней отделке дома в проёмы установили окна и двери (23, 24), ЦСП-плиты прошпатлевали, а затем окрасили (25)
26-28. Для устройства тёплых полов по перекрытиям разложили металлическую сетку, к которой прикрепили металлополимерные трубы (26), поверх которых позднее залили бетонную стяжку толщиной 5 см. При этом в бетон добавили полипропиленовое фиброволокно, что предохраняет стяжку от растрескивания. Терло для системы отопления вырабатывает компактный электрический котёл с потребляемой мощностью 6 кВт (27). Все трубы и электрокабели проложили внутри каркасных перегородок (28) и перекрытий
Строительство и монтаж отдельных узлов дома
Фигурные элементы обвязки
Стены каркасного дома, возводимого с применением стоек и балок из параллельно-поясных ферм, могут быть не только прямыми, но и стыкующимися под произвольным углом (именно так выполнены стены главного фасада описываемого нами дома) или выгнутыми по дуге. Понятно, что для возведения таких стен необходимо иметь обвязочную доску соответствующей формы. Изготавливают необходимые фигурные элементы обвязки, как правило, прямо на стройплощадке, используя любую ровную поверхность. Особенно удобно это делать на почти идеально ровной поверхности сплошного настила из ЦСП-плит, венчающего цокольное перекрытие.
Бесшовный теплоизоляционный контур
Он образуется благодаря свойствам используемой в качестве утеплителя эковаты, а также особенностям рассматриваемой каркасной конструкции, к которым прежде всего следует отнести отсутствие деревянных деталей, пронизывающих стены, кровлю или перекрытие, — они-то и являются мостиками холода. Избавиться от последних удалось благодаря теплоизоляционному слою без швов и щелей, так как зковата подавалась в полости утепляемой конструкции под давлением, целлюлозные волокна полностью заполняли изолируемое пространство, плотно прилегая к ограничивающим его поверхностям, а также находящимся внутри полостей силовым элементам конструкции. Бесшовностью во многом объясняются и высокие звукоизоляционные характеристики утеплённой эковатой конструкции (утеплитель прекрасно поглощает звуковые колебания средних и высоких частот, поскольку звук задерживается не только в порах самих волокон, но и между ними).
Схема-разрез каркасной конструкции дома:
1 — чердачное перекрытие из сборных двутавровых балок высотой 500 мм;
2 — стропильная конструкция из ферм шириной 500 мм;
3 — перекрытие второго этажа из балок сечением 200 * 50 мм;
4 — несущие перегородки второго этажа толщиной 150 мм;
5 — перекрытие первого этажа из ферм-балок шириной 400 мм;
6 — несущие перегородки первого этажа;
7 — стены со стойками каркаса из ферм шириной 400 мм;
8 — цокольное перекрытие из ферм-балок шириной 450 мм
Техника утепления энергоэффективного (пассивного) дома
Для утепления собранной конструкции использовался сухой метод нанесения эковаты, поскольку именно он наиболее подходит для заполнения замкнутых полостей в каркасных конструкциях. С виду процесс утепления достаточно прост — эковата из брикета загружается в приёмный бункер нагнетательной машины (а), где она разрыхляется и подаётся по шлангу диаметром 63 мм к месту утепления (расстояние — до 100 м). Шланг вставляется в полость, которую необходимо утеплить (6, в, г), и поступающие по нему целлюлозные волокна быстро заполняют изолируемое пространство, плотно прилегая к образующим полость поверхностям и находящимся внутри неё несущим конструкциям. Закачивают вату до отказа, то есть до тех пор, пока полость не заполнится и вата не замедлит движение по шлангу. Плотность нанесённого утеплителя регулируется давлением воздуха: в полостях стен она составляет45-65 кг/м3, на чердачном перекрытии и в полах между фермами-балками — 30-38 кг/м 3 .
Рекуперация тепла
Возврат тепла, содержащегося в удаляемом из дома воздухе, в холодное время года осуществляется компактной вентиляционной приточно-вытяжной установкой Vort Prometeo Plus HR400 (Vortice). габариты которой (В * х Ш х Г — 935 х 840 х 502 мм, масса — 25 кг, производительность — до 380 м3/ч. Она потребляет не более 160 Вт и оснащена встроенными датчиками температуры, влажности и содержания углекислого газа, что и обеспечивает автоматическое функционирование вентиляции в оптимальном режиме. Подогрев воздуха в морозы осуществляет электронагреватель мощностью 0,5 кВт.
Пассивный дом: мифы и реальность
«Не может быть!» — воскликнет недоверчивый читатель. Может. Появились новые стеновые материалы, современные качественные утеплители, эффективная инженерия, и стало возможным не только снизить расходы на отопление дома до нулевой отметки, но и генерировать энергию! Такой дом называется уже «активным», однако предмет нашего рассмотрения — пассивные дома, которые иногда называют также энергоэффективными.
