Энергоэффективный дом

Сейчас многие семьи выбирают себе пригородный дом как место неизменного проживания либо круглогодичного отдыха. Но его содержание, и в особенности оплата коммунальных услуг, – достаточно накладны, при всем этом большая часть домовладельцев – совсем не олигархи. Одна из более значимых статей расхода для хоть какого домовладельца – это расходы на отопление. Чтоб минимизировать их, нужно ещё на стадии строительства коттеджа задуматься об сбережении энергии. Разглядим этот вопрос более тщательно.

«О дилеммах энергетической эффективности жилища обычно вспоминают в ракурсе городского ЖКХ, но обладателям личных домов данная тема тотчас еще поближе, – считает Сергей Якубов, заместитель директора по продажам и маркетингу "Группы компаний «Металл Профиль»". – Расходы на отопление дома могут составлять еще более половины цены его содержания в прохладное время года и добиваются иногда 10-ов тыщ рублей. Но при грамотном подходе к термоизоляции дома эту сумму можно значительно уменьшить».

Фактически, отапливать дом необходимо для того, чтоб повсевременно поддерживать в нём комфортабельную температуру, независимо от того, что творится на улице. При всем этом необходимо учесть теплоотдачи как через ограждающие конструкции, так и через вентиляцию, т.к. тепло уходит совместно с нагретым воздухом, взамен которого поступает охлаждённый, также тот факт, что некое количество тепла выделяют люди, находящиеся в доме, домашняя техника, лампы накаливания и т.п.

Схематично термический баланс дома можно представить в виде таблицы, где теплоотдачи скомпенсированы подогревом помещений разными источниками тепла:

Чтоб осознать, сколько тепла мы должны получить от собственной системы отопления и сколько средств на это придётся издержать, попробуем оценить вклад каждого из иных причин в термический баланс на примере размещенного в Столичной области кирпичного двуэтажного дома с общей площадью помещений 150 м2 (для упрощения вычислений мы считали, что размеры коттеджа в плане приблизительно 8,7х8,7 м и он имеет 2 этажа высотой по 2,5 м).

Теплоотдачи через ограждающие конструкции (кровлю, стенки, пол)

Интенсивность теплопотерь определяется 2-мя факторами: различием температур снутри и снаружи дома и сопротивлением его ограждающих конструкций теплопередаче. Разделив разницу температур Δt на коэффициент сопротивления теплопередаче Ro стенок, кровли, пола, окон и дверей и умножив на площадь S их поверхности, можно вычислить интенсивность теплопотерь Q:

Q = (Δt/Ro)*S

Разница температур Δt – величина непостоянная, она изменяется от сезона к сезону, в течение денька, зависимо от погоды и т.д. Но нашу задачку упрощает то событие, что нам нужно оценить потребность в тепле суммарно за год. Потому для приближённого расчёта мы полностью можем использовать таковой показатель, как среднегодовая температура воздуха для избранной местности. Для Столичной области это +5,8°C. Если принять за комфортабельную температуру в доме +23°C, то наша усреднённая разница составит

Δt = 23°C – 5,8°C = 17,2°C

Стенки. Площадь стенок нашего 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 отнять площадь окон и дверей, для которых мы рассчитаем теплоотдачи раздельно. Представим, 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 стенок –

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. Таким макаром, тепловыделение всех стенок дома составит:

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

Кровля. Для простоты расчётов будем считать, что сопротивление теплопередаче кровельного пирога равно сопротивлению теплопередаче слоя теплоизолятора. Для лёгкой минераловатной термоизоляции шириной 50-100 мм, в большинстве случаев используемой для утепления кровель, оно приблизительно равно 1,7 м2°C/Вт. Сопротивлением теплопередаче чердачного перекрытия пренебрежём: допустим, что в доме есть мансарда, которая сообщается с другими помещениями и меж всеми ними тепло распределяется умеренно.

