Сберечь тепло!

Постоянный рост цен на топливо, а значит, и следующее из этого увеличение стоимости отопления, горячего водоснабжения и электроэнергии тяжелым бременем ложатся на плечи частных домовладельцев. Уменьшить этот гнет можно, если снизить зависимость от энергоносителей и сократить потребление энергии. Как это сделать?



Долгое время мы даже не задумывались о том, сколько энергии потреб­ляют наши дома, – газ и электричество доставались нам почти даром. А вот жители Европы и Америки после энергетического кризиса 70-х годов были вынуждены отнестись к экономии энергии со всей серьезностью. Еще в 80-х годах в большинстве западных государств были разработаны национальные программы по экономии энергии, выделены значительные бюджетные средства на проведение научно-исследовательских и конструкторских разработок в области альтернативной энергетики, приняты соответствующие законы, предусматривающие, с одной стороны, поощрения и льготы для тех, кто выполняет требования по энергосбережению, и, с другой стороны, – штрафы и санкции по отношению к тем, кто эти требования игнорирует. В 90-х годах в Европе началось массовое строительство энергоэффективных домов, а также санация старых зданий для доведения их до современных требований по энергосбережению. Это происходило на фоне широкой популяризации и активного использования нетрадиционных источников энергии – тепловых насосов, ветрогенераторов, солнечных коллекторов, батарей и т. п.

К ЧЕМУ НУЖНО СТРЕМИТЬСЯ

Показателем энергоэффективности здания служат потери тепловой энергии с квадратного метра (кВт·ч/м²) в год или в отопительный период.

Сегодня нет единого официального международного определения энергоэффективного дома. Наибольшую популярность получила концепция «пассивного дома» (по-немецки – Passivhaus), разработанная в Гер­ма­нии, где в 1996 г. создан «Институт пассивного дома» (г. Дармштадт). К этой категории относят дома, потребляющие для целей отопления не более 15 кВт·ч/м² в год энергии (в Финляндии – от 20 до 30 кВт·ч/м² в год). При этом общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд, включая отопление, горячее водоснабжение, электрическое освещение, работу бытовых приборов, не должно превышать 120 кВт·ч/м² в год. Тепло в таком доме генерируется «пассивно» – его источником служат находящиеся в помещении люди, бытовая техника и проникающая через окна солнечная энергия. Идея заключается в том, чтобы удержать это тепло в доме и не расходовать его на «отопление улицы», как это обычно происходит (стандартный дом в Украине потребляет 400–600 кВт·ч/м² в год энергии). Европейцам строительство «пассивного дома» обходится на 5–7% дороже, чем обычного. Инвестиции окупаются за 7 лет за счет снижения расходов на отопление, кондиционирование и т. д.

В ЕС существует также понятие «дом нулевой энергии». Это по существу тот же «пассивный дом», но его инженерное оснащение позволяет потреблять только ту энергию, которая вырабатывается в здании. В соответствии с Директивой ЕС по энергопотреблению зданий (Energy Performance of Buildings Directive), принятой в 2010 г., все новые здания в странах ЕС, начиная с 2020 года, должны соответствовать требованию нулевого энергопотребления.

Еще одна активно обсуждаемая концепция, ориентированная на перспективу, — «активный дом», или дом «энергия плюс». Это здание, которое с помощью установленного на нём инженерного оборудования (солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров, грунтовых теплообменников и т. п.) может вырабатывать энергии больше, чем потребляет, и сбрасывать излишек в общую энергетическую сеть страны.

Пока же наиболее актуальным остается понятие «дом низкого потребления энергии» – не более 60 кВт·ч/м² в год; с 2002 г. в Европе не разрешено строительство домов более низкого стандарта.

