Строим тёплое жильё

Что представляет собой тёплый дом? Ответ на этот вопрос можно найти в СНиП 23−03−2003 «Тепловая защита зданий», согласно которому такое здание характеризуется эффективной тепловой защитой — «теплозащитными свойствами совокупности наружных и внутренних ограждающих конструкций здания, обеспечивающих заданный уровень расхода тепловой энергии … при оптимальных параметрах микроклимата его помещений».

Эффективная тепловая защита зданий неразрывно связана с их энергоэффективностью — значением удельного расхода тепловой энергии на отопление дома за отопительный период. Связь предусматривает пункт 4.1 СНиПа 23−03−2003, в котором указано, что «строительство зданий должно осуществляться в соответствии с требованиями к тепловой защите ... при минимальном расходе тепловой энергии на отопление». При этом чем меньше значение удельного расхода тепловой энергии, тем более благополучным с точки зрения энергетической эффективности является здание.

Таким образом, современный тёплый дом должен обеспечивать комфортный микроклимат для проживания людей и, вместе с тем, минимальное потребление энергоресурсов на нужды отопления. Реализовать концепцию тёплого дома на практике позволяет использование совокупности объёмно-планировочных решений, строительных материалов и технологий. О решениях, которые способствуют повышению тепловой и энергетической эффективности зданий, и пойдёт речь далее.
Объёмно-планировочные решения

Теплоэффективность жилых зданий во многом зависит от применяемых объёмно-планировочных решений. Особую роль играет такой показатель, как отношение площади ограждающих конструкций к отапливаемому объёму здания, который получил название «коэффициент компактности». Через поверхность ограждающих конструкций происходит до 60% совокупных теплопотерь, соответственно, чем меньше их площадь, тем больше тепла сохраняется внутри здания.

Одним из способов решения проблемы является проектирование так называемых «ширококорпусных» домов с улучшенным на 15−25% коэффициентом компактности. Помимо снижения теплопотерь, данный подход обеспечивает сохранение устойчивого микроклимата внутри здания. Дополнительные теплопотери могут быть связаны со сложной геометрией фасадов здания: наличие выступов, ризалитов и других архитектурных элементов увеличивает площадь ограждающих конструкций и тем самым приводит к снижению тепловой эффективности вплоть до 15% по сравнению со зданием с ровным фасадом.

Не менее важной с точки зрения теплоэффективности является высота здания. По расчетам специалистов, высотные жилые дома (17−25 этажей) подвергаются значительным ветровым нагрузкам, которые служат причиной повышенных теплопотерь в помещениях, расположенных с наветренной стороны. Согласно расчётам, оптимальной с точки зрения теплоэффективности является высота до 16 этажей.

Говоря об объёмно-планировочных решениях, способствующих снижению теплопотерь, нельзя не упомянуть о соотношении длины и ширины помещений. Доказано, что комнаты квадратной формы значительно хуже противостоят внешним тепловым воздействиям по сравнению с вытянутыми помещениями. Однако последние часто страдают от недостатка дневного света. В связи с этим оптимальное соотношение длины и ширины комнаты — 3/2. В помещениях, при проектировании которых соблюдается эта пропорция, сохраняется более стабильный температурный режим.

Повышению тепловой защиты способствует также остекление лоджий и балконов. Недостатком такого решения является снижение на 30% освещённости комнат дневным светом, а также значительное ухудшение условий проветривания. Теплоэффективность дома во многом зависит от площади остекления. Согласно СНиП 23−03−2003 она не должна превышать 18% от площади ограждающих конструкций. В ином случае теплопотери могут увеличиться в несколько раз.

Повышению тепловой эффективности способствует ориентация фасадов здания по сторонам света в соответствии с существующей в данной местности розой ветров. Например, для снижения теплопотерь в зданиях Московского региона желательно сократить до минимума площадь остекления северного фасада здания, а с южной стороны, наоборот, увеличить ее максимально для использования солнечной энергии.
Ограждающие конструкции

По мнению специалистов в области строительной теплофизики, входящих в некоммерческое партнёрство «АВОК», наружные стены однородной конструкции не соответствуют современным стандартам тепловой защиты зданий. Альтернативой является многослойная конструкция стен с использованием эффективного теплоизоляционного материала, теплопроводность которого не должна превышать 0,06 Вт/м К.

