Стройте теплый дом! Проектирование по правилам

Важным аспектом строительства индивидуального дома является его теплозащита. Если дом не имеет достаточной теплоизоляции, то его отопление будет стоить немалых денег. Не попадайте в ситуацию владельцев огромных пустующих строений, которые часто можно видеть в наших пригородах. Когда уже была построена коробка, хозяин вдруг вспомнил, что дом ещё надо топить и обслуживать... Бросить оказалось дешевле.

Что немцу хорошо, то русскому...

Немецкий народ отличается от россиян своей педантичностью и дисциплинированностью. Стоило в своё время в Германии кинуть призыв об экономии тепла, как эта идея подобно инфекции поразила все немецкие умы и обрела самостоятельную жизнь. Немецкий бюргер, заразившись этой страстью, идёт на решение проблемы с тем же упрямством, дисциплиной и решимостью, как бык на красную тряпку. Любая немецкая фрау-домохозяйка готова рассуждать о путях потери тепла и о пассивном доме. Недавно мне позвонил мой немецкий коллега, доктор Хилленберг, владелец проектного бюро в Берлине. «Владимир, – сказал он мне, – я хочу приехать в Россию, мне надо встретиться с Путиным». «Зачем?» – спросил я его. «Я хочу ему пояснить, какое гигантское количество нефти и газа могла бы экономить Россия на отоплении, если бы вы реконструировали ваши дома... А высвободившиеся нефть и газ вы бы стали продавать на Запад, и страна бы озолотилась...».

Совет

Строительство – это та область, где не стоит по нашей общей привычке стараться обойти государственные правила стороной. Как ни непривычно, но строительные нормы написаны в ваших интересах!!!

Немцы привели в порядок своё жилищное хозяйство, научились экономить всё, что только можно, и теперь задались благородной, но далеко не бескорыстной целью помочь нам экономить тепло. Над решением этой проблемы в Германии работают целые фонды и организации. Но почему бы нам самим тоже не подумать об экономии тепла хотя бы в тех случаях, когда мы можем влиять на ситуацию, например, при строительстве собственного дома?

Теплотехнические требования к дому

Одной из главных функций дома является сохранение тепла, что особенно важно в нашем неприветливом климате. Поэтому конструкция наружных ограждающих элементов носит принципиальный характер. Необходимым является безусловное выполнение требований СНиП 02-03-2003* «Тепловая защита зданий».

Сведение к минимуму трансмиссионных потерь тепла – это, по сути, прямая теплопроводность материалов, из которых состоит наружная оболочка дома. Этот фактор определяется величиной «приведённое сопротивление теплопередаче». В России в настоящее время используется, как правило, «поэлементное» нормирование сопротивления теплопередаче, то есть для каждого элемента наружных ограждающих конструкций нормами задаётся минимально допустимое значение: для стен, окон, крыш и перекрытий над подвалами. Величины сопротивления теплопередаче различны и для разных регионов. Например, для Санкт-Петербурга (для коттеджей) установлены следующие параметры: 3,08 (м2•oC/Вт) – для стен; 4,6 – для покрытий; 4,06 – для чердачных и цокольных перекрытий; 0,51 – для окон; 1,2 – для наружных входных дверей.

Однако наиболее прогрессивным является общепринятый в Европе и Америке подход к экономии тепла по удельным теплопотерям, или, иначе говоря, потребительский подход. Его смысл заключается в том, что выбор вида ограждающих конструкций с точки зрения теплотехники увязан с требуемым значением удельной потребности тепловой энергии на отопление здания. Попросту говоря, нормируется то количество тепловой энергии, которое надо затратить на отопление одного квадратного метра дома. А каким способом будет достигнута эта величина, остаётся на усмотрение проектировщиков.

Насколько широкое применение найдёт в практике потребительский подход? Для наших условий вопрос действительно не праздный. Это прогрессивное на самом деле решение противоречит... интересам проектировщиков. Притом, что, во-первых, проектировщики зачастую просто не имеют достаточной квалификации, а во-вторых, они до предела загружены работой, то такая дополнительная нагрузка – думать о теплотехнике и заниматься расчётами по потребительскому подходу – для них просто обуза, не дающая ни денег, ни славы. Гораздо легче просто взять поэлементные требования и поставить их в проект. Поэтому проектировщики практически «не заметили» этой, в общем-то, революционной для России новации – потребительского подхода.

Коэффициент остекления фасадов

Хотелось бы сделать одно практическое замечание для тех, кто строит свои дома. Сейчас в моде большие площади остекления, но пока нет таких оконных конструкций, которые имели хотя бы приближенную к стенам теплозащиту. Поэтому потери тепла при остеклении непременно возрастают. Для этого в нормы введён коэффициент остеклённости фасадов: «В жилых зданиях коэффициент остеклённости фасада f должен быть не более 18%, в общественных – не более 25%, если приведённое сопротивление теплопередаче окон (кроме мансардных) меньше: 0,51м2•oC/Вт при градусо-сутках 3500 и ниже; 0,56м2•oC/Вт при градусо-сутках выше 3500 до 5200; 0,65м2•oC/Вт при градусо-сутках выше 5200 до 7000 и 0,81м2•oC/Вт при градусо-сутках выше 7000. При определении коэффициента остеклённости фасада f в суммарную площадь ограждающих конструкций следует включать все продольные и торцевые стены. Площадь светопроёмов зенитных фонарей не должна превышать 15% площади пола освещаемых помещений, мансардных окон – 10%».

Выдвинутое этим пунктом норм требование представляется логичным, но его выполнение не приводит к полному решению проблемы. Логично то, что если заказчику (архитектору) нравится большая площадь остекления, то он должен делать окна более тёплыми, чем при стандартном соотношении площади окон к площади помещений – от 1:8 до 1:5,5 (норма для достаточной естественной освещённости). Но, например, средний вариант из предусмотренных нормами – 0,56м2•oC/Вт – это и есть требуемое значение при 5200 градусо-сутках. В городе Чебоксары, к примеру, этому параметру может соответствовать полностью остеклённый фасад жилого дома с сопротивлением теплопередаче 0,56м2•oC/Вт. То есть, в нормах нет ограничения по верхней границе коэффициента остекления фасадов! В этом случае, конечно, нельзя говорить об экономии энергии, и вопросы комфорта проживания тоже довольно сомнительны.

В странах Запада при полном остеклении фасадов применяются специальные конструкции стен с непривычными для россиян системами отопления. Есть наружная стеклянная оболочка, есть внутренняя, а между ними подаётся тёплый воздух – в таком варианте это работает. Но когда (случай из практики) приезжаешь в г. Иркутск и видишь, как там главная проектная организация города проектирует жилой дом со сплошным фасадом из стандартных пластиковых окон, то, извините, волосы встают дыбом. Когда же пытаешься объяснить проектировщикам, как такие остеклённые фасады проектируют на Западе, то в их глазах застывает изумление, смешанное с грустью.

Особое внимание к стенам!

Наружная оболочка дома должна быть плотной (непродуваемой) во избежание лишних затрат тепла на обогрев инфильтрующегося воздуха. Здесь, главным образом, нормируется максимально допустимая воздухопроницаемость оконных и балконных дверных блоков. Проблемными со стороны воздухопроницаемости являются некоторые конструкции наружных стен. Например, деревянные дома – существует проблема грамотного заполнения пазов между брёвнами во избежание продувания. Каркасные дома – в том виде, как они часто строятся у нас с целью экономии: стоечно-балочная система с заполнением утеплителем и без дополнительного наружного слоя утепления – это прямые мостики холода и охлаждение дома инфильтрацией. Дома из газобетона без облицовочного наружного слоя требуют тщательной обработки швов между блоками; заполнения вертикальных швов и двухстороннего оштукатуривания (снаружи и изнутри).

Отсутствие (сведение к минимуму) мостиков холода, обусловленных материалами и конструкциями стен (теплопроводные включения). Во-первых, через мостики холода происходит большая утечка тепловой энергии. Во-вторых, в этих местах со стороны помещений может выпадать конденсат, и при его систематическом наличии появится грибок. Примером мостиков холода могут являться бетонные перемычки над проёмами – если они уложены неправильно, без зазоров между ними. Или стойки каркасного дома (пусть это даже деревянный брус), если нет слоя дополнительного наружного утепления.

Современным требованиям по теплоизоляции удовлетворяют несколько видов конструкций наружных стен. Во-первых, это многослойные конструкции с применением эффективного утеплителя (минеральной ваты или пенополистирола). Такие стены состоят из трёх основных оболочек: несущей части (из кирпича, бетонных или иных блоков), слоя утеплителя и наружной облицовки, защищающей утеплитель от климатических воздействий.

Во-вторых, это стены из газобетона (толщина зависит от характеристик газобетонных блоков). В-третьих, из кирпича – но только из поризованного! Теплотехнические требования можно также выполнить, применяя каркасные системы.

Однако конструкции многослойных и каркасных стен имеют свои тонкости, их проектировать и строить должны профессионалы! Для сравнения: каждый счастливый обладатель «Жигулей» вполне справляется с некоторыми видами ремонта, но непрофессионал не осмелится заняться наладкой оборудования «Мерседеса». Многослойные стены – это ещё не «Мерседес» в строительстве, но уже что-то.

Коэффициент компактности

Коэффициент компактности показывает, как выбранная архитектором объёмно-пространственная структура дома влияет на теплопотери. Эта величина широко применяется в европейском – в частности, в немецком – нормировании для оценки теплотехнических характеристик домов.

По своей сути коэффициент компактности очень прост. Это kedes = Aesum/Vh, где «Aesum» – сумма площадей ограждающих конструкций дома: наружных стен, площадей над жилыми помещениями и под ними, по которым проходит граница тепло/холод. То есть, сумма площадей, через которые происходят потери тепла. «Vh» – это строительный объём (кубатура) тёплых помещений, который заключён в ограждающих конструкциях дома.

Расчётный показатель компактности здания kedes, 1/м, для жилых зданий (домов), как правило, не должен превышать следующих значений:

- 0,9 – для двухэтажных домов и одноэтажных домов с мансардой;

-1,1 – для одноэтажных домов.

Чем меньше это соотношение, тем меньше охлаждающих поверхностей имеет постройка на один кубический метр объёма. Эта величина имеет значительные колебания: от значений, превышающих единицу (для отдельно стоящих маленьких домов), до 0,12 (для компактных домов с более чем двадцатью этажами), что отражено в таблице. Но чем больше эта величина, тем больше потери тепла, и, соответственно, затраты на отопление.

Лучшие показатели коэффициента имеют дома, близкие в плане к квадрату, или с полукругами стен. Чем более «изрезан» план выступами или западами, чем больше дом имеет углов, тем этот показатель хуже.

Россияне в силу исторического пути и менталитета привыкли пренебрегать государственными законами и правилами. Это считается в порядке вещей, и у нас, стоит узнать о новом постановлении, тотчас включается «соображалка» – как его обойти.

Но, подводя итоги короткого и далеко не полного экскурса в сферы экономии тепла, хотелось бы сделать неожиданный для частного российского застройщика вывод: чтобы хорошо построить собственный дом, выгодно соблюдать действующие государственные строительные нормы и правила!

Текст и фото: Владимир Тарасов, архитектор,
генеральный директор ООО «Архитектурно-Дизайнерская Студия «Альфаплан»

«Загородное строительство» № 9 (37), сентябрь 2008 г.

Похожие статьи:

• Скажи «нет» воде и ветру! Пароизоляция в строительстве
• Тепло в доме – ваша забота
• Отопительный сезон
• Электричество и энергия земли
• Отопление загородного дома. Как оценить эффективность котла?
• Договор на строительство дома: как правильно читать и составлять