технология ТИСЭ

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

На сегодняшний день разработка жилья с высокой степе­нью энергосбережения — одна из главных задач разработчи­ков строительных технологий, архитекторов, да и многих дальновидных застройщиков.

Действительно, стоимость энергоносителей во всем мире неуклонно растет. Понятно, что топить дом одной свечкой - предел мечтаний многих и многих.

Но для того, чтобы хоть как-то приблизиться к этому идеа­лу следует знать, куда уходят киловатты и килокалории отоп­ления, какие их главные потребители, каким путем можно снизить потери тепла.

Через ограждающие конструкции - уходит основная доля отопительной энергии. Она зависит от архитектуры дома, нали­чия подвала, уровня теплоизоляции стен, окон и перекрытий.

Архитектура дома оказывает значительное влияние на тепловые потери через ограждающие конструкции.

Идеальная форма для дома с позиции энергосбережения -

Рис. 14.1. Соотношение отопительных энергий при одной площади застройки

Куб. Низкие одноэтажные дома с большой площадью застрой­ки имеют большие тепловые потери через перекрытия.

Дома со сложной формой в плане могут иметь значитель­ные тепловые потери (рис. 14.1).

Высокие дома с малой площадью застройки имеют боль­шие тепловые потери через стены.

Сбережение энергии зависит также от ориентации дома на местности, от того, на сколько продувается участок, от Степе­ни его застройки или наличия на нём высоких деревьев.

Фундамент

Если в доме предусмотрено подвальное помещение, то теп­ловые потери через фундамент могут достигать 20 - 30% от общих потерь через все ограждающие конструкции дома. Сни­жения тепловых потерь выполняется за счет увеличения теп­лового сопротивления стен подвала.

Теплоизоляция может располагаться как с внешней сторо­ны, так и внутренней. При расположении снаружи, теплоизо­ляция предохраняет стены подвала от промерзания, не допус­кая резких скачков температуры. Она покрывается гидроизо­ляцией, штукатурится или выкладывается стенкой в полкир­пича.

Рис. 14.2. Утепление стен подвала: а - внешнее утепление; б - внутреннее утепление; 1 - стена под­вала; 2 - утеплитель; 3 - гидроизоляция

Теплоизоляция подвала с внутренним расположением утеплителя чаще всего используются при реконструкции зда­ний. Холодные стены подвала передают свой холод и на стены первого этажа, ухудшая эффект энергосбережения.

Если сооружение подвала под домом не предполагается, то оптимальным с позиции энергосбережения можно считать возведение столбчато-ленточного фундамента по технологии ТИСЭ. Контакт такого фундамента с мерзлым грунтом - са­мый минимальный.

Воздушный зазор под лентой фундамента позволяет сокра­тить теплоотдачу такого столбчато-ленточного фундамента не менее чем в 3 - 4 раза по сравнению с традиционным мелко - заглубленным фундаментом (рис. 14.3).

Окнз

При современном высоком уровне теплоизоляции стен по­тери тепла через оконные проемы становятся особенно ощути­мыми. Это связано с тем, что утеплять окна конструктивно значительно сложнее, чем стены.

Тепловые потери увеличиваются с увеличением площади остекления.

Для повышения теплового сопротивления окон вводят тре­тье стекло, заменяют воздух на аргон, применяют антирадиа­ционные покрытия, препятствующие радиационному излуче­нию окон. Дополнительная экономия тепла создаётся при за­навешивании окон шторами, занавесками, с установкой ста­вен. Эти мероприятия могут снизить тепловые потери в не­сколько раз. В среднем, коэффициент теплового сопротивле­ния большинства окон R = 0,5... 0,6. Стеклопакет с тремя стек­лами, с пленочными антирадиационными покрытием и арго­ном может иметь R = 1,2.

Другая категория тепловых потерь по оконным проемам - потери через оконные откосы. Они могут быть особенно ощу­тимы, если стены имеют внутреннее утепление или засыпное.

Правильное оформление откосов - гарантия минимальных тепловых потерь (рис. 14.4).

Перекрытия

Обращая повышенное внимание к теплоизоляции стен, не следует забывать и о перекрытиях. Небрежное отношение к утеплению и пароизоляции перекрытий может создать такое перераспределение тепловых потерь, при котором через них будет уходить больше половины отопительной энергии.

Если из нижнего перекрытия сквозит, вентиляция помеще­ний идет не через стены, а через щели в полу, то на утепление стен можно было не отвлекаться.

Если будут щели в верхнем перекрытии, то все тепло, кото­рое скапливается под потолком, будет уходить через них, обо­гревая чердак. Кроме 'существенных тепловых потерь будут проблемы и с сосульками. Ледяные метровые сталактиты бу­дут всю зиму украшать крышу.

Б

Вентиляция.

Как уже отмечалось, создание вентилируемых стен позво­ляет сэкономить почти 30% тепла, теряемого через огражде­ния. Это происходит благодаря тому, что в стене встречаются два потока. Тепловой поток из помещений уходит наружу за счет теплопроводности стеновых материалов, нагревая стену. А внутрь, навстречу ему, идёт вентилируемый воздух, который нагревается материалом стены, возвращая тепло стеновых ма­териалов обратно в дом.

Есть и другая статья энергосбережения за счет вентиляции.

Изменение схемы вентиляции, как было показано выше, поз­воляет в несколько раз снизить количество воздуха, необходи­мое для вентиляции. Но на сколько это важно? Даже прибли­женный расчет удивит многих.

Пример.

Двухэтажный жилой дом 8 х 10 м. Температура снаружи - 20°С, а в помещениях дома +20°С. Отопительная энергия рас­ходуется на компенсацию тепловых потерь через стены, окна, перекрытия, фундамент и на нагрев вентилируемого воздуха. Проведем простой расчет распределения энергетических за­трат по этим составляющим с учетом строительных норм СНиП и среднестатистических данных.

— При тепловом сопротивлении стен R = 2 и окон R = 0,7 потери энергии через них составят 5 квт.

— При тепловом сопротивлении нижнего и верхнего пере­крытия R=2 и температуре на чердаке и в подполе 0°С, потери тепла через них -1,6 квт.

— Потери тепла через контакт фундамента с мерзлым грун­том около 15% от потерь через стены первого этажа - 0,4 квт.

Таким образом, общие потери тепла через ограждающие конструкции жилого дома составят 7 квт.

Потери тепла, связанные с вентиляцией, рассчитываются с учетом российских строительных норм СНиП. Для жилого дома требуется около одного воздухообмена в час, то есть за это время необходимо подать тот же объем свежего воздуха. Так для нашего дома потребуется 6,5 квт энергии.

Таким образом, потери тепла через стены и остекление со­ставляют только 40 %, а потери тепла на вентиляцию - 50 %.

Если же взять европейские нормы вентиляции и утепления стен, то для такого же дома, соотношение тепловых потерь со­ставит 30% и 60%.

Вентиляция - вот где основные резервы энергосбереже­ния!!!

Баланс отопительной энергии

Схемы вентиляции "Каменная изба" позволяют снизить количество потребного вентилируемого воздуха реального жилья почти в 3 раза, и тем самым сократить затраты на его подогрев на 4 квт.

Еще 30 % от потерь через стены (1 квт) - это экономия при возврате тепла от прохождения вентилируемого воздуха через теплые стены.

Возведение фундамента по технологии ТИСЭ по прибли­женным расчетам позволяет сократить расход отопительной энергии почти на 7% (1 квт).

Итого - 6 квт экономии тепла составляет почти 45% от всех

Дет, ерь

Технология ТИСЭ - снижение отопительной энергии в 2 раза.

Снизить уровень потребляемой отопительной энергии в 3 раза можно, применив современные системы остекления, низ­котемпературные обогревающие системы, экономичные быто­вые приборы.

При расчете по европейским более жестким нормам венти­ляции и теплоизоляции, экономия отопительной энергии со­ставит почти 60%. Это снижение затрат на отопление в 2,5 ра­за, а с введением дополнительных энергосберегающих меро­приятий - это почти 3-4 раза.

Заметим, что увеличение теплового сопротивления стен в два раза (R - 4t позволит снизить уровень отопительной энергии всего на 2 квт - на 15 %. Так что гнаться за бесконеч­но теплыми стенами нет никакого смысла. Это особенно важ­но при выборе застройщиком вариантов ограждающих конст­рукций.

Обращаем внимание на то, что одновременно с высокой степенью энергосбережения технологией ТИСЭ обеспечива­ется и экологическая безопасность жилья, обусловленная га­рантированной изоляцией вентилируемого воздуха от контак­та с утеплителем и внешней отделкой. Учитывая то, что стои­мость стен, возведенных по технологии ТИСЭ, в несколько раз ниже, чем у ближайших аналогов, становится понятной её" привлекательность для большинства застройщиков.

Для справки.

В жилых домах повышенной этажности расход тепла на на­грев гигиенической нормы приточного воздуха превышает расход тепла на компенсацию теплопотерь от теплопередачи через внешние стены более чем в 10 раз!!!

Это обусловлено тем, что соотношение объема помещений к площади внешних стен для таких зданий значительно боль­ше, чем для индивидуальных домов.

Именно поэтому применение вытеснительной схемы вен­тиляции в индустриальном строительстве оказывается осо­бенно перспективно.

Что можно сделать для дополнительного снижения уровня тепловых потерь:

— Установка отражающей теплоизоляции.

— Установка" теплых" окон.

— Применение низкотемпературных нагревательных уст­ройств (теплые полы, инфракрасные обогреватели...).

— Тщательная проработка схемы вентиляции помещений.

— Осуществление контроля над вентиляцией помещений. Регулировка вытяжной вентиляции регулируемыми жалюзи.

Применение солнечных коллекторов нагрева вентилируе­мого воздуха - достаточно эффективное средство энергосбе­режения для южных и средних широт России (рис. 14.5).

Солнечный коллектор, для подогрева вентилируемого воз­духа хорошо вписывается в организацию приточной вентиля­ции по схеме "Каменная изба - 1" и "Каменная изба - 2".

Установка панелей солнечного коллектора на стенах с внешним расположением утеплителя (рис. 14.6) выполняет­ся с закреплением на стене профиля навески и съемных под­косов.

Панель коллектора изготовлена из оцинкованной жести толщиной 0,5 - 0,8 мм. С внешней стороны, обращенной к солнцу, панель имеет темное матовое покрытие, хорошо по­глощающее солнечное излучение. В нижней части панели кол­лектора выполнены отверстия диаметром 5... 7 мм, разбитые с шагом около 50 мм. Вместо отверстий вентиляция может осуществляться через небольшие пропилы, выполненные от - •> ^ резным электроинструментом.

Рис. 14.5. Солнечный коллектор: 1 - панель коллектора; 2 - профиль навески;

3 - подкос; 4 - стена

В полости панели располагается отражающая теплоизоля­ция (фольгированный пенополиэтилен). Отражающий слой должен быть обращен в полость панели. Герметизация полос­ти коллектора в верхней части осуществляется верхней кром­кой отражающей теплоизоляции.

Если вентиляция дома осуществляется по схеме "Камен­ная изба - 1", то вместо горизонтального канала в толщине утеплителя сверлятся отверстия под размещение втулки воз­духовода с внутренним диаметром 15 мм. На один вертикаль­ный канал самой стены достаточно установки одной втулки. С торцов панель закрыта щеками, прикрепленными к внут­ренней стенке коллектора.

Схема работы солнечного коллектора достаточно проста. Воздух снаружи входит в полость коллектора через нижние отверстия.

Кстати, эти же отверстия являются и дренажными, отводя­щими случайно попавшую в полость коллектора влагу. Воз­дух, нагревшись от контакта с внешней поверхностью коллек­тора, поступает в вертикальные каналы стен через втулки воз­духовода.

В летний период панели солнечного коллектора опускаются в вертикальное положение. Для этого снимаются подкосы и ус-

Танавливаются фиксаторы, жестко закрепляющие панель на стене (рис. 14.7).

В вертикальном положении внутренняя стенка коллектора поджимается к внешней стенке, при этом подача свежего возду­ха к втулке воздуховода идет сбоку, минуя полость коллектора.