Как построить пассивный, энергоэффективный дом – поэтапное фото и последовательность работ, выбор стройматериалов

Пассивный дом (от нем. Passivhaus или англ. passive house) является разновидностью энергосберегающих домов. Он настолько хорошо теплоизолирован,что требует на своё отопление в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу объёма, потребляемой большинством современных зданий (в идеале он должен иметь собственную независимую энергосистему и благодаря этому вообще не требовать расходов на поддержание комфортной температуры). Например, для Германии, где в 90-х гг. прошлого века и разрабатывался стандарт пассивного дома, норма энергопотребления для него составляет 15 кВт * ч/(м 2 * год), а общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (горячая вода + электрическая энергия) не должно превышать 120 кВт * ч /(м2 * год).

Как построить такой дом – условия

Столь низкие показатели энергопотребления в домах этого типа достигаются несколькими способами, и в первую очередь созданием эффективной и мощной теплоизоляции внешнего контура дома с толщиной слоя утеплителя 30-50 см. При этом приведённое сопротивление теплопередаче наружных стен (подробнее о стенах энергоффективного дома – здесь ) и кровли в таких зданиях имеет величину 10-12 м 2 * °С/Вт (для сравнения: действующий СНИП для средней полосы России нормирует приведённое сопротивление теплопередаче на уровне 3,2-4 м 2 -°С/Вт).

Но пассивный дом — это не только теплоизоляция. Это ещё и герметизация внешнего контура путём создания непрерывного пароизоляционного контура изнутри дома. Низкая потребность в тепле в нём обеспечивается и благодаря нагреву приточного воздуха системой рекуперации, встроенной в приточно-вытяжную вентиляцию (её применение является обязательным в таких зданиях, поскольку иным путём достичь благоприятного температурно-влажностного режима в сочетании с контролируемым нормативным притоком свежего воздуха просто невозможно), а также за счёт максимального использования тепла солнца, поступающего через энергосберегающие окна, энергии земли, воды, солнца и т. п.

Если верить западным разработчикам пассивных домов, то цена на эти строения должна быть всего лишь на 15-20 % выше цены обычного, так скажем, дома. Вот только в российских условиях эта разница получается более значительной, и в результате цена пассивного дома становится непомерно высокой для среднего россиянина. Не устраивает такое положение дел и строителей, ведь заказов на столь необходимый, как кажется, россиянам продукт пока очень мало.

Так можно ли стоимость пассивного дома существенно снизить?

Специалисты российской компании «Экватор» решили, что можно, и спроектировали, а затем и построили трёхэтажный энергоэффективный дом общей площадью 282 м 2. соответствующий по показателям тепло-сбережения пассивным домам. Об идеях, заложенных в этот проект, и ходе его реализации мы коротко расскажем в этой статье. Причём большая часть информации о технологии строительства будет представлена в фотографиях и подписях к ним.

Суть строительства

Для традиционной деревянной каркасной конструкции, как правило, применяются стойки из доски сечением 150 х 50 мм. Если в энергоэффективном доме использовать для стоек те же доски, сплачивая их между собой, то утолщение стен, кровли и перекрьгий в 2,5-3 раза приведёт не только к увеличению расхода древесины в те же разы и к существенному удорожанию конструкции, но и к её утяжелению. При этом не будет решена проблема устранения так называемых мостиков холода, которыми в каркасной конструкции являются массивные деревянные элементы.


Поэтому специалисты компании «Экватор» предложили вместо стоек из сплочённых цельных досок использовать облегчённые деревянные фермы заводского изготовления, в которых две расположенные параллельно на определённом расстоянии доски сечением 80 * ДО мм жёстко связаны между собой врезанными в них раскосами из бруска сечением 50 х 50 мм. Такие конструкции ещё называют параллельно-поясными фермами и в каркасном строительстве используют в основном для изготовления перекрытий. При строительстве дома их использовали как стойки и балки-фермы. Правда, собранные из таких элементов каркасные конструкции

практически невозможно качественно утеплить традиционными плитными материалами, и поэтому было решено применить для теплоизоляции эковату, закачанную под давлением.

Строительство энергоэффективного дома – ход работ, материалы и этапы

Фундамент.

Строительство дома начали с фундамента, конструкция которого была выбрана в соответствии с грунтами под домом и весом здания. В данном случае, поскольку дом по расчётам был довольно лёгким, предпочтение было отдано свайно-ростверковому фундаменту.