Для повышения теплотехнических характеристик ограждающих конструкций строящихся зданий большую популярность завоевали фасадные системы с наружным штукатурным слоем. В системах данного типа жёсткие требования предъявляются к теплоизоляционному материалу. Помимо низкой теплопроводности, о которой уже было сказано выше, утеплитель должен соответствовать требованиям пожарной безопасности, установленным СНиП 21−01−97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

Следующее требование — прочность на отрыв слоёв не менее 15 кПа — связано с необходимостью выдерживать вес штукатурного слоя в сложных температурно-влажностных условиях. Кроме того, теплоизоляция в конструкции штукатурной фасадной системы должна обладать высокой влагостойкостью, поскольку влага, проникая в толщу теплоизоляционного материала, снижает его теплотехнические характеристики.

В качестве примера материала, соответствующего этим требованиям, можно привести гидрофобизированные плиты из каменной ваты ROCKWOOL ФАСАД БАТТС Д с коэффициентом теплопроводности 0,038 Вт/м К (применяемые в составе системы ROCKWOOL ROCKFACADE). В соответствии с ГОСТ 30244−94, данные плиты относятся к группе негорючих материалов, прочность на отрыв слоёв соответствует указанному выше показателю, а высокая паропроницаемость позволяет избежать конденсации влаги в толще утеплителя и на внешней поверхности стены, обеспечивая здоровый микроклимат внутри здания.

Важную роль в тепловой защите играет также эффективность оконных систем, которая зависит от двух факторов. Один из них — это герметичность окна в закрытом положении. Значительные теплопотери в уже существующих зданиях, построенных в прошлом веке, связаны с инфильтрацией нагретого воздуха из помещений через щели, возникающие по причине неплотного прилегания створки окна к раме. Конструкции современных оконных систем исключают возможность возникновения щелей, имея двойной непрерывный контур уплотнения, плотно прилегающий к раме, препятствуя продуванию.

Другой фактор, влияющий на теплоэффективность светопрозрачных конструкций, — это теплопроводность стеклопакета. Обычное стекло имеет высокий коэффициент теплопередачи (5,8 Вт/м К), способствующий быстрому охлаждению воздуха в помещении в холодное время года. Одним из путей решения проблемы является использование стеклопакетов с низкоэмиссионным стеклом, обладающим теплоотражающими свойствами. В качестве примера можно привести стеклопакет Glasbel Thermobel с низкоэмиссионным стеклом Low-E и аргоновым заполнением внутренней камеры, коэффициент теплопередачи которого составляет всего лишь 1,3 Вт/м К.

Дополнительное повышение тепловой защиты может быть связано с применением профильных систем с увеличенной до 70 мм шириной профиля. Так, профильная система KBE Эксперт с пятью внутренними воздушными камерами обладает коэффициентом сопротивления теплопередаче 0,81 м2 °С/Вт, что на 15% выше среднего показателя стандартных профильных систем шириной 58−60 мм.

Инженерное оборудование

На теплоэффективность вновь строящихся зданий во многом влияет конструкция систем вентиляции, на которые в среднем приходится 15% совокупных теплопотерь за счёт инфильтрации нагретого воздуха в холодное время года.

Одним из наиболее лёгких решений проблемы является установка вентиляционных решёток с изменяемым сечением, позволяющих регулировать режим воздухообмена в зависимости от текущих потребностей. С их помощью можно значительно сократить объёмы теплопотерь в холодное время года. Для эффективного регулирования воздухообмена диапазон изменения сквозного сечения решётки должен составлять от 10 до 100%.

Ещё более действенным решением является утилизация тепла, эвакуируемого через систему вентиляции воздуха. Это возможно в системах механической приточной вентиляции, где воздух принудительно забирается из помещений с высоким содержанием влаги и загрязнений посредством вытяжных клапанов. В дальнейшем через систему вентканалов эвакуируемый воздух поступает в теплообменник, где без непосредственного контакта отдаёт часть тепла аналогичному количеству наружного приточного воздуха, который затем подаётся в жилые помещения дома или квартиры.

