Энергоэффективный дом

      Комментарии к записи Энергоэффективный дом отключены

Сейчас многие семьи выбирают для себя загородный дом как место постоянного проживания либо круглогодичного отдыха. Но его содержание, и в особенности оплата услуг ЖКХ, – достаточно затратны, наряду с этим большая часть домовладельцев – вовсе не олигархи. Одна из самые значительных статей расхода для любого домовладельца – это затраты на отопление.

Дабы минимизировать их, нужно ещё на стадии строительства коттеджа задуматься об энергосбережении.

Разглядим данный вопрос более детально.

«О проблемах энергетической эффективности жилья в большинстве случаев вспоминают в ракурсе муниципального ЖКХ, но обладателям личных домов эта тема подчас значительно ближе, – вычисляет Сергей Якубов, помощник директора по маркетингу и продажам Группы компаний «Металл Профиль». – Затраты на отопление дома смогут составлять значительно больше половины цены его содержания зимой и достигают иногда десятков тысяч рублей.

Но при грамотном подходе к теплоизоляции жилого дома эту сумму возможно значительно сократить».

Фактически, отапливать дом необходимо чтобы всегда поддерживать в нём комфортную температуру, независимо от того, что творится на улице.Энергоэффективный дом

Наряду с этим необходимо учитывать потери тепла как через ограждающие конструкции, так и через вентиляцию, т.к. тепло уходит вместе с нагретым воздухом, вместо которого поступает охлаждённый, и тот факт, что некое количество тепла выделяют люди, находящиеся в доме, бытовая техника, лампы накаливания и т.п.

Схематично тепловой баланс дома возможно представить в виде таблицы, где потери тепла скомпенсированы обогревом помещений разными источниками тепла:

Потери тепла

— Через стенки;

— Через кровлю;

— Через пол;

— Через окна и двери;

— Через вентиляцию.

Обогрев

— Совокупность отопления;

— Тепловыделение бытовых обитателей и приборов дома.

Чтобы выяснить, сколько тепла мы должны получить от собственной совокупности отопления и какое количество денег на это нужно будет потратить, попытаемся оценить вклад каждого из других факторов в тепловой баланс на примере расположенного в Столичной области кирпичного двухэтажного дома с неспециализированной площадью помещений 150 м2 (для упрощения вычислений мы думали, что размеры коттеджа в плане приблизительно 8,7х8,7 м и он имеет 2 этажа высотой по 2,5 м).

Потери тепла через ограждающие конструкции (кровлю, стенки, пол)

Интенсивность потерь тепла определяется двумя факторами: отличием температур в и снаружи дома и сопротивлением его ограждающих конструкций теплопередаче. Поделив отличие температур Δt на коэффициент сопротивления теплопередаче Ro стен, кровли, пола, дверей и окон и умножив на площадь S их поверхности, возможно вычислить интенсивность потерь тепла Q:

Q = (Δt/Ro)*S

Отличие температур Δt – величина непостоянная, она изменяется от сезона к сезону, в течение дня, в зависимости от погоды и т.д. Но отечественную задачу упрощает то событие, что нам нужно оценить потребность в тепле суммарно за год. Исходя из этого для приближённого расчёта мы в полной мере можем применять таковой показатель, как среднегодовая температура окружающей среды для выбранной местности.

Для Столичной области это +5,8°C. В случае если принять за комфортную температуру в доме +23°C, то отечественная усреднённая отличие составит

Δt = 23°C – 5,8°C = 17,2°C

Стенки. Площадь стен отечественного дома (2 квадратных этажа 8,7х8,7 м высотой 2,5 м) будет приблизительно равна

S = 8,7 * 8,7 * 2,5 * 2 = 175 м2

Но из этого необходимо вычесть площадь дверей и окон, для которых мы вычислим потери тепла раздельно. Предположим, что входная дверь у нас одна, стандартного размера 900х2000 мм, т.е. площадью

Sдвери = 0,9 * 2 = 1,8 м2,

а окон – 16 штук (по 2 на каждой стороне дома на обоих этажах) размером 1500х1500 мм, суммарная площадь которых составит

Sокон = 1,5 * 1,5 * 16 = 36 м2.