Площадь двускатной кровли при уклоне в 30° составит

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

Таким макаром, 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, получим тепловыделение:

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

Двери и окна. Их сопротивление теплопередаче примерно равно соответственно 0,21 м2°C/Вт (двойная древесная дверь) и 0,5 м2°C/Вт (обыденный двухкамерный стеклопакет, без дополнительных энергоэффективных «примочек»). В конечном итоге получим 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 более 0,5, а лучше – 1, т.е. за час воздух в помещении должен обновляться вполне. Таким макаром, при высоте потолков 2,5 м – это приблизительно 2,5 м3 воздуха в час на квадратный метр площади. Этот воздух нужно подогреть 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. При всем этом плотность воздуха в интересующем нас спектре температур составляет приблизительно 1,25 кг/м3, т.е. масса 1 его кубометра равна 1,25 кг. Таким макаром, для нагрева воздуха на 23-5,8=17,2°C на каждый квадратный метр площади будет нужно:

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:

Теплоотдачи через

Разница температур, °C

Площадь, м2

Сопротивление

теплопередаче, м2°C/Вт,

Теплоотдачи, 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!

Представим, что в доме живёт семья из двоих взрослых с 2-мя детками. Норма питания взрослого человека – 2600–3000 калорий в день, что эквивалентно мощности тепловыделения в 126 Вт. Тепловыделение ребёнка будем оценивать в половину тепловыделения взрослого. Если все обитали дома находятся в нём 2/3 всего времени, то получим:

(2*126 + 2*126/2)*2/3 = 252 Вт

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

5*60*3*0,85*1/4 = 191 Вт

Холодильник – очень действенный нагревательный устройство. Его тепловыделение – 30% от наибольшей потребляемой мощности, т.е. 750 Вт.

Другая домашняя техника (пусть это будут стиральная и посудомоечная машины) выделяет в виде тепла около 30% наибольшей потребляемой мощности. Средняя мощность обозначенных устройств – 2,5 Квт, работают они приблизительно по 2 часа в день. Итого получим 125 Вт.

Стандартная электрическая плита с духовкой имеет мощность приблизительно в 11 кВт, но интегрированный ограничитель регулирует работу нагревательных частей таким макаром, чтоб их одновременное потребление не превышало 6 кВт. Вобщем, навряд ли мы когда-то используем больше, чем половину конфорок сразу либо сходу все тэны духовки. Потому будем исходить из того, что средняя рабочая мощность плиты – приблизительно 3 кВт. Если она работает часа 3 в денек, то получим тепла 375 Вт.

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

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

В сумме получаем: 1,84 кВт.

Сейчас «подобьём» баланс:

Теплоотдачи

11,06 кВт

Подогрев

- Система отопления — Требуется вычислить

- Тепловыделение бытовых устройств и жителей дома – 1,84 кВт

Сейчас вычислим требуемую термическую мощность системы отопления:

Qотопления = 11,06 – 1,84 = 9,22 кВт

Расходы на отопление

Фактически, выше мы вычислили мощность, которая будет нужна для нагрева теплоносителя. А греть его мы будем, естественно, при помощи котла. Таким макаром, расходы на отопление – это расходы на горючее для этого котла. Так как мы рассматриваем самый общий случай, то создадим расчёт для более универсального водянистого (дизельного) горючего, т.к. газовые магистрали есть далековато не всюду (а цена их подведения – это цифра с 6 нулями), а твёрдое горючее необходимо, во-1-х, как-то привозить, а во-2-х – каждые 2-3 часа подбрасывать в топку котла.

Чтоб выяснить, какой объём V дизтоплива в час нам придётся жечь для подогрева дома, необходимо удельную теплоту его сгорания q (количество тепла, выделяемое при сжигании единицы массы либо объёма горючего, для дизтоплива – приблизительно 13,95 кВт*ч/л) помножить на КПД котла η (приблизительно 0,93 у дизельных) и потом требуемую мощность системы отопления Qотопления (9,22 кВт) поделить на полученную 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. (округло)2.

Как сберечь ?

Естественное желание хоть какого домовладельца – понизить издержки на отопление ещё на стадии строительства. Куда же имеет смысл вкладывать средства ?

Сначала следует пошевелить мозгами об утеплении фасада, на долю которого, как мы удостоверились ранее, приходится основной объём всех теплопотерь дома. В общем случае для этого может употребляться наружное либо внутреннее дополнительное утепление. Но внутреннее утепление еще наименее отлично: при монтаже термоизоляции изнутри граница раздела тёплой и прохладной областей «перемещается» вовнутрь дома, т.е. в толще стенок будет конденсироваться влага.

Существует два метода утепления фасадов: «влажный» (штукатурка) и путём установки подвесного вентилируемого фасада. Практика указывает, что из-за необходимости неизменного ремонта «влажное» утепление с учётом эксплуатационных расходов оказывается в конечном итоге практически в два раза дороже вентилируемого фасада. Главным недочетом штукатурного фасада является высочайшая цена его обслуживания и содержания. «Начальные издержки на облагораживание такового фасада ниже, чем для подвесного вентилируемого, всего на 20-25%, максимум на 30%, – разъясняет Сергей Якубов («Металл Профиль»). – Но с учётом расходов на текущий ремонт, который необходимо делать не пореже чем раз в 5 лет, уже по истечении первой пятилетки штукатурный фасад сравняется по цены с вентилируемым, а за 50 лет (срок службы вентфасада) – окажется дороже его в 4-5 раз».

Что все-таки представляет собой подвесной вентилируемый фасад ? Это внешний «экран», закреплённый на лёгком железном каркасе, который крепится к стенке особыми кронштейнами. Меж стенкой дома и экраном располагается лёгкий теплоизолятор (к примеру, ISOVER «ВентФасад Низ» шириной от 50 до 200 мм), также ветрогидрозащитная мембрана (к примеру, Tyvek Housewrap). В качестве внешней облицовки могут употребляться разные материалы, но в личном строительстве в большинстве случаев применяется металлической сайдинг. «Внедрение при производстве сайдинга современных сверхтехнологичных материалов, таких как сталь с покрытием Colorcoat Prisma™, позволяет подобрать фактически хоть какое дизайнерское решение, – гласит Сергей Якубов («Металл Профиль»). – Этот материал обладает потрясающей устойчивостью как к коррозии, так и к механическим воздействиям. Срок гарантии на него составляет 20 лет при реальном сроке эксплуатации в 50 лет и поболее. Т.е. при условии использования железного сайдинга вся фасадная конструкция прослужит 50 лет без ремонта».

Дополнительный слой фасадного теплоизолятора из минваты имеет сопротивление теплопередаче приблизительно 1,7 м2°C/Вт (см. выше). В строительстве, чтоб вычислить сопротивление теплопередаче мультислойной стенки, складывают надлежащие значения для каждого из слоёв. Как мы помним, наша основная несущая стенка в 2 кирпича имеет сопротивление теплопередаче 0,405 м2°C/Вт. Потому для стенки с вентфасадом получим:

0,405 + 1,7 = 2,105 м2°C/Вт

Таким макаром, после утепления тепловыделение наших стенок составит

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

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

Поглядим, как сейчас будет смотреться термический баланс нашего дома:

Теплоотдачи

6,35 кВт

Подогрев

- Система отопления — Требуется вычислить

- Тепловыделение бытовых устройств и жителей дома – 1,84 кВт

Опять вычислим требуемую термическую мощность системы 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 незапятнанная экономия:

187 – 91 = 95 тыс. руб. в год.

Естественно, вентфасад тоже стоит средств – приблизительно 2000 руб./м2 с учётом цены монтажных работ. Но срок окупаемости этих расходов выходит не так и велик – приблизительно 3,5 года.

В конце концов, кроме экономии на отоплении, нужно учесть ещё одно событие. Если вы собирались штукатурить кирпичную стенку, то хотя бы раз в 10 лет штукатурный фасад придётся «обновлять», что обойдётся для вас никак не меньше, чем в 500 руб./м2. Беря во внимание срок безремонтной эксплуатации вентфасада, получим как раз те же 2000 руб./м2. Другими словами вентфасад окупится только за счёт сокращения эксплуатационных расходов, а всю экономию на отоплении вы можете записать в чистую прибыль!

Не расслабляться!

Утепление фасада – более показательный пример энергоэффективного решения для личного дома. Но это совсем не означает, что на остальные вещи не стоит заострять внимания. Ещё одно непременное условие экономии – грамотное утепление кровли, будь она прохладной либо тёплой. Если кровля смонтирована некорректно, то утраты тепла могут быть громадны.

Например, при намокании теплоизолятора всего на 5%, его теплоизоляционные характеристики ухудшаются в два раза. К примеру, если в норме теплоотдачи через нашу кровлю были равны 0,88 кВт, то при совершенно малозначительном увлажнении теплоизолятора они вырастут в два раза и составят 1,76 кВт. В пересчёте на средства эта сырость может «вылиться» обладателю дома в дополнительные расходы на отопление порядка 37 тыс. рублей в год. «Нельзя забывать о том, что кровля – это система, а не набор разрозненных частей, – отмечает Сергей Якубов («Металл Профиль»). – Неважно какая ошибка при её проектировании и монтаже (некорректная укладка покрытия, нарушение целостности зазора, внедрение некачественных дешёвых подкровельных плёнок) может привести к нарушениям в работе этой системы, а именно – к намоканию теплоизолятора». Например, для защиты теплоизоляционного слоя от конденсата, образующегося на внутренней поверхности кровельного покрытия, лучше использовать водоизоляционные мембраны: к примеру, Tyvek. Не считая того, нужен вентиляционный зазор. Сбалансированный вариант – внедрение кровельной системы категории «всё включено», где все элементы подходящим образом подобраны друг к другу и прослужат однообразное время.

Установка в доме окон со особым покрытием на стёклах также дозволит уменьшить теплоотдачи, причём разница в стоимости по сопоставлению с обыкновенными стеклопакетами окупится в течение 1-2 лет. Если же гласить о мансарде, то тут следует использовать только особые мансардные окна, т.к. только их, благодаря конструктивным особенностям, можно монтировать в плоскости кровли, не боясь протечек. Не считая того, стёкла в таких окнах имеют особое энергосберегающее покрытие.

В качестве дополнительного барьера для холода можно установить также более тёплые входные двери с тамбуром и утеплить фундамент и коммуникации. Стенки подвала нужно защитить от вымерзания, при всем этом верно выполненная термоизоляция стенок неотапливаемого подвала поможет держать там температуру на уровне температуры грунта (в средней полосе Рф это +5-10°C).

Приведённые в статье расчёты ориентировочны, но они отлично отражают тенденцию: хорошо спланированные издержки на стадии строительства посодействуют в дальнейшем сберечь большие средства. Это одна из более ярчайших иллюстраций известной российской пословицы: копейка рубль бережёт!

1 Затраты энергии на кондиционирование в тёплое время года также могут быть сокращены путём улучшения термоизоляции дома, но это – отдельная тема.

2 8760 часов. Так как для расчётов мы брали среднегодовую температуру воздуха (+5,8°C), то считаем, что топили круглый год. Эта упрощённая схема полностью правильно отражает реальную картину.

Штора рулонная Blackout «Лаура», 200х175 см, цвет чёрно-белый

Штора рулонная блэкаут «Лаура» — светонепроницаемый тканевый роллет в дизайнерском стиле размерами (ШхВ) 200 см х 175 см, выполненный в черно-белой политре. Это удобное и долговременное решение для жилых помещений, публичных учреждений, конференц-залов и театров. Материал со степенью затемнения «3» состоит из плотного полиэстера (100%), обеспечивает полную мглу в комнате даже в броский солнечный денек, не пропускает свет от фонарей и авто фар.

Особенности

Copyright © 2020 - 2025