Эффективность теплообменников определяется их конструкцией и может варьироваться от 45 до 90%. Наибольшее распространение получили пластинчатые теплообменники (рекуператоры) с эффективностью теплопередачи в 70%. Помимо повышения теплоэффективности, система механической приточной вентиляции с теплообменником обеспечивает существенный рост энергоэффективности здания.

Однако, несмотря на преимущества данного решения, существует ряд ограничений по его применению. В их число входит необходимость разработки объёмно-планировочных решений для размещения теплообменников, дополнительных воздуховодов и создания защиты рекуператоров от замораживания при температурах ниже −10°С. Наиболее существенным затруднением являются затраты на приобретение и монтаж оборудования.

Помимо этого, проектирование систем приточной вентиляции для высотных зданий — достаточно сложный и трудоёмкий процесс. По этим причинам специалисты рекомендуют использование данного решения при строительстве одноквартирных и малоэтажных жилых домов (до 7 этажей), где оно может быть реализовано в более простом конструктивном исполнении.

Что касается жилых зданий средней и повышенной этажности, наиболее целесообразным решением является обустройство тёплых чердаков. При этом устья вентиляционных каналов выводятся под крышу, а воздух из квартир прогревает чердачное помещение до 14−16 °С. Отсюда эвакуируемый воздух удаляется через одну вытяжную шахту. Тёплый чердак менее эффективен в сравнении с теплообменниками, но позволяет сохранить часть тепла эвакуируемого воздуха при небольшом увеличении капитальных затрат на строительство.

Чтобы построить действительно тёплый дом, необходимо учитывать множество нюансов, связанных с объёмно-планировочными решениями, проектированием тепловой защиты здания и эффективностью инженерных систем. При этом повышение тепловой эффективности в первую очередь зависит от использования технологий и материалов, способствующих сокращению совокупных теплопотерь, в том числе — качественной теплоизоляции ограждающих конструкций здания, теплоэффективных оконных систем и систем вентиляции. Комплексное применение описанных выше решений позволяет построить дом со стабильным температурным и влажностным режимом и здоровым микроклиматом.

Ключевые слова: варьироваться, внутренней, зависимости, защите, играет, Инженерное, Недостатком, привести, Реализовать, сохранить, такое, теплопотери

Статьи по теме

• Трубы, трубы, трубы...
  Трубы подразделяются в зависимости от области применения на: водопроводные напорные, канализационные, газопроводные, отопительные и для проведения кабелей, телефонных и электрических проводов. Мы рассмотрим те из них, что имеют непосредственное отношение к домашней сантехнике. Делаются трубы из стали, как оцинкованной, так и нет, из чугуна, из пластика и керамики. Отдельно можно выделить трубы из нержавеющей стали, которые [...]
• Основные сведения о фальцевой кровле
  Вариант выбора фальцевой кровли всегда присутствует в наборе, рассматриваемом для практически любого здания. Причин тому много, но в целом, по-видимому, нужно сказать, что это достаточно сбалансированное решение. По всем параметрам, интересным и важным для заказчика. Но прежде, чем говорить об этих параметрах, а, следовательно, достоинствах и недостатках такого выбора - несколько слов о самой конструкции. Основной материал [...]
• Как уложить самому паркет
  Так хочется быстрее закончить ремонт, отправить ненужный хлам в мусорку. А после с удовлетворением от проделанной работы осматривать свои хоромы и не без удовольствия думать: «Это все сделано моими руками». Ведь даже уложить паркет Вы можете сами, без посторонней помощи. Для этого необходимо усердие и выполнение работ по определенному плану . Паркет, если он выложен правильно, сможет [...]
• Винтовые лестницы.
  Винтовые лестницы — красивая и зрелищная часть дизайна дома или квартиры. Несмотря на это, винтовые лестницы обычно только дополняют основную маршевую лестницу. Почему - станет понятно чуть позже. Винтовые лестницы состоят из ступеней, центральной стойки и поручней. Ступени, ширина которых увеличивается от одного конца к другому, установленные на центральную стойку, располагаясь по кругу, и образуют винтовую [...]

Эта запись была создана в Вторник, ноября 17, 2009 at 21:17 и добавлена в раздел Современный стиль, Теплоизоляция. Понравилась заметка? Подписывайтесь на обновления через RSS RSS 2.0 канал. You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.