Итого – 37,8 м2. Оставшаяся площадь кирпичных стен –

Sстен = 175 – 37,8 = 137,2 м2.

Коэффициент сопротивления теплопередаче стенки в 2 кирпича равен 0,405 м2°C/Вт. Для простоты пренебрежём сопротивлением теплопередаче слоя штукатурки, покрывающей стенки дома изнутри. Так, тепловыделение всех стен дома составит:

Qстен = (17,2°C / 0,405м2°C/Вт) * 137,2 м2 = 5,83 кВт

Кровля. Для простоты расчётов будем вычислять, что сопротивление теплопередаче кровельного пирога равняется сопротивлению теплопередаче слоя утеплителя. Для лёгкой минераловатной теплоизоляции толщиной 50-100 мм, значительно чаще используемой для утепления кровель, оно приблизительно равняется 1,7 м2°C/Вт.

Сопротивлением теплопередаче чердачного перекрытия пренебрежём: допустим, что в доме имеется мансарда, которая сообщается с другими помещениями и между всеми ними тепло распределяется равномерно.

Площадь двускатной кровли при уклоне в 30° составит

Sкровли = 2 * 8,7 * 8,7 / Cos30° = 87 м2.

Так, её тепловыделение составит:

Qкровли = (17,2°C / 1,7м2°C/Вт) * 87 м2 = 0,88 кВт

Пол. Сопротивление теплопередаче древесного пола – приблизительно 1,85 м2°C/Вт. Произведя подобные расчёты, возьмём тепловыделение:

Qпола = (17,2°C / 1,85м2°C/Вт) * 75 2 = 0,7 кВт

окна и Двери. Их сопротивление теплопередаче примерно равняется соответственно 0,21м2°C/Вт (двойная древесная дверь) и 0,5 м2°C/Вт (простой двухкамерный стеклопакет, без дополнительных энергоэффективных «примочек»). В итоге возьмём тепловыделение:

Qдвери = (17,2°C / 0,21Вт/м2°C) * 1,8м2 = 0,15 кВт

Qокна = (17,2°C / / 0,5м2°C/Вт) * 36м2 = 1,25 кВт

Вентиляция. По строительным нормам коэффициент воздухообмена для жилого помещения должен быть не меньше 0,5, а лучше – 1, т.е. за час воздушное пространство в помещении обязан обновляться всецело. Так, при высоте потолков 2,5 м – это приблизительно 2,5 м3 воздуха в час на квадратный метр площади.

Данный воздушное пространство нужно нагреть от уличной температуры (+5,8°C) до температуры помещения (+23°C)1.

Удельная теплоёмкость воздуха – это количество теплоты, нужное для увеличения температуры 1 кг вещества на 1°C – равна приблизительно 1,01 кДж/кг°C. Наряду с этим плотность воздуха в интересующем нас диапазоне температур образовывает приблизительно 1,25 кг/м3, т.е. масса 1 его кубометра равна 1,25 кг. Так, для нагрева воздуха на 23-5,8=17,2°C на любой квадратный метр площади потребуется:

1,01 кДж/кг°C * 1,25 кг/м3 * 2,5 м3/час *17,2°C = 54,3 кДж/час

Для дома площадью 150 м2 это будет:

54,3 * 150 = 8145 кДж/час = 2,26 кВт

Подведём результат:

Потери тепла через

Отличие температур, °C

Площадь, м2

Сопротивление

теплопередаче, м2°C/Вт,

Потери тепла, кВт

Стенки

17,2

175

0,41

5,83

Кровля

17,2

87

1,7

0,88

Пол

17,2

75

1,85

0,7

Двери

17,2

1,8

0,21

0,15

Окна

17,2

36

0,5

1,24

Вентиляция

17,2

2,26

Итого

11,06

на данный момент надышим!

