Тільки тоді, коли замовник чітко ставить завдання перед проектувальниками і будівельниками, при цьому і ті й інші готові йти назустріч один одному, створюються проекти сучасних енергоефективних будинків.
Фото: «АЛЬПБАУ». Головний будинок (240 м2) і гараж на дві машини з житловим другим поверхом (площа 160 м2), на якому знаходяться робочий кабінет господаря і кімнати для гостей, невіддільні одна від одної, адже в гаражі розташовані всі системи життєзабезпечення цього комплексу
Замовник спочатку сформулював наступні вимоги:
- Перше - побудувати з клеєного бруса будинок для сім'ї з п'яти осіб, а поруч з ним спорудити гараж на два автомобілі з житловим другим поверхом, в якому необхідно розмістити всі технічні системи обслуговування основної будівлі.
- Друге - обидва будови повинні обігріватися одним котлом, що працює на пеллетах, витрата яких буде максимально економним. Джерелом тепла в усіх приміщеннях будинку стануть теплі водяні підлоги, в гаражі - радіатори.
- Третє - крім опалення і ГВП обладнати житло системою вентиляції з підігрівом і охолодженням повітря, при цьому витрата електроенергії повинен бути мінімальним.
- Четверте - передбачити систему аварійного електропостачання і опалення, щоб навіть в екстрених випадках (якщо повністю вичерпається запас пелет) все її елементи безперебійно функціонували в будь-який час року.
проектування будинку
Фахівці компанії «Альпбау», яка прийняла такий незвичайний замовлення, не відразу взялися за проектування будівель. Для початку виконали теплотехнічні розрахунки, за допомогою яких визначили, скільки тепла повинен виробляти котел, що обігріває водяні підлоги, і які передбачувані тепловтрати через будівельні конструкції двох будівель. Ці розрахунки переконливо довели, що витрата пелет буде економним, тільки якщо опір теплопередачі огороджувальних конструкцій вдасться максимально наблизити до характеристик «пасивного» будинку: стіни - 6 м² • ° С / Вт, цокольне перекриття - 4,5 м ² • ° С / Вт, дах - 9 м² • ° С / Вт. Тобто складені з клеєного бруса стіни доведеться додатково утеплювати. Замовник схвалив цю ідею, а заодно і ряд запропонованих компанією технічних рішень.
За задумом проектувальників, обидва будови буде опалювати встановлений в гаражі котел максимальною потужністю 35 кВт, оснащений двома камерами згоряння: одна (основна) - на пеллетах, друга (резервна) - на дизельному паливі. Теплоносій і гаряча вода з гаража стануть подаватися в будинок по утепленим магістралях.
У гаражі передбачається приміщення для зберігання пелет, запас яких доведеться поповнювати не частіше 1 разу на місяць. У тій же будівлі буде знаходитися і сховище дизельного палива, розраховане як мінімум на півмісячний обсяг.
Підігрівати і охолоджувати повітря для системи вентиляції, а також частково підігрівати воду для системи опалення та ГВП стане тепловий насос типу «вода-повітря».
Аварійне електропостачання обох будівель забезпечить дизель-генератор, теж розташований в гаражі.
Від розрахунків до проекту
Після того як замовник схвалив запропоновані технічні розробки, фахівці компанії приступили до проектування комплексу з двох будівель. При цьому їм довелося виробити цілу низку оригінальних рішень, що дозволили забезпечити енергозберігаючі характеристики конструкції будинку. Коротко розглянемо деякі з них.
цокольне перекриття
Втрати тепла через цокольне перекриття можуть становити до 20% від загальних тепловтрат через будівельні конструкції будинку. Очевидно, що ці втрати не вдасться знизити без потужного утеплення. Ось тільки як поєднати теплоізоляцію з досить міцним підлогою, комунікаціями і системою теплих водяних підлог, щоб загальна товщина пирога не виявилася дуже великою?Проектувальники створили багатошарову конструкцію, в якій оброблену керамогранитом поверхню підлоги відокремлюють від грунту, засипаного між стрічками фундаменту, кілька шарів (від низу до верху): 50 мм екструдованого пінополістиролу, монолітна залізобетонна плита товщиною 110 мм (саме вона несе основні навантаження), 160 мм пенополистиролбетона щільністю 300 кг / м³ (тут прокладені комунікації) і, нарешті, цементно-піщана стяжка товщиною 70 мм, в нижній третині якої укладено труби теплого водяного статі. Незвичайний багатошаровий пиріг повністю відповідає вимогам як по міцності, так і по енергозбереженню - його приведений опір теплопередачі складає 4,62 м² • ° С / Вт.