ПРИЦИПЫ «ПАССИВНОГО ДОМА»

Архитектурная концепция такого дома базируется на следующих принципах:

- компактность – чем меньше соотношение площади стен к отапливаемому объему, тем меньше понадобится энергии для отопления дома, т. е., чем мень­­­ше у здания «архитектурных излишеств», – тем меньше будут теплопотери;

- зонирование и ориентация по сторонам света – необходимо, чтобы архитектурно-планировочное решение способствовало пассивному использованию энергии солнца: северная сторона должна быть по возможности глухой (у этой стены размещают преимущественно технические помещения, которые могут обойтись без окон), а на южной стороне, наоборот, должно быть много окон, чтобы зимой как можно больше солнечных лучей попадало в дом, нагревая массивные стены, способные аккумулировать тепло, а потом отдавать его в помещения; летом южные окна закрывают ставнями и жалюзи, чтобы дом не перегревался;

- высокое качество и эффективность утепления – необходимо создать непрерывный теплоизолирующий контур по всему периметру здания, включая стены, крышу, фундамент (их сопротивление теплопередаче должно в 2–3 раза превышать сегодняшние нормативы, для чего толщина слоя теплоизоляции должна составлять не менее 25–30 см);

- герметичность – в «пассивном доме» не должно быть щелей, через которые мог бы происходить неконтролируемый воздухообмен, чтобы дорогостоящая тепловая энергия не растрачивалась попусту; в европейской практике соответствие данному требованию проверяется нагнетанием и откачиванием воздуха с помощью специального оборудования;

- отсутствие мостиков холода – стыки и узлы примыкания должны быть правильно запроектированы и тщательно выполнены, чтобы не стать причиной теплопотерь; качество выполнения утепления проверяется с помощью тепловизора;

- энергосберегающие окна – широкие рамы с высоким сопротивлением теплопередаче, двухкамерные стеклопакеты с низкоэмиссионными покрытиями и заполнением инертным газом, теплой дистанционной рамкой;

- система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией (от лат. recuperator — получающий обратно, возвращающий) – поступающий свежий воздух нагревается в теплообменнике за счет тепловой энергии уходящего отработанного воздуха. Таким образом, накопленное тепло не выветривается, а возвращается в помещение (проветривание через форточку приводит к потере 50% всей тепловой энергии, получаемой от систем отопления).

А ЧТО У НАС?

В Украине проектирование и возведение «пассивных домов» носит пока единичный характер. Однако в массовом сознании людей уже наметились позитивные изменения, и все больше застройщиков приходят к пониманию, что расходы на отопление во многом зависят от эффективности проектных и строительных решений. Использование современных материалов и технологий позволяет значительно сократить тепловые потери, снизить эксплуатационные затраты и повысить рыночную стоимость здания. Нормативные требования по тепловой защите изложены в ДБН В.2.6-31: 2006 «Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель» (с учетом изменений, введенных с 01.07.2013 г.), которые устанавливают минимально допустимые значения сопротивления теплопередаче Rq min для всех ограждающих конструкций с учетом температурной зоны (к I зоне относится большая часть территории Украины, ко II – южные области и Закарпатье). Например, для внешних стен Rq min составляет 3,3 м²•К/Вт (I зона) и 2,8 м²•К/Вт (II зона). Стены зданий, возведенных несколько десятков лет назад, имеют значение Rq примерно 0,5–0,7 м²•К/Вт.

ТЕРМОМОДЕРНИЗАЦИЯ

Старые здания для приведения их в соответствие с современными требованиями по энергоэффективности нуждаются в термомодернизации. Это комплекс мероприятий по утеплению ограждающих конструкций (стен, крыши, фундамента), включая замену окон и дверей на энергосберегающие, а также модернизации инженерных систем (отопления, горячего водоснабжения и вентиляции). Проблему утепления решают, включая в существующую конструкцию стены дополнительный слой материала с высокими теплоизоляционными свойствами. Одно из решений по утеплению стен – системы скрепленной теплоизоляции фасада (этот метод также называют «легкий мокрый» или бесшовные системы утепления). Утеплитель (плиты из пенополистирола либо минеральной ваты) приклеивают к наружной поверхности стен специальным раствором и дополнительно фиксируют дюбелями, после чего защищают армирующим слоем с использованием сетки из стекловолокна и в заключение покрывают декоративной штукатуркой

Такой способ утепления позволяет:

- создать равномерную теплоизоляционную оболочку по всей поверхности стены и устранить мостики холода;

- уменьшить теплопотери зимой;

- повысить температуру внутренней поверхности стены, что положительно влияет на тепловой комфорт, предотвращает образование конденсата и возникновение плесени;

- увеличить тепловую устойчивость стены (утепленная стена является аккумулятором тепла для помещения);

- предотвратить перегрев дома летом, что позволяет экономить энергию, потребляемую системой кондиционирования;

- придать фасаду эстетичный вид на долгие годы.