Вполне естественно, что идея такого дома возникла не в России, где экономия энергии не привилась до сих пор, а в западных странах, хотя единых стандартов пассивных домов нет и там. Едина лишь решаемая задача: дом, не требующий затрат на отопление, или с минимумом затрат.
Решается эта задача прежде всего за счет конструктивных особенностей постройки. Эффективное утепление, отсутствие мостиков холода в материалах и узлах примыканий, герметичность, геометрия здания и ориентация по сторонам света, зонирование помещений позволяют снизить теплопотери до минимума или вообще до нуля. Кроме того, большую роль играет система приточно-вытяжной вентиляции: если она смонтирована неправильно, потери тепла достигают 20–25%. Поэтому в системе вентиляции необходимы рекуператоры, обеспечивающие экономию энергии на нагрев холодного приточного воздуха за счет использования тепла удаляемого наружу теплого. В идеале пассивный дом должен обогреваться за счет тепла бытовых приборов и биотепла жильцов. Дополнительный обогрев, в случае нужды, обеспечивается не с помощью котла, а посредством, допустим, теплового насоса или солнечных водонагревателей.
С точки зрения энергопотребления пассивный дом — весьма эффективен, поскольку исключает разорительные расходы на отопление. Однако тут же возникают опасения относительно экологической безопасности и комфортного проживания: если дом герметичен, то в нем наверняка трудно дышать. И кислорода будет не хватать, и влажность окажется повышенной, и грибки с бактериями станут активно размножаться…
Все эти страхи напрасные. Если дом выстроен профессионально, с соблюдением всех стандартов и нормативов, то никаких грибков не будет и в помине. Грамотный строитель устроит гидро-, тепло- и пароизоляцию так, что стена будет гарантированно сухой, а правильно устроенная система вентиляции и кондиционирования обеспечит помещения свежим воздухом.
Стены пассивного дома
В пассивном доме особое внимание уделяется устройству стен, кровли и фундамента. Именно через эти конструкции (плюс дверные и оконные проемы) теряется львиная доля тепла.
Стены пассивного дома могут быть из разных материалов — все дело в технологии возведения.
В случае деревянных стен для уменьшения тепловых потерь можно наращивать толщину: увеличивать диаметр бревна, сечение бруса и т. п. При достаточной толщине материала дополнительная теплоизоляция стене уже не потребуется, если, конечно, тепло не будет уходить через мостики холода. Чтобы исключить такие теплопотери, применяют специальные способы рубки бревенчатых срубов, а также утепляют те элементы стеновой конструкции, через которые может проникнуть холод. Стена из бруса не будет пропускать тепло, если обеспечено плотное примыкание стеновых элементов за счет профилирования и высокоточной обработкой брусьев. Еще надежнее в этом отношении клееный брус, который не претерпевает усадки, сохраняя первоначальную геометрию в течение всего срока эксплуатации, что, конечно же, положительно сказывается на теплотехнических характеристиках стеновой конструкции.
Но очень толстые деревянные стены существенно удорожают строительство, поэтому для повышения энергоэффективности используют современные утеплители, а также паро- и ветроизоляционные мембраны. При этом ухудшаются экологические характеристики постройки. Абсолютно экологична лишь скандинавская ветрозащитная плита «Изоплат», изготовленная из перемолотой древесины хвойных пород без применения клея и других химических связующих. По теплостойкости плита толщиной 25 мм равноценна 90 мм массива древесины; такая обшивка плотно облегает деревянные стены, утепляет и защищает от продувания. Ветрозащитная плита «Изоплат» разработана специально для северного влажного климата и необычайно популярна в Скандинавских странах и Германии, где используется для наружного утепления не только деревянных, но и каменных домов.
Пассивный дом можно создать и на базе каркасных стен. Необходимо правильно устроить стеновой «слоеный пирог». В него обязательно входит утеплитель, чаще всего минераловатный — экологически безопасный эффективный теплоизолятор. Внутри стеновой конструкции находятся также гидроизоляционные пленки, пароизоляционные мембраны; кроме того, нередко используют специальные теплоизоляционные фасадные материалы и системы. Один из них — упомянутая выше ветрозащитная плита «Изоплат», которая утепляет конструкцию и перекрывает мостики холода по стойкам каркаса. Благодаря высокой паропроницаемости плиты каркас и утеплитель остаются сухими в течение всего срока службы. При использовании в качестве утеплителя льняных матов или целлюлозной эковаты не требуется сплошная пароизоляция — такая стена «дышит», как деревянная. Стены, устроенные по всем правилам, очень теплые, а постройка после закрытия теплового контура представляет собой своеобразный термос, из которого тепло практически не уходит наружу.