Предположим, что в доме живёт семья из двоих взрослых с двумя детьми. Норма питания взрослого человека – 2600–3000 калорий в день, что эквивалентно мощности тепловыделения в 126 Вт. Тепловыделение ребёнка будем оценивать в половину тепловыделения взрослого. В случае если все обитали дома находятся в нём 2/3 всего времени, то возьмём:

(2*126 + 2*126/2)*2/3 = 252 Вт

Допустим, что в доме 5 помещений, освещённых обычными лампами накаливания мощностью 60 Вт (не энергосберегающими), по 3 на помещение, каковые включены в среднем по 6 часов в день (т.е. 1/4 всего времени). Приблизительно 85% потребляемой лампой мощности преобразовывается в тепло. Итого возьмём:

5*60*3*0,85*1/4 = 191 Вт

Холодильник – весьма действенный нагревательный прибор. Его тепловыделение – 30% от большой потребляемой мощности, т.е. 750 Вт.

Вторая бытовая техника (пускай это будут стиральная и посудомоечная машины) выделяет в виде тепла около 30% большой потребляемой мощности. Средняя мощность указанных устройств – 2,5 Квт, трудятся они приблизительно по 2 часа в день. Итого возьмём 125 Вт.

Стандартная электроплита с духовкой имеет мощность приблизительно в 11 кВт, но встроенный ограничитель регулирует работу нагревательных элементов так, дабы их одновременное потребление не превышало 6 кВт. Но, вряд ли мы когда-то используем больше, чем половину конфорок в один момент либо сходу все тэны духовки. Исходя из этого будем исходить из того, что средняя рабочая мощность плиты – приблизительно 3 кВт.

Если она трудится часа 3 в сутки, то возьмём тепла 375 Вт.

Любой компьютер (а их в доме 2) выделяет приблизительно 300 Вт тепла и трудится 4 часа в день. Итого – 100 Вт.

Телевизор – это 200 Вт и 6 часов в день, т.е. на круг – 50 Вт.

В сумме приобретаем: 1,84 кВт.

Сейчас «подобьём» баланс:

Потери тепла

11,06 кВт

Обогрев

— Совокупность отопления — Требуется вычислить

— Тепловыделение бытовых обитателей и приборов дома – 1,84 кВт

Сейчас вычислим требуемую тепловую мощность совокупности отопления:

Qотопления = 11,06 – 1,84 = 9,22 кВт

Затраты на отопление

Фактически, выше мы вычислили мощность, которая будет нужна для нагрева теплоносителя. А греть его мы будем, конечно, посредством котла. Так, затраты на отопление – это затраты на горючее для этого котла.

Потому, что мы разглядываем самый неспециализированный случай, то сделаем расчёт для самоё универсального жидкого (дизельного) горючего, т.к. газовые магистрали имеется отнюдь не везде (а цена их подведения – это цифра с 6 нулями), а жёсткое горючее необходимо, во-первых, как-то привозить, а во-вторых – каждые 2-3 часа подбрасывать в топку котла.

Дабы определить, какой количество V дизтоплива в час нам нужно будет жечь для обогрева дома, необходимо удельную теплоту его сгорания q (количество тепла, выделяемое при сжигании единицы массы либо количества горючего, для дизтоплива – приблизительно 13,95 кВт*ч/л) умножить на КПД котла η (приблизительно 0,93 у дизельных) и после этого требуемую мощность совокупности отопления Qотопления (9,22 кВт) поделить на взятую цифру:

V = Qотопления/(q*η) = 9,22 кВт / (13,95 кВт*ч/л) * 0,93) = 0,71 л/ч

При средней для Столичной области цены дизтоплива 30 руб./л в год на отопление дома у нас уйдёт

0,71 * 30руб. * 24часа * 365дней = 187 тыс. руб. (округленно)2.

Как сэкономить ?

Естественное желание любого домовладельца – сократить затраты на отопление ещё на стадии строительства. Куда же имеет суть вкладывать деньги ?