Проект реалізовували в кілька етапів. На стадії будівництва підстави грунт, засипаний між стрічками фундаменту, прикрили плитами екструдованого пінополістиролу і поверх них відлили армовану монолітну плиту. Далі звели коробку будинку, проклали по бетонній плиті всі необхідні комунікації, а потім приховали їх в шарі пенополистиролбетона товщиною 160 мм. Поверх нього змонтували труби теплих водяних підлог і прикрили їх бетонною стяжкою, верхній рівень якої розташували на 50 мм вище поверхні труб (відповідно до технології монтажу обраної марки підлог). Ну а вже при чистової обробки приміщень на стяжку наклеїли плитки керамограніта.
вибір утеплювача
Як утеплювач було вирішено використовувати задувную теплоізоляцію Gutex Thermofibre на основі деревного волокна. Сировиною для її виробництва служить тріска з деревини хвойних порід, яку розмелюють на деревні волокна. Після цього до складу вже практично готового матеріалу вводять мінімальну кількість підвищують біо- і вогнестійкість добавок, пакетируют і упаковують продукт.
За рівнем теплопровідності матеріал відповідає сучасним ефективним утеплителям (0,039 Вт / (м • К), має гарні звукоізоляційні властивості, простий у використанні. Але головне - він «не всідається» з часом і майже не змінює свої теплозберігаючі характеристики навіть при проникненні вологи, що обумовлено перш за все структурою матеріалу. Секрет в тому, що волога надходить насамперед у капіляри волокон, простору між якими заповнені повітрям. у результаті утеплювач здатний вбирати і випаровувати вологу в обсязі до 10 і навіть 20 л / м³, а потім повертати її назад. Не менш важливим є і той факт, що коефіцієнт питомої теплоємності Gutex Thermofibre в 2-3 рази перевищує аналогічний показник мінеральної вати.
Акумулюючи тепло (або холод), а також вологу, утеплювач сприяє підтримці в приміщеннях здорового мікроклімату.
Оскільки процес задування матеріалу в порожнині будівельних конструкцій досить докладно показаний на фотографіях, додамо лише, що подібний утеплювач допустимо укладати шаром товщиною 400 мм, який стійкий до осідання тільки в тому випадку, якщо його щільність не нижче 29 кг / м³.
Тому щільність вже укладеного шару доводиться постійно контролювати в процесі задування. Для цієї мети використовується пристосування, що нагадує високий металевий стакан з гострим верхнім краєм. Таким склянкою прорізають отвори в пароізоляції, щоб помістити в утеплять порожнину шланг, по якому подається утеплювач. Їм же відбирають проби: після закінчення задування порожнини за допомогою склянки вирізують стовпчик утеплювача на всю його товщину, зважують і по таблиці визначають щільність. Якщо вона недостатня, задування продовжують. Коли щільність в нормі, утеплювач повертають на місце і прорізане склянкою отвір заклеюють.
На даху задувную теплоізоляцію прикривають шаром іншого матеріалу на основі деревного волокна - дождестойкімі Підпокрівельні теплоізоляційними плитами GUTEX Multiplex-Top товщиною 35 мм. Цей утеплювач має трохи вищу теплопровідність, ніж задувной (0,044 Вт / (м • К), але володіє більшою щільністю і міцністю, а головне, за рахунок введення добавки парафіну не боїться води і навіть може протягом 3 міс бути використана як тимчасовий покрівельного покриття
зовнішні стіни
Зовні «пасивний» будинок нічим не відрізняється від своїх побратимів, зведених з неутеплені клеєного бруса. Його стіни покриті декоративно-захисним складом, що зберіг колір натурального дерева
Характеристики міцності і теплотехнічні розрахунки показали, що якщо скласти зовнішні стіни з клеєного бруса шириною 120 мм, а потім утеплити їх зсередини будинку за допомогою задувной теплоізоляції на основі деревного волокна шаром 200 мм, то і несуча здатність, і теплоізоляційні властивості будуть відповідати необхідному рівню. Однак замовник з цим висновком не погодився і прийняв рішення використовувати клеєний брус шириною 160 мм. В результаті приведений опір теплопередачі стін після їх утеплення зсередини будинку задувной ізоляцією шаром товщиною 200 мм склало 6,62 м² • ° С / Вт.
Теплі зовнішні стіни доповнюють енергозберігаючі дерев'яні вікна. Їхні рами та стулки складаються з чотирьох чергуються у напрямку шарів деревини (сосна) і мають товщину 80 мм. У трикамерних склопакетах використано нізкоеміссионноє скло, а междустекольное простір заповнений аргоном. В результаті коефіцієнт теплопередачі вікон становить 0,9 Вт / (м • К), а індекс зниження шуму коливається від 32 до 40 дБ.
отоплення та вентиляція
Основним джерелом тепла для системи опалення та ГВП є котел Wirbel EKO-CK Plus, оснащений двома камерами згоряння: основна працює на пеллетах, резервна - на дизельному паливі. Пелети в пальник котла подаються з металевого бункера, розміщеного в безпосередній близькості від котла, - тут зберігається приблизно тижневий запас палива. За стіною котельні розташоване приміщення для зберігання пелет (з розрахунку на місяць) - вони подаються в бункер автоматично за допомогою шнекового транспортера. Перехід з пелет (якщо вони закінчилися) на дизельне паливо також автоматизований. Подача останнього здійснюється з суміжного з котельні приміщення, де встановлені дві ємності з полімерного матеріалу об'ємом по 500 л.Крім котла в приміщенні топкової знаходяться два бойлера, один з яких (1000 л) підігріває технічну воду, другий (500 л) - воду, що надходить
в крани в кухні і санвузлах.
Поруч з бойлерами розташований корпус теплового насоса, який використовується як для підігріву або охолодження повітря для системи вентиляції (процес відбувається в канальному теплообміннику), так і для отримання гарячої води. Причому влітку, коли опалювальний котел не працює, тепловий насос повністю бере на себе функцію підігріву води. Ця робота в основному виконується в нічний час, коли тариф на електроенергію мінімальний (чим і пояснюється велика ємність бойлерів). Перемикання теплового насоса з нагріву (охолодження) повітря на підігрів води та навпаки виконується автоматично. Приплив і відтік повітря з житлових приміщень здійснюється з пластикових теплоізольованим воздуховодам - після виходу з теплообмінника вони піднімаються на перекриття першого поверху і потім розподіляються по приміщеннях обох поверхів.
До нашої розповіді про будівництво енергоефективного будинку залишається додати зовсім небагато. Для того щоб забезпечувати житло теплом, в першу чергу звели гараж. Останній будували по каркасно-панельній технології, тому він виявився не таким теплим, як будинок, але зате був зібраний всього за п'ять днів.
План першого поверху
1. Тамбур 8 м2 2. Технічне приміщення 6 м2 3. Хол 16 м2 4. Санвузол 6 м2 5. Спальня 15 м2 6. Вітальня 26 м2 7. Їдальня 15 м2 8. Кухня 15 м2 9. Веранда 24 м2
План другого поверху
1. Холл 25 м2 2. Пральня 8 м2 3. Санвузол 7 м2 4. Спальня 16 м2 5. Спальня 17 м2 6. Дитяча 16 м2 7. Зона відпочинку 15 м2
Укрупнених розрахунках ВАРТОСТІ ОБЛАШТУВАННЯ КОРОБКИ ДОМА ЗАГАЛЬНОЮ ПЛОЩЕЮ 240 М2 *
| Найменування робіт | кількість | Вартість, руб. |
|---|---|---|
| ФУНДАМЕНТ, СТІНИ, ПЕРЕГОРОДКИ, ПЕРЕКРИТТЯ, ПОКРІВЛЯ | ||
| Пристрій утепленого фундаменту «Плита на Стрічці» | компл. | 1 150 000 |
| Заливка пенополистиролбетона 150 мм і стяжки 60 мм | компл. | 210 000 |
| Утеплення цоколя і вимощення фундаменту | компл. | 60 000 |
| Збірка комплекту будинку на ділянці замовника | компл. | 1 500 000 |
| Утеплення зовнішніх стін, перегородок, даху | компл. | 425 000 |
| Пристрій кроквяної системи і покрівельного настилу | компл. | 465 000 |
| Установка дерево-алюмінієвих вікон 62 м2 | 125 000 | |
| ВСЬОГО | 3 935 000 | |
| Застосовувані матеріали по розділу | ||
| Бетон, арматура | компл. | 450 000 |
| Комплект клеєних деталей (балки, стовпи, брус) | компл. | 1 933 000 |
| Комплект внутрішніх каркасних стін і перегородок | компл. | 371 000 |
| Комплект кріпильних елементів і металовиробів | компл. | : 98 000 |
| Деревoалюмініевие вікна INWIDO 62 м2 | компл. | 1 400 000 |
| Балки перекриття, крокви, настил OSB-плити | компл. | 465 000 |
| Комплект для утеплення і т. П. (Паро-, вітроізоляція) | компл. | 370 000 |
| Задувная теплоізоляція Gutex Thermofibre | 90 упак. | 337 500 |
| Покрівля Catepal Katrilli (вкл. Веранду, ганок, еркер) 267 м2 | компл. | 210 000 |
| ВСЬОГО | 5 634 500 | |
| РАЗОМ | 9 569 500 |
* Розрахунок виконаний без обліку накладних, транспортних та інших витрат, а також прибутку фірми.