Сваи диаметром 250 мм изготовили по ТИСЭ (Технология индивидуального строительства и экология) с уширением в нижней части и заглубили их на 1,7-2,0 м (участок застройки имеет небольшой уклон), для чего использовали буровой станок. Над линией свай установили деревянную опалубку, с помощью которой отлили ростверк сечением 40 * 40 см. Для увеличения прочности как свай, так и ростверка внутри них имеется каркас, созданный с использованием стеклопластиковой арматуры диаметром 8 мм. В свежий бетон ростверка вставили резьбовые шпильки для крепления обвязки каркаса.

Строительство каркаса дома

Его нижняя часть собиралась по широко распространённой технологии строительства каркаса — «платформа». Для этого из балок-ферм шириной 45 см сначала смонтировали цокольное перекрытие, к его нижнему и верхнему поясам пришили ЦСП-плиты для придания жёсткости всему перекрытию. Толщина плит нижнего слоя (нижняя опора для утеплителя) — 8-10 мм. верхнего (служит черновым настилом пола) — 16мм.

Далее со стороны боковых фасадов на закреплённую к ростверку обвязку установили длинные фермы-стойки каркаса стен первого и второго этажей, а затем с оставшихся двух сторон на перекрытие (по дополнительной обвязке) — стойки высотой 2,8 м, скрепив их по верху обвязкой. На них и уложили фермы-балки перекрытия первого этажа (они опираются одним концом на стойки, вторым — на предварительно возведённые внутренние несущие перегородки).

Далее на перекрытие установили длинные стойки каркаса стен второго этажа и фронтонов.

Любопытной особенностью конструкции является то, что установленные первыми длинные стойки каркаса стен одновременно первого и второго этажей не несут нагрузки от перекрытия первого этажа (крайние его балки лишь прикреплены к этим стойкам), но зато держат стропильную конструкцию и прикреплённую деревянными двутавровыми балками к ней перекрытия второго и чердачного этажей (всё это монтировали, опираясь на собранное перекрытие над первым этажом).

После возведения вентилируемой кровли стены обшили снаружи ветроизоляционным полотном, прижав его к каркасу прибитыми наискось рейками (они образуют вентилируемый зазор), а позднее, при наружной отделке, — ЦСП-плитами.

Далее внутри стен и перекрытий проложили необходимые инженерные коммуникации — трубы холодной и горячей воды, канализации, а также электрические кабели и вентиляционные воздуховоды. После этого стены изнутри дома поэтажно обшивали и заполняли эковатой: сначала её задули в цокольное перекрытие, затем внутрь стен и в перекрытие первого этажа и т. д. Последней утепляли кровельную конструкция, в которую эковату подавали из-под «конька».

Согласно расчётам удельное сопротивление теплопередаче должно было составить приблизительно 10, 11 и 12 м2 * °С/Вт соответственно для наружных стен, цокольного перекрытия и кровельной конструкции, что вполне отвечает требованиям, предъявляемым в части теплосбе-режения к пассивным домам.

Об эковате:

Эковата — распушённые целлюлозные волокна, производимые из переработанных газет (бумага измельчается и перетирается на отдельные волокна с трёхмерной структурой, напоминающие по форме ватный тампон) с добавлением антипиренов и антисептиков (борная кислота). Что это даёт? Под воздействием пламени бораты обезвоживаются, окисляют и карбонизируют поверхность, образуя на ней защитный тугоплавкий слой, защищающий внутренние слои материала от поступления воздуха и тепла. В результате эковата умеренно горюча (по классификации — группа Г2), под воздействием прямого пламени лишь тлеет (группа В1), выделяя только углекислый газ (СО2 ), дымообразующая способность — Д2. Благодаря наличию в составе эковаты борной кислоты она не только сама не подвержена воздействию плесени и грибов (а заодно — нападению насекомых, грызунов), но и эффективно защищает от этих на пастей деревянные конструкции.

Низкая теплопроводность, высокая удельная теплоёмкость и паропроницаемость целлюлозных волокон и обуславливают отличные теплоизоляционные свойства эковаты и защиту от образования конденсата.

И в экологичности материала сомневаться не приходится—в природе целлюлоза является одним из самых распространённых органических соединений и служит природным строительным материалом. Мало того что эковата не содержит в своём составе вредных, летучих, токсичных веществ, при её получении тратится в несколько раз меньше энергии, чем для производства других утеплителей.

Эковата — эффективный теплоизоляционный материал (коэффициент теплопроводности — 0,04 Вт/(м * К) с рядом преимуществ перед аналогичными по теплоизоляционным характеристикам продуктами. Во-первых, она подаётся внутрь утепляемой конструкции автоматически — под давлением по шлангу. Во-вторых, целлюлозные волокна способны почти без потери теплоизоляционных свойств поглощать влагу из воздуха, а затем выпускать её обратно, регулируя таким образом микроклимат помещений. (Традиционные минеральные утеплители конденсируют влагу из воздуха в порах, что приводит к существенному ухудшению их теплоизолирующей способности и, как следствие, требует устройства сплошного защитного пароизоляционного слоя.) И в-третьих, благодаря достаточно плотной «флоковой» структуре, состоящей из разнонаправленных волокон, эковата обладает прекрасной паропроницаемостью и очень незначительной воздухопроницаемостью, что особенно важно при строительстве каркасных домов.