Прежде всего направляться поразмыслить об утеплении фасада, на долю которого, как мы убедились ранее, приходится главной количество всех потерь тепла дома. В общем случае для этого может употребляться внешнее либо внутреннее дополнительное утепление. Но внутреннее утепление значительно менее действенно: при монтаже теплоизоляции изнутри граница раздела тёплой и холодной областей «перемещается» вовнутрь дома, т.е. в толще стен будет конденсироваться влага.

Существует два метода утепления фасадов: «мокрый» (штукатурка) и путём установки навесного вентилируемого фасада. Опыт говорит, что из-за необходимости постоянного ремонта «мокрое» утепление с учётом эксплуатационных затрат оказывается в итоге практически в два раза дороже вентилируемого фасада. Главным недочётом штукатурного фасада есть большая цена его содержания и обслуживания. «Начальные затраты на обустройство для того чтобы фасада ниже, чем для навесного вентилируемого, всего на 20-25%, максимум на 30%, – растолковывает Сергей Якубов («Металл Профиль»). – Но с учётом затрат на текущий ремонт, что следует сделать не реже чем раз в 5 лет, уже по окончании первой пятилетки штукатурный фасад сравняется по цене с вентилируемым, а за 50-летний период (срок работы вентфасада) – окажется дороже его в несколько раз».

Что же является навесной вентилируемый фасад ? Это наружный «экран», закреплённый на лёгком железном каркасе, что крепится к стенке особыми кронштейнами. Между стеной дома и экраном размещается лёгкий утеплитель (к примеру, ISOVER «ВентФасад Низ» толщиной от 50 до 200 мм), и ветрогидрозащитная мембрана (к примеру, Tyvek Housewrap).

В качестве наружной облицовки смогут употребляться разные материалы, но в личном постройке значительно чаще используется металлической сайдинг. «Применение при производстве сайдинга современных высокотехнологичных материалов, таких как сталь с покрытием Colorcoat Prisma™, разрешает подобрать фактически любое дизайнерское ответ, – говорит Сергей Якубов («Металл Профиль»). – Данный материал владеет отличной устойчивостью как к коррозии, так и к механическим действиям. Срок гарантии на него образовывает 20 лет при настоящем сроке эксплуатации в 50 лет и более. Т.е. при условии применения металлического сайдинга вся фасадная конструкция прослужит 50 лет без ремонта».

Дополнительный слой фасадного утеплителя из минваты имеет сопротивление теплопередаче приблизительно 1,7 м2°C/Вт (см. выше). В строительных работах, дабы вычислить сопротивление теплопередаче многослойной стенки, складывают соответствующие значения для каждого из слоёв. Как мы не забываем, отечественная главная несущая стенки в 2 кирпича имеет сопротивление теплопередаче 0,405 Вт2°и/м. Исходя из этого для стенки с вентфасадом возьмём:

0,405 + 1,7 = 2,105м2°C/Вт

Так, по окончании утепления тепловыделение отечественных стен составит

Qфасад = (17,2°C / 2,105м2°C/Вт) * 137,2 м2 = 1,12 кВт,

что в 5,2 раза меньше подобного показателя для неутеплённого фасада. Впечатляет, не правда ли ?

Посмотрим, как сейчас будет смотреться тепловой баланс отечественного дома:

Потери тепла

6,35 кВт

Обогрев

— Совокупность отопления — Требуется вычислить

— Тепловыделение бытовых обитателей и приборов дома – 1,84 кВт

Опять вычислим требуемую тепловую мощность совокупности отопления:

Qотопления-1 = 6,35 – 1,84 = 4,51 кВт

Расход дизтоплива:

V1 = 4,51 кВт / (13,95 кВт*ч/л) * 0,93) = 0,35 л/ч

Сумма на отопление:

0,35 * 30руб. * 24часа * 365дней = 92 тыс. руб.

И чистая экономия:

187 – 91 = 95 тыс. руб. в год.

Само собой разумеется, вентфасад также стоит денег – приблизительно 2000 руб./м2 с учётом цены монтажных работ. Но срок окупаемости этих затрат получается не так уж и велик – приблизительно 3,5 года.

Наконец, кроме экономии на отоплении помещения, нужно учитывать ещё одно событие. Если вы планировали штукатурить кирпичную стенке, то хотя бы раз в 10 лет штукатурный фасад нужно «будет обновлять», что обойдётся вам никак не меньше, чем в 500 руб./м2. Учитывая срок безремонтной эксплуатации вентфасада, возьмём именно те самые 2000руб./м2.

Другими словами вентфасад окупится лишь за счёт сокращения эксплуатационных затрат, а всю экономию на отоплении помещения вы сможете записать в чистую прибыль!

Не расслабляться!

Утепление фасада – самый показательный пример энергоэффективного ответа для частного дома. Но это вовсе не означает, что на другие вещи не следует обращать внимания. Ещё одно необходимое условие экономии – грамотное утепление кровли, будь она холодной либо тёплой.

В случае если кровля смонтирована неправильно, то теплопотери смогут быть огромны.

К примеру, при намокании утеплителя всего на 5%, его теплоизоляционные особенности ухудшаются в два раза. К примеру, в случае если в норме потери тепла через отечественную кровлю были равны 0,88 кВт, то при совсем малом увлажнении утеплителя они возрастут в два раза и составят 1,76 кВт.

В пересчёте на деньги эта сырость может «вылиться» обладателю дома в дополнительные затраты на отопление порядка 37 тыс. рублей в год. «Необходимо помнить о том, что кровля – это совокупность, а не комплект разрозненных элементов, – отмечает Сергей Якубов («Металл Профиль»). – Каждая неточность при её монтаже и проектировании (неверная укладка покрытия, нарушение целостности воздушного зазора, применение некачественных дешёвых подкровельных плёнок) может привести к нарушениям в работе данной совокупности, в частности – к намоканию утеплителя». К примеру, для защиты теплоизоляционного слоя от конденсата, образующегося на внутренней поверхности кровельного покрытия, лучше использовать водоизоляционные мембраны: к примеру, Tyvek.

Помимо этого, нужен вентиляционный зазор. Хороший вариант – применение кровельной совокупности категории «всё включено», где все элементы соответствующим образом подобраны друг к другу и прослужат однообразное время.

Установка в доме окон со особым покрытием на стёклах кроме этого разрешит сократить потери тепла, причём отличие в цене если сравнивать с простыми стеклопакетами окупится в течение 1-2 лет. В случае если же говорить о мансарде, то тут направляться использовать лишь особые мансардные окна, т.к. лишь их, благодаря конструктивным изюминкам, возможно монтировать в плоскости кровли, не опасаясь протечек. Помимо этого, стёкла в таких окнах имеют особое энергосберегающее покрытие.

В качестве дополнительного барьера для холода возможно установить кроме этого более тёплые входные двери с тамбуром и утеплить коммуникации и фундамент. Стенки подвала нужно обезопасисть от промерзания, наряду с этим верно выполненная теплоизоляция стен неотапливаемого подвала окажет помощь держать в том месте температуру на уровне температуры грунта (в средней полосе России это +5-10°C).

Приведённые в статье расчёты приблизительны, но они прекрасно отражают тенденцию: грамотно спланированные затраты на стадии строительства окажут помощь в будущем сэкономить огромные деньги. Это одна из самые ярких иллюстраций известной русской пословицы: копейка рубль бережёт!

1 Энергозатраты на кондиционирование в тёплое время года также будут быть сокращены путём улучшения теплоизоляции дома, но это – отдельная тема.

2 8760 часов. Потому, что для расчётов мы брали среднегодовую температуру воздуха (+5,8°C), то думаем, что топили круглый год. Эта упрощённая схема в полной мере адекватно отражает настоящую картину.

Пресс-служба Группы компаний «Металл Профиль»

Рандомные показатели записей:

► Вся правда о стройматериалах. Из чего построить энергоэффективный дом?


Подборка наиболее релевантных статей: