К разделу Технологии строительства

Эффективные конструкции, или как дешево построить отличный дом

Статья кандидата архитектуры, доцента кафедры архитектурного проектирования Архитектурно-строительного Университета, члена Союза архитекторов Перова В.Ф.

Требования к архитектурным решениям, конструкциям и материалам энергоэкономичного дома.

Как бы мы ни стремились жить по-европейски, просто построить в России дом по немецкому или голландскому проекту вряд ли будет целесообразно...

Север России имеет определенные особенности климата, оказывающие существенное, если не определяющее, влияние на пространственную и функциональную организацию дома, на выбор строительных материалов и конструкций, систем отопления и многого другого. Убедительным подтверждением этому служит традиционное народное жилище в разных странах. Пройдя вековой отбор оптимальных решений, оно, при всем своем разнообразии, всегда максимально учитывает природно-климатические условия конкретного места. Сейчас существует множество технологий, которые позволяют создать в доме необходимый комфорт, но есть принципы, знание которых позволит получить замечательный дом с европейским архитектурным обличьем с одной стороны и эффективный по эксплуатации в условиях России - с другой. Оптимальный результат может быть получен при строительстве по проектам с рациональными архитектурно-планировочными решениями и с использованием эффективных энергосберегающих европейских технологий и материалов.

Требования к архитектурным решениям энергоэкономичного дома

Основой объемного решения индивидуального дома можно считать энергетические процессы, связанные с обогревом жилища и снижением теплопотерь. Основными компонентами теплообмена являются внешние элементы дома: стены, крыша, подвал, фундамент (рис. 1).


Рис. 1. Круговорот тепла в вашем доме

Низкие зимние температуры отрицательно сказываются на комфортности жилья. Только за счет рациональной планировки и объемного решения можно сделать дом теплее и эффективнее. Самым простым способом снижения теплопотерь является сокращение периметра внешних наружных стен. Чем больше площадь внешних поверхностей дома, тем больше тепла уходит в окружающую среду Излишняя измельченность и изрезанность плана резко увеличивают площадь внешних стен и теплопотери. Часто возводимые в домах башенки, сильно выступающие эркера, порталы, с одной стороны, не отвечают стилю современной архитектуры, а с другой - являются путями утечки тепла. Надо отдавать себе отчет, что эти потери будут постоянными, и сократить их можно, только перестроив дом по новому плану.

Компактность плана требует использования рациональных и нестандартных планировочных решений: создания объединенных кухонь-столовых, второго света в гостиных, приемов свободной планировки. Основной отапливаемый объем дома часто обстраивается верандами, навесами, подсобными помещениями, которые используются как летние - все это преграда для теплопотерь, к тому же они обогащают фасады дома. Современные технологии дают возможность выполнять веранды с эффективным заполнением проемов стеклопакетами и с очень современным внешним видом, в том числе с остекленной кровлей.

Устройство мансарды в доме также создает надежную преграду для охлаждения дома через кровлю, которая является наиболее ответственным элементом дома. Помимо выполнения своей функции теплового буфера, она предохраняет дом от попадания влаги - главного врага строительных конструкций. Традиционные материалы, такие как оцинкованное железо или шифер, нецелесообразно использовать ввиду их низкого экологического качества и быстрого разрушения в условиях загрязнения окружающей среды. Качественная кровля обеспечит вашему дому тепло и долголетие. Плохая кровля - предмет постоянной головной боли владельца жилья. В качестве кровельного материала рекомендуется использовать цементно-песчаную черепицу, металлопластик или плиточный материал типа Shingle. Эти материалы отличаются долговечностью, долго сохраняют отличный внешний вид и яркую цветовую гамму. Из перечисленных материалов наименее известен Shingle, хотя этот материал уже давно широко распространен в США, Финляндии, других европейских странах. Он позволяет создавать покрытие на поверхностях любой сложности, дает очень приятную фактуру и цветовую гамму кровельного покрытия, а также долговечен (гарантия до 30 лет).

Требования к конструкциям и материалам энергоэкономичного дома

В настоящее время строительство в России переживает самую настоящую революцию. Развитие рынка настоятельно диктует следующие основные требования: высокое качество вновь возводимых зданий (безупречный внешний вид, прочность и долговечность, надежная теплоизоляция) и минимальная окончательная стоимость постройки. Достижение этих целей возможно только при использовании эффективных материалов и строительных технологий.

Использование эффективных строительных технологий является отличительной особенностью домов европейского качества. Их суть заключается в комбинированном использовании конструктивных и теплотехнических материалов. Отличительной особенностью домов, возводимых с использованием международно признанных технологий, является разделение ролей, которые играют разные материалы: конструктивные материалы предназначаются только для обеспечения необходимой прочности конструкций, теплоизоляционные материалы рассчитаны на создание теплового барьера, отделочные материалы служат для обеспечения необходимой гигиены и декоративности отделываемых объектов.

Все несущие части дома - фундаменты, стены, перегородки, стропильная система кровли - выполняются из конструктивных материалов: бетона, кирпича или деревянного (металлического ) каркаса. Но их количество и способ устройства (в отличие от зданий предыдущего поколения, где конструктивный материал выполнял одновременно функции теплоизоляции) рассчитываются только на обеспечение необходимой прочности здания.


Рис. 2. Стеновые конструкции: кирпич, ячеистый бетон, оцилиндрованный брус, каркас.

В мире существует множество конструктивных систем теплоэффективных жилых домов. Но большинство из них относится к "экзотическим" системам, которые используются в очень редких случаях. Наибольшее распространение в европейских странах и Канаде получили деревянные каркасные системы с мягким утеплителем типа "Isover". Дома такого типа составляют до 60% рынка частного жилья. В настоящее время дома с данной конструктивной системой все чаще начинают строиться в России. В завершенном виде с облицовкой кирпичом они внешне ничем не отличаются от домов, построенных полностью из кирпича. При этом они дают возможность получить значительную экономию как в процессе строительства, так и при эксплуатации.


Рис. 3. Теплопроводность стеновых материалов

Они значительно менее материалоемки, требуют легких низкозаглубленных фундаментов (см. рис. 5), позволяют получить значительную экономию на топливе. Эффективная технология номер 2 в странах Северной Европы - это строительство из газобетонных блоков. В настоящее время качество газобетона, производимого в России, достигло европейского уровня. По прочности для двухэтажного дома достаточна толщина стены из газобетона 250 мм. При этом газобетон толщиной 400 мм полностью удовлетворяет теплотехническим нормам и дает 1,5 кратный запас прочности. При отделке стены кирпичом или виниловым сайдингом такой дом будет невозможно отличить от домов с полнотелыми кирпичными стенами. Газобетонные блоки имеют укрупненные габариты, что позволяет получить экономию как на трудозатратах, так и на связующем растворе.

Традиционно распространенным в России является строительство домов из деревянного бруса или бревен. Теплотехнический расчет показывает, что деревянная стена толщиной 250 мм (наиболее распространенный габарит бревен) не удовлетворяет действующим нормам и требует дополнительного утепления. Дом из полнотелых деревянных элементов обладает идеальными качествами, так как дерево - наиболее экологически чистый строительный материал. В то же время дерево не обладает большой жесткостью и деформируется в зависимости от влажности окружающей среды. Такие особенности дерева как материала следует учесть при выборе внутренней и внешней отделки дома. Это должны быть наборные материалы, которые при незначительных деформациях не будут вызывать появления трещин и других дефектов. Для наружной отделки может применяться деревянная вагонка. Большие перспективы имеет виниловая вагонка "Siding". Разнообразная цветовая гамма, влагостойкость, долговечность, великолепное качество при сборке делает этот материал все более широко используемым в России.


Рис. 4. Утепление или отопление? Выбор за вами...

Оконные проемы, остекление - важнейший элемент дома, требующий очень внимательного к нему отношения. Окна с красивой расстекловкой, качественными переплетами, чистыми блестящими стеклами - настоящее украшение дома. В то же время это один из основных путей теплопотерь. Поэтому при проектировании дома в этом вопросе необходимо найти "золотую середину". Увеличение площади остекления повышает освещенность помещений, но оптимальным является примерное соотношение световых проемов к площади пола помещений как 1/8. При большей площади остекления в доме становится светлее, но в то же время и холоднее. Особое внимание следует уделять качеству заполнения проемов. Тройное остекление с вакуумными стеклопакетами, пластиковыми, металлопластиковыми и деревянными переплетами, хорошие уплотнители надежно решат проблемы теплозащиты дома.

Уменьшение веса здания за счет использования эффективных конструкций позволяет экономить средства на устройстве фундамента, делая его низкозаглубленным. К этому необходимо отнестись очень внимательно. Фундамент должен учитывать особенности грунтов (пучинистость, несущая способность), на которых строится дом, а также уровень грунтовых вод. Фундамент — самая важная часть дома. Ошибки в его устройстве могут привести к проблемам, которые сведут к "нулю" все остальные усилия и затраты на строительство дома. Вывод прост: для устройства фундамента обязательно следует обратиться к архитектору и хотя бы проконсультироваться.


Рис. 5. Легкий низкозаглубленный фундамент

На устройство фундамента влияет также и ваше решение по устройству цокольной части здания. Дом можно делать с подвалом или цокольным этажом, без подвала с устройством пола по грунту. Строительство фундамента - это сложный и достаточно дорогостоящий процесс, и правильное инженерное решение позволит вам сэкономить средства и обеспечить долговечность здания.

Отдельно следует сказать о строительстве домов с низкозаглубленными фундаментами - это новое явление в нашей стране, хотя опыт эксплуатации таких домов за рубежом достаточно велик. Важно выполнить несколько требований, которые являются основополагающими.

  • Фундаменты нельзя устраивать на пучинистых грунтах (глина, суглинки и др.), впитывающих и задерживающих в себе воду. Лучший грунт - это крупнозернистый песок.

  • Устройство дренажа - необходимое условие для удаления воды от места, где строится фундамент.

  • Обязательно необходимо устройство гидроизоляции для предотвращения капиллярного подъема воды из грунта к конструкции пола.
  • Все перечисленные мероприятия относятся к строительству не только жилых домов, но и промышленных, торговых зданий и пр. Комплексная реализация этих решений в процессе эксплуатации конкретных объектов позволит вам сэкономить заметные средства при эксплуатации дома. И с годами ваша выгода будет постоянно увеличиваться. Мы надеемся, что наши рекомендации помогут вам построить по-настоящему теплый и хороший дом.

    Кандидат архитектуры, доцент кафедры архитектурного проектирования Архитектурно-строительного Университета, член Союза архитекторов Перов В.Ф.
    Оригинал - http://www.mukhin.ru/dom12.html

    Разместил , опубликовано 27.02.04 14:52



    Текущий рейтинг: 24

    Обсуждение:

    не согласен с предыдущим участником обсуждения,
    действиетльно имеется возможность строительства недорогих домов, достич такой цели можно следуя таким принципам строительства.
    1. дом должен быть легким, что и определит сокращение затрат на фундаменты.
    2. нужно отказаться от подвала под домом, если необходимо помещение для хранения продуктов и т.п., то лучше построить отдельное и в нем устроить хорошую гидроизоляцию, объем таких работ по сравнению с домом будет меньше, более того в этом подвальном помещении не требуется поддерживать высокую температуру, по отношению к внешней температуре.
    3. оптимальный материал для стен монолитный комбинированный пенобетон. наружный слой из тяжелого пенобетона Д1200 и выше, внутренний наоборот Д350 и меньше.Такой подход позволит получить прочный паропроницаемый дом, с высокими теплотехническими характеристиками, и конечно "легкий"
    4 Перекрытия выполняются из также из монолитного пенобетона Д600-Д700, утепления кровли и тп. из легкого Д350,
    5. В основе всего дома каркас можно из металла можно из дерева, кому, что больше нравится а также в зависимости от стоимости в районе строительства.
    6. Полностью поддерживаю мнение автора статьи, что при выборе окон должна быть разумная достаточность по площади окон.
    7. Определенные возражения вызывает использование некоторых минеральных ват которые изготовлены с помощью смол ("Изовер") опыт эксплуатации показывает, что если не провести надлежащую пароизоляцию то материал быстро снижает свои свойства. Если сделать качественную изоляцию то нарушается паровлажностный режим внутри здания, и без эффективной системы вентиляции - принудительного удаления воздуха из каждой комнаты условия проживания будут неважные.
    8. Малозаглубленный фундамент это понятно, а низкозаглубленный фундамент не понятно.
    Но главную ошибку при строительстве индивидуальных жилых домов часто совершают, когда во главу ставят именно само здание. Тогда как дом надо рассматривать как систему, в которой решения по водоснабжению, канализации, вентиляции, отоплению должны быть решены изначально. И только после этого надо переходить к конструкции дома, и завершающий этап это экстерьер или внешняя отделка дома.
    Оптимальный вариант это конструкция здания с минимальными теплопотерями - объем которых в расчете на среднегодовую зимнюю температуру лишь незначительно превышает приток тепла в дом, от людей, от плиты, от освещения и т.п.
    Что позволяет при минимальных затратах поддерживать параметры комфортной температуры в течении всего года, как зимой так и летом.
    Это может быть обеспечено использованием воздушной системы отопления с рекуперацией тепла, в сильные морозы (менее - 20 градусов), данная система отопления может перейти в замкнутую систему с низкими затратами на отопление.
    недостаток тепла для воздушной системы отопления может быть получен за счет использования теплового насоса, который работатет от сброса канализационный воды первого уровня потребления (мойки, душ и т.п.), целесообразно разделить потоки канализации на 2, собственно канализация и фекальная канализация. При эитом целесообразно производить очистку и добавку реагентов в воду которая поступает к унитазу. Для повышения эффективности разложения, и возможности выработки удобрений.
    Краткое резюме: экономия на капитальных затратах при выборе коммуникаций, оборачивается или некомфортным жильем или значительными затратами по эксплуатации. Разумное увеличение стоимости капитальных затрат на строительство за счет выбора эффективных систем по утилизации тепла, и энергосбережению быстро компенсируется экономией на эксплуатационных затратах.
    При сравнении коммуникационных систем, часто делают расчет за какой срок окупается это оборудование, за счет снижения затрат на отопление. Тогда куда более корректным было бы сравнение систем отопления например за 5 лет, где и были бы учтены как капитальные так и эксплуатационные затраты.

    Автор александр, опубликовано 11.05.04 14:26


    Высказаться:










    Запомнить ваши данные?

    Получать уведомления об ответах на email?