Кстати, учитывая перечисленные свойства эковаты, разработчик технологии пришёл к твёрдому убеждению, что нет нужды защищать утеплённую конструкцию с внутренней стороны сплошным пароизоляционным слоем, — пусть эковата, а вместе с ней и весь дом дышат, создавая тем самым комфортные условия для проживающих в нём.

Отопительная система

Она настолько оригинальна, что не сказать о ней несколько слов было бы просто несправедливо. Отапливает дом электрический котёл, мощность которого регулируется ступенчато: ему достаточно всего 2 кВт мощности при наружной температуре 0-10 °С, кВт — при 10-15 °С и только в мороз (-20…-25 °С) требуются все 6 кВт. Причём система отопления может включаться только в ночное время, когда используется ночной, более дешёвый тариф. Днём же в доме просто сохраняется полученное за ночь тепло.

Необычно и то, что система тёплого пола работает только на первом и втором этажах—на третий этаж тепло приносит поднимающийся снизу воздух. И ещё один нюанс: трубы тёплого пола сверху прикрывает бетонная стяжка толщиной 5-6 см. Общая масса израсходованного на это бетона — около 12 м3 (29 т). И сделано это совсем не зря—он не только является теплоаккумулятором, но и обеспечивает более равномерный прогрев помещений дома (максимальный перепад температур внутри помещения — 2-3 °С), что значительно повышает комфортность проживания.

Цена вопроса

Построенный по предлагаемой технологии пассивный дом обошёлся несколько дороже традиционного каркасного дома из-за увеличения, во-первых, толщины теплоизоляционного слоя (почти в 3 раза) и, во-вторых, расхода древесины для каркаса (примерно на 50 %). Но надо учитывать, что эковата — материал дешёвый, и значит, удорожание, по сравнению с плитным, минераловатным утеплителем, было не столь значительным.

Зато хозяева дома, благодаря применению новой технологии строительства и обусловленной ею возможности использовать для отопления небольшой электрокотёл, смогли отказаться от подводки к нему газа (а это 300-500 тыс. руб. за подключение) и, как следствие, ежемесячных платежей за него, приобретения и монтажа газового котла на 20-25 кВт, радиаторов отопления, дымоходов, системы безопасности (это по скромным подсчётам обошлось бы в сумму около 150 тыс. руб.), а также от периодического обслуживания газового оборудования и т. п.

И в результате увеличение затрат на строительство компенсировалось за счёт указанной экономии.

Строительство пассивного (энергоэффективного) дома – фото

Строительство пассивного-энергоэффективного дома

1,2. При заливке свайно-ростверкового фундамента отлитые в землю сваи (1) связали с ростверком (2) стеклопластиковой арматурой.

3-5. При заливке лент ростверка в ещё не затвердевший бетон вставили резьбовые шпильки, к которым впоследствии прикрепили деревянную обвязку из доски 150 х 50 мм (3,4). На эту обвязку установили фермы цокольного перекрытия, прикрепив их к обвязке саморезами, а также угловые элементы каркаса, собранные из досок сечением 150 * 150 мм (4), удерживая их в вертикальном положении временными укосами. Верхние и нижние пояса ферм связали между собой отрезками досок 70 * 50 мм. На отрезки, соединяющие нижние доски ферм, уложили полосы ЦСП шириной 600 мм и толщиной 10 мм. Поверх ферм создали настил из ЦСП-плит толщиной 16 мм (5)

6, 7. Высокие, проходящие через все этажи дома фермы-стойки боковых каркасных стен установили подошвами на лежащие на бетоне обвязочные доски и прикрепили к ним самореэами (6). Между собой их скрепили временными деревянными укосами. Вершины этих стоек имеют скос (7), соответствующий углу наклона стропильных ферм, которые будут опираться на эти стойки

8, 9. Вдоль лицевого и тыльного фасадов дома к фермам перекрытия сверху прикрепили доски обвязки и на них установили стойки каркаса, по длине равные высоте потолка первого этажа (8), а затем из досок возвели несущие перегородки (9)

10-13. Перекрытие первого этажа создали из ферм (10) по той же технологии, что и цокольное перекрытие. Опираются эти фермы одним концом на стойки лицевого и тