Миру требуется все больше энергии, не только в промышленности, но и в жилом секторе. Где-то жильё обогревают, где-то охлаждают, где-то оба варианта, в зависимости от сезона. Рост энергопотребления неблагоприятно сказывается на экологии, да и возможности наращивать генерируемую энергию конечны.
Опыты по уменьшению потребления тепловой и электрической энергии начались в начале 30-х годов прошлого века: сначала в США, потом в Финляндии, Канаде, Скандинавских странах. Примерно в то же время появились промышленные технологии многослойных (сэндвич) конструкций и каркасного строительства (канадский дом). Эти технологии перенесли настоящий бум в 80-х годах и постепенно совершенствовались. Сейчас строится жилье, классифицированное по европейским стандартам как «Дом нулевой энергии» и «Дом плюс энергии».
Казалось бы, вот оно – решение проблемы: в первом случае энергия извне не потребляется, а во втором даже имеются излишки, отдаваемые другим потребителям. Но…есть маленькое но, а именно высокая стоимость активных элементов: геотермальные насосы, солнечные батареи и коллекторы, ветроэлектростанции стоят довольно дорого, что сказывается на общей стоимости жилья. Как промежуточный вариант используется энергосберегающее строительство, использующее пассивные технологии, уменьшающие потери энергии, в основным, тепловой.
Куда уходит тепло
Основными каналами потерь тепла в любых зданиях служат стены, окна, пол, крыша, вентиляция. Потери в стандартной постройке достигают 100-120 кВт*ч/м2 (Европа), 150-200 кВт*ч/м2 (большая часть Украины) и распределяются следующим образом:
- стены: 20-30%;
- окна: 15-25%;
- пол: 3-6%;
- крыша: 10-25%;
- вентиляция: 30-40%.
Каков он, энергосберегающий дом
Стены
Изначально утепление из минеральной ваты, войлока и пр. навешивалось на внешние несущие конструкции из дерева, кирпича, пено или шлакоблоков. Потом оно через воздушную подушку покрывалось внешней отделкой.
Появление сэндвичей кардинально не изменило технологию, так как первые образцы представляли собой два листа фанеры, между которыми был заложен картон, пропитанный гудроном, либо три слоя фанеры, покрытые с одной стороны толем. Такие конструкции не могли стать несущими. Позже проводились эксперименты по использованию разных утеплителей, но в качестве внешних слоев использовалась фанера.
В начале 50-тых годов прошлого века появляются прародители современных структурно изолированных плит (СИП), в качестве теплоизолирующего материала в которых использовался разработанный компанией BASF полистирол. Однако революцию в применении сэндвичей произвела ориентировано-стружечная плита (ОСП). Панели, облицованные ОСП, выдерживают значительные нагрузки.
1 погонный метр такого изделия не разрушается под действием 10 тонн по вертикали и 2 тонн в горизонтальной плоскости, что делает возможность использовать его в качестве несущего элемента даже без каркаса.
Примером прочности может служить 9-ти этажный дом, построенный в Японии из СИП на каркасе.
При этом СИП-панель с изолирующим слоем в 11 см по теплоизолирующим свойствам эквивалентна кирпичной кладке 2-х метровой толщины.
Пол и крыша
Традиционно чердачное помещение полностью не утеплялось. Потолок покрывался пароизоляцией и засыпался утеплителем (минвата, керамзит, опилки, земля). Пол делался в 2 слоя – черный и чистовой с воздушной подушкой между ними. С появлением несущих сэндвич-панелей и пол и потолок, и подкровельное пространство стали изготавливаться из СИП-плит.
Окна
Современные технологии предусматривают использование окон в деревянных или пластиковых рамах совместно со стеклопакетами. Основную часть в области теплоизоляции несут стеклопакеты. Наибольший эффект дают пакеты из селективных стекол с заполнением инертным газом. Селективные стекла свободно пропускают солнечный свет, но препятствуют проникновению инфракрасного излучения (парниковый эффект). Бывают И-типа и К-типа. Различие – в методе придания термоизолирующих свойств. И-стекло изготавливается путем вакуумного напыления на готовую основу. К-стекло – химическим путем в процессе производства. Эффективней И-вариант, задерживающий до 90% тепла (К-вариант до 70%).
Вентиляция
Существенно снизить теплопотери помогает приточно-вытяжная вентиляционная система с рекупацией. Рекупатор – это теплообменник, в котором теплый воздух, удаляемый из помещения, нагревает уличный холодный и свежий воздух, поступающий в дом. Для усиления эффекта можно отнести воздухозабор на несколько метров от строения, а воздуховод проложить ниже глубины промерзания.
Заключение или что даёт энергосберегающий дом и сколько он стоит
Дом, построенный по современным энергосберегающим технологиям, теряет тепла на 60-70% меньше, чем стандартный. Соответственно, практически на столько же, снижаются эксплуатационные затраты.
Стоимость его строительства сравнима или даже меньше чем для зданий из традиционных материалов. Чтобы не говорили в сети о дороговизне сэндвич-технологий, реально основной материал - СИП панели, цена квадратного метра которых сопоставима с вариантом из бруса, и более чем в два раза меньше, чем у кирпичной кладки. В любом случае окупит себя за счет достоинств, основным из которых является долговечность. Производители гарантируют срок службы стен и перекрытий из СИП от 50 лет и выше (для сравнения – срок эксплуатации панельных построек по ГОСТ– 25 лет).
