Строительство энергоэффективных домов
В наше время, когда полезных ископаемых Земли остается все меньше, остро встает проблема энергосбережения. Одной из статей расхода топлива являются ресурсы на обогрев жилых строений, которые можно сэкономить, снижая теплопотери сооружений.
Жителям домов, многоквартирных и, в особенности, частных, отдельностоящих, приходится каждый месяц выкладывать довольно круглые суммы: на отопление - зимой и на охлаждение и вентиляцию - летом.
Специалисты разных стран с начала 70-х годов работали над проблемой энергосбережения зданий. Разработки велись в разных направлениях: разрабатывались варианты оптимальной формы дома, его установки относительно рельефа и сторон света, теплосберегающих ограждающих конструкций и систем вентиляции.
Таким образом началось строительство энергоэффективных домов разного уровня сбережения энергии и даже ее положительного баланса. Критерием градации энергосберегающих домов стало количество получаемой и потребляемой ими энергии.
Какими бывают энергоэффективные дома
Энергосберегающий, пассивный дом или экодом - строение, отличительной чертой которого есть отсутствие необходимости отопления или очень малое потребление энергии - до 10% от количества, которая потребляется большинством зданий.Домом нулевого потребления энергии называется сооружение, которое вырабатывает (и аккумулирует) энергии больше, чем ему необходимо потребить самому. Это происходит за счет использования ископаемого топлива, оснащения солнечными батареями и устройства распределительной сети биомассы и биотоплива.
Активным домом называют дом, имеющий положительный энергобаланс. Это удается за счет объединения технологий пассивного дома и умного дома. Последняя заключается в следующем:автоматизированная контролирующая система обеспечивает комфорт, безопасность жильцов и ресурсосбережение сооружения. Автоматика учитывает погодные условия, время года и суток, принципы работы всех систем жизнеобеспечения, сиюминутную необходимость и программирует работу всех систем в оптимальном режиме.
Но если для работы активного дома и дома нулевого энергопотребления нужны дополнительные механизмы, вырабатывающие и распределяющие энергию, то пассивный дом не нуждается ни в чем, кроме собственных конструкций, возведенных по определенной технологии. Как же происходит строительство энергоэффективных домов?
Принципы постройки пассивного дома
Строительство энергоэффективных домов должно подчиняться основным нижеследующим принципам:
- все ограждающие конструкции имеют эффективную теплоизоляцию, по сути превращающие дом в термос;
- отсутствуют мостики холода;
- форма сооружения компактна;
- ориентация здания на юг, отсутствие затенения;
- энергосберегающие стеклопакеты;
- наличие контролируемой вентиляции с рекуперацией тепла.
Этот термин означает устройство такого воздухообменника, в котором отводящийся теплый воздух сначала согревает подающийся свежий, а уж затем сбрасывается.
Строительство энергоэффективных домов: краткая технология
- Важно правильно выбрать участок для постройки пассивного дома: надо, чтобы он был открытым, хорошо освещенным, не находился на возвышенности, т. к. иначе ветер будут сильно его выхолаживать, что приведет к увеличению расходов на обогрев.
- Фундамент должен быть сплошным - цельной плитой, которая уложена на слой теплоизоляции. Фундамент закладывается ниже уровня промерзания грунта, куда сначала укладывается геотекстиль, затем засыпается морозостойкий материал. Затем этот слой выравнивается, на него кладется пленка из полиэтилена и слой теплоизоляции в 10-15 см, способный выдерживать сильное сжатие. Сверху укладывается идет армированная фундаментная плита.
- Все коммуникации (трубопроводы канализации, воды, короба для кабелей электричества и средств связи) д. б. запроектированы, прокладываться и проходить сквозь конструкции по мере строительства.
- По периметру фундамента с помощью опалубки делается монолитная бетонная изоляция цоколя.
- Коэффициент теплопередачи фундамента не должен превышать 0,15 Вт/м²К, у стен и крыши желателен 0,1 Вт/м²К.
- Для строительства теплых стен пригодны поризованные керамические блоки, газобетонные блоки, укладывающиеся на клей, термоблоки. Конструкция стен должна быть следующая: внешняя отделка - теплоизоляция - кладка - штукатурка. Все швы кладки должны быть герметичны.
- Конструкция крыши также должна быть выполнена герметично и тщательно утеплена. Стропильную систему нужно делать из металла либо сухого дерева, чтобы его не повело в процессе высушивания, что непременно приведет к щелям и сквознякам. Стропильная конструкция устраивается с шагом 25 см; изоляция прокладывается межстропильная и надстропильная.
- Окна устанавливаются особые - двухкамерные, стекла - теплоизолирующие с инертным газом между ними и низкоэмиссионным напылением на них. Все эти мероприятия позволяют достичь коэффициента теплопередачи окон - 0,8 Вт/м²К.
- Потери тепловой энергии возможны через систему вентиляции. Чтобы этого не происходило устраивается рекуперация тепла - до 75%. Дополнительный свежий воздух заводится сквозь грунтовой теплообменник - длинную (до 35 м) трубу, заложенную на глубину 1,5 м, где он летом согревается, а зимой охлаждается.
- Для обогрева дома и нагрева воды используются солнечные коллекторы и низкотемпературное отопление через «теплый пол» или радиаторы.
Надо сказать, что энергоэффективные дома дороже традиционных на 15-20%. Но экономия на эксплуатации позволяет окупить эти расходы за 7-10 лет.
Сегодня нормы теплосбережения достигают таких величин, что, строй мы стену из кирпича, ее ширина достигала бы 2,5 метров. Чтобы этого не делать, стены из бетона, кирпича и других плотных материалов утепляют, а это усложняет технологию строительства.
Сибит - материал, облегчающий строительство, потому что он прочный и теплоизолирующий одновременно. К тому же - легкий, что позволяет, используя его, сокращать человеко-часы, необходимые для возведения здания.
Сегодня, кроме возможности утепления стен и смены окон, уменьшения теплопотерь в помещении можно достичь, снизив эмиссию тепла через стекла. Для этого нужно оклеить их специальной низкоэмиссионной теплосберегающей пленкой. Такая пленка не только поможет пропускать меньше холода через стекла зимой, она сможет препятствовать перегреву комнаты в летнюю жару.
Проблема утепления жилища возникла, пожалуй, одновременно с зарождения самого искусства строительства. Известно, что уже в каменном веке первобытные люди строили землянки, потому что знали – покрыв дом сверху слоем рыхлой земли, можно сделать его теплее. Современная же строительная наука предлагает нам множество материалов, способных сделать жилище уютным и теплым, не потратив при этом лишних трудов и денег.