Для пристрою фундаменту відрили траншеї глибиною від 1 до 1,5 м (ділянка має ухил), дно яких ущільнили щебенем. Далі в траншеї з бетону В7,5 залили «підготовку» 500 × 100 мм і, коли бетон затвердів, настелили на нього гідроізоляцію і змонтували арматурний каркас
Потім в траншеї встановили опалубку
З бетону класу В22,5 відлили стрічки шириною 360 мм (висота над землею 200-500 мм)
Простір між ними засипали піском, поверх настелили плити з екструдованого пінополістиролу 50 мм
На них поклали арматурний каркас і відлили монолітну бетонну плиту (бетон В22,5) товщиною 110 мм
Стіни будинку склали з клеєного профільованого бруса перерізом 160 × 185 мм (Ш × В). Дерев'яні нагелі і різьбові шпильки при складанні не використовували, що допустимо лише при якісному брусі
А ось збірні балки і прогони не тільки стягнули шпильками, а й попарно скріпили складові їх бруси саморізами завдовжки 400 мм, що закручуються під кутом
Міжповерхове перекриття в кожному приміщенні споруджували індивідуально, використовуючи дерев'яні балки перетином 240 × 140 або 200 × 100 мм (в залежності від довжини прольоту)
До стін і один до одного балки кріпили металлоелементамі
Кроквяну систему восьмискатной даху звели, використовуючи двотаврові балки висотою 400 мм з полками (ширина 64 мм) з дерева і з'єднують їх стінками з ОСП-плити товщиною 10 мм
Монтаж конструкції почали з установки балок в розжолобках - спарених двотаврових конструкцій довжиною 9 м, стінки яких були з двох сторін посилені дошками товщиною 24 мм. Крокви з одинарних двотаврових балок монтували з кроком по осях 600 мм
До несучих складовим балках, прогонів і зовнішнім брусові стін їх кріпили за допомогою металлоелементов
На схилу даху влаштували суцільний настил з дощок перетином 97 × 20 мм
На утеплених ділянках даху поверх крокв зробили суцільний настил з дождестойкіх підпокрівельних теплоізоляційних плит на основі деревного волокна GUTEX Multiplex-Top товщиною 35 мм
Плити з'єднуються між собою за допомогою системи шипів і пазів (що дозволяє розташовувати їх стики, не погодившись з кроком крокв) і кріпляться до крокв оцинкованими саморізами
Знизу до крокв прикріпили мембрану INTELLO PLUS і притиснули її обрешетуванням з дошки перетином 90 × 20 мм. Далі на обох поверхах спорудили каркаси міжкімнатних перегородок з дошки перетином 150 × 45 мм
По периметру зовнішніх стін зсередини будинку прикріпили каркасні конструкції з дошки 200 × 24 мм (22, 25), з'єднавши їх з брусом ковзаючим способом (23, 24)
До каркасу вздовж зовнішніх стін прикріпили пароізоляцію
Проклеївши стики полотен спеціальним скотчем, і притиснули її рейками обрешітки
Перш ніж приступати до утеплення зовнішніх стін і даху, в віконних отворах на ковзної посадці встановили обсадні коробки, а потім до них прикріпили рами енергозберігаючих вікон (коефіцієнт теплопередачі U = 0,9 Вт / (м2 • К)
Основою енергозберігаючих вікон є рамні конструкції з клеєної деревини. З боку приміщення їх деревина захищена лише декоративно-оздоблювальних шаром. Зовні її прикривають алюмінієві накладки
Для утеплення даху (шар 400 мм) і зовнішніх стін (шар 200 мм) застосували задувную теплоізоляцію Gutex Thermofibre на основі деревного волокна. Матеріал розпушували в спеціальній задувной машині
Утеплювач задував черзі в кожну порожнину, утворену каркасом, для чого в пароізоляції прорізали отвори
За шлангу подавали до місця укладання
Після задування заклеювали скотчем
У розташованому в гаражі технічному приміщенні компактно розмістилися корпус теплового насоса, два бойлери (один для системи ГВП, другий для системи опалення)
Комбінований котел, що працює на пеллетах і солярці
Тепле повітря потрапляє в розподільний пристрій, звідки по шлангах надходить в приміщення
Повітроводи-шланги, що подають повітря в житлові приміщення обох поверхів, прокладені по перекриттю першого поверху, а також всередині каркасних перегородок
Таким же чином проведені інженерні комунікації
Зовнішні та внутрішні стіни, стелі першого поверху і скати покрівлі зсередини будинку обшиті дошкою, що імітує клеєний брус зовнішніх стін
Про утепленні зовнішніх стін свідчить тільки їх товщина, що помітно лише в отворах
Прокладені в просторі під обшивкою електричні і слабо-точні кабелі виведені в приміщення через прорізані в деревині отвори, діаметр яких відповідає розміру стандартних електроустановочних коробок