Подсчитано, что затраты на установку системы скрепленной теплоизоляции окупаются в течение нескольких лет, поскольку счета на отопление дома уменьшаются на 30%.

Термомодернизация требует финансовых затрат. Чтобы расходы были эффективными, проведению термомодернизации в идеале должен предшествовать так называемый энергетический аудит – это работа по технико-экономической оценке здания с точки зрения энергопотребления. В результате энергоаудита домовладелец получает ответы на следующие вопросы:

- где именно и по какой причине происходят потери тепла;

- что нужно сделать, чтобы повысить энергоэффективность здания;

- насколько улучшатся условия проживания в доме после проведения термомодернизации;

- какой будет стоимость термомодернизации дома.

МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

Рынок предлагает разнообразные теплоэффективные стеновые материалы и технологии, позволяющие обеспечить нормативные требования по тепловой защите и даже превысить их, реализовав на практике идею дома с низким энергопотреблением. Некоторые производители разрабатывают специальные проекты и рекомендации для частных застройщиков в соответствии с концепцией энергоэффективного и даже пассивного дома – как правило, это производители теплоизоляционных и стеновых материалов.

Газобетонные блоки – пористая структура обеспечивает этому материалу высокие теплотехнические свойства при достаточно высокой прочности на сжатие, что позволяет возводить наружные стены даже без дополнительного утепления: блоки шириной 40 см с маркой плотности D400 вполне удовлетворяют современным нормам по тепловой защите (для II температурной зоны достаточно ширины 31 см) при условии кладки на клеевой раствор. Однослойную стену можно сложить из блоков меньших размеров с перевязкой, как из кирпича, а также обложить снаружи блоками из газобетона меньшей плотности в качестве теплоизоляционного слоя. Стена из газобетона может быть также двухслойной (утепленной легким мокрым методом) и трехслойной (с утеплителем в толще стены), что еще больше повышает уровень теплозащиты.

Пустотелые блоки из поризованной керамики – материал позволяет возводить однослойные стены (блоки в кладке размещают так, что их длинные стороны перпендикулярны линии стены, следовательно, ее толщина равна длине блока, т. е. 38–50 см). Высокие теплоизолирующие свойства материалу обеспечивают наличие в теле блока пустот (до 50% объема) и их особая конфигурация, благодаря чему тепловой поток изнутри наружу проделывает путь в два раза длиннее, а также наличие множества микропор в структуре керамики (до 20% объема), которые образуются в результате выгорания в процессе обжига органических добавок (например, древесных опилок), вводимых в исходное сырье. Стену из поризованных блоков можно дополнительно утеплить, то есть она может иметь двухслойную и трехслойную конструкцию.

SIP-панель – строительный материал, состоящий из двух влагостойких ОСБ-плит, между которыми вклеена плита самозатухающего пенополистирола марки ПСБ-С-25, толщина которой обеспечивает и даже значительно превышает нормативные требования по теплосбережению. SIP-панели изготовляют только в заводских условиях с применением высокоточного клеенаносящего и прессового оборудования, что позволяет получить изделия с гарантированным качеством. Готовые SIP-панели в соответствии с архитектурным проектом разрезают на отдельные блоки необходимой формы и размера, из которых затем на строительной площадке, как из конструктора, собирают дом, соединяя элементы по принципу «паз-гребень» (не только стены, но и крышу). Технология продумана до мелочей, что позволяет всего за полтора месяца построить надежный, энергоэффективный и относительно недорогой дом. Данный метод строительства все время развивается. Недавнее усовершенствование от домостроительного комбината BAUEN HAUS – новая модификация SIP-панели BauGut/магнезит, позволяющая строить энергоэффективные жилые здания с полностью готовыми под внутреннюю отделку стенами. Магнезитовая плита повышает пожарную безопасность конструкций, улучшает звукоизоляционные параметры стен и перекрытий.

Технология «Термодом» – в этом случае стены возводят с помощью несъемной опалубки из пенополистирола. Полые блоки опалубки монтируют с перевязкой, а образующиеся при этом сквозные вертикальные полости заполняют после армирования бетонной смесью. Достоинство технологии – высокая скорость строительства. Сопротивление теплопередаче стены соответствует нормативному.


Ирина КОВАЛЬЧУК,
г. Киев