Разновидность каркасно-панельных — дома, выстроенные по SIP-технологии, из панелей, изготовленных в заводских условиях. Их теплоизоляционные свойства очень высоки, необходимо лишь при монтаже тщательно теплоизолировать места стыков.
Пассивные дома могут быть из ячеистых бетонов: пено- и газобетона. За счет газовых пузырьков в массиве эти материалы являются очень эффективными теплоизоляторами, а специальные способы монтажа — пазогребневая система соединения блоков и применение клеев вместо цементного раствора — дополнительно повышают теплотехнические характеристики стен. Если использовать еще и эффективный утеплитель, то пассивный дом гарантирован.
Кровля, окна, двери
В пассивном доме чердак должен быть теплым, а это значит, что кровлю необходимо утеплять, с тем чтобы кровельный пирог минимально пропускал тепло или вовсе не пропускал. Ведь если подкровельное помещение отапливается, вследствие разницы температур воздуха снаружи и внутри может образоваться конденсат, тогда утеплитель намокнет и потеряет эффективность. Вот почему одним из важнейших элементов кровельной конструкции является вентилируемый зазор между утеплителем и кровельным покрытием. На кровле применяются также антиконденсатные гидроизоляционные пленки, диффузионные и супердиффузионные паропроницаемые мембраны. Функции таких пленок и мембран выполняет и кровельная плита «Изоплат», дополнительно утепляющая кровлю (особенно по деревянным стропилам), и обеспечивающая высокую звукоизоляцию, что актуально для мансард.
Оконные и дверные проемы также требуют внимания при создании пассивного дома. Места примыканий оконных блоков к стенам тщательно утепляются и герметизируются, а стеклопакеты выбираются с двойным или тройным остеклением и заполнением пространства между стеклами инертным газом. Такие окна, как правило, снабжены, системой микропроветривания, доводчиками и другими техническими приспособлениями, уменьшающими потери тепла.
Не менее актуально и утепление дверей. Металлическая дверь — надежная защита от непрошеных гостей, но, в отличие от деревянной, добиться ее высокой тепло- и звукоизоляции гораздо сложнее ввиду высокой теплопроводности и плотности металла. Чаще всего в качестве теплозвукоизоляционных материалов используют пенополистирол, пенополиуретан, минеральную и каменную вату. Теплоизоляции помещения способствует также уплотнитель, который еще защищает от проникновения пыли и приглушает звонкие удары полотна дверного блока о коробку.
Помимо всего перечисленного, энергопассивность в значительной степени обеспечивает комплекс инженерных систем дома. Но об этом в другой публикации.
Слово экспертам
Пентти Коскенранта, директор фабрики Ikihirsi:
Для меня энергоэффективный дом может быть только деревянным. По проведенным исследованиям, на обогрев деревянных стен толщиной от 180 мм затрачивается всего лишь около 10% всей энергии, потребляемой домом. На фабрике деревянных домов Ikihirsi производятся дома из клееного бруса и клееного бревна разной толщины, и российским клиентам мы рекомендуем строить дома из клееного бруса сечением не менее 180 мм: это оптимально для наших стран, где продолжительность холодного периода полгода. Деревянные стены сами по себе хороший теплоизолятор и помогают поддерживать ровную температуру внутри дома. А еще стены из клееного бруса отличаются тепловой инерцией, и современные способы производства позволяют максимально использовать эту волшебную особенность дерева. Деревянные стены нагревают воздух внутри помещений за счет накопленной энергии и естественным образом фильтруют его от пыли и углекислого газа.
Слово экспертам
Александр Новожилов, коммерческий директор ООО «Гарус»:
У SIP-технологии высокий потенциал в сфере строительства энергоэффективных домов. Дома из SIP очень теплые и сохраняют тепло, как термос. Для достижения таких же показателей кирпичная стена должна быть в 15 раз толще SIP-панели. При одинаковой толщине стена из SIP более чем в 1,5 раза теплее каркасной стены, утепленной минватой. Причем, в отличие от каркаса, дом, построенный по SIP-технологии, не изменит свойства со временем. Если сделать все профессионально, установить энергосберегающие окна и двери, то основные затраты в SIP-доме пойдут на обогрев свежего воздуха для вентиляции помещений, что, по современным нормативам, составляет лишь 10–15% общего объема теплопотерь, которые можно снизить при помощи рекупиратора.
Слово экспертам
Валентина Кутузова, директор ООО «Экоплат»:
Эффективную и экономичную внутреннюю отделку дома с дополнительной теплоизоляцией обеспечивают тепло- и звукоизоляционные декоративные стеновые и потолочные панели «Изотекс». Они изготавливаются по финской технологии из размолотой древесины хвойных пород без добавления клея. По теплоизоляционным свойствам эти абсолютно экологически безопасные панели толщиной 12 мм сопоставимы с массивом древесины толщиной 44 мм, а их высокие звукоизоляционные характеристики гарантируют акустический комфорт в помещении. Панели «Изотекс» в своем классе отличаются максимальной шириной (58 см), система крепления «шип — паз» перекрывает «мостики звука» и обеспечивает идеальную стыковку панелей и ровную поверхность. Кроме того, «Изотекс» регулирует влажность в помещении, за счет высокой теплоемкости решает проблему холодных углов, обеспечивает прохладу в летний зной и комфортную температуру прохладным вечером.
Проект пассивного каркасного дома
Проект пассивного каркасного дома представляет интерес для тех, кто ставит цель построить не просто каркасный дом, а дом энергоэффективный. Для более точного понимания определения пассивный дом стоит представить себе здание, которое за счет максимального утепления стен, перекрытий и кровли практически не передает тепло наружу. А значит, для отопления такого дома достаточно энергии, которая выделяется во время повседневной жизни: работа электролиты, утюга, чайника. Также в пассивных каркасных домах активно используется нагрев помещения через остекление энергией солнца. Понимая основную задачу - энергосбережение ограждающих конструкций дома, становится понятно, как такой каркасный дом проектировать:
1) Нижнее перекрытие должно иметь толщину более 300-400 мм. Чаще всего это утепленная монолитная плита или перекрытие, реализованное фермами;
2) Каркасные стены должны иметь толщину не менее 400 мм. В этом случае наиболее удобно и экономно спроектировать стены из доски 50 х 100 мм, но сделать внешнюю и внутреннюю стены с отступом, во все пространство будет закладываться утеплитель, который уберет все возможные и невозможные мостики холода;
3) Кровле или потолочному перекрытию уделяется максимальное внимание, так как теплый воздух поднимается вверх и барьерная функция энергосбережения становится максимально актуальной для стропильной или потолочной конструкции. Толщина утепления 500-600 мм.
Я привел минимальную толщину утепления для стен, пола и полка. Даже этого недостаточно, чтобы считать дом пассивным. Построив такой дом Вам придется использовать нормальный источник тепла. Например, электрические конвекторы. Но расход электроэнергии Вас приятно удивит.
Настоящий пассивный дом должен дополняться очень дорогими энергосберегающими окнами и системами рекуперации тепла из системы вентиляции. Это не всегда является обоснованным решением, так как первоначальные вложения в материалы может превысить расходы на отопление в ближайшие 20-30 лет. Лучше выбирать золотую середину и вместо стены толщиной в 1 м выбрать 400 мм. Даже это решение даст значительную выгоду в расходах на отопление. Наверное, не стоит лишний раз объяснять, что именно каркасный конструктив позволяет стоить пассивные, ну или по крайней мере энергоэффективные дома.
Итак, на что следует обратить внимание при проектировании пассивного каркасного дома. На примере одного из выполненных проектов я приведу примеры контруктивных решений, которые позволяют спроектировать и построить пассивный каркасный дом.
Перекрытие пассивного каркасного дома
Перекрытие в отличие от обычного долдно быть двойным. Причем не по несущим параметрам, а только по толщине утепления. В проекте предполагается стротельство на винтовом фундаменте. Ригели-балки (многослойные клееные из досок и фанеры) не только служат опорой для лаг перекрытия платформы первого этажа, но и позволяют расположить второй слой утеплителя. Вес минвата или эковаты небольшой, поэтому дополнительные лаги между балками-ригелями служат больше для подшивки чернового пола, который удержит утеплитель на месте. Сверху идет слой из клаасических лаг перекрытия, который выполнит функцию платформы первого этажа.
Стены пассивного каркасного дома
Я проектирую две отдельно стоящие и несвязанные между собой каркасные стены. Сечение стоек 50 х 100 мм, шаг зависит от этажности и можен быть 400 или 600 мм. Наружные стены обшиваются osb или фанерой снаружи, внутренние стены обшиваются osb / фанерой внутри.
Оконные и дверные проемы оформляются фанерой или osb. Данная конструкция позволяет сформировать замкнутое пространство для утеплителя. Идеальным вариантом по цене и удобству монтажа для пассивных каркасных домов я считаю эковату (целлюлозный утеплитель).
Потолочное перекрытие
Конструктив пассивного каркасного дома предполагает массивное утепление, что заставляет проектировщику закладывать двойные-тройные параметры в коснтруктив. Площадь наклонной кровли всегда больше, чем площадь потолочного перекрытия, поэтому я рекомендую отказаться от жилых мансард, чтобы не переплачивать за материалы и утеплитель и возводить полноценный этаж.
В этом случае утеплять придется потолок, а не скаты кровли. В нежилом потолочном пространстве можно расположить рекуператор тепла, интегрированный и систему вентиляции.
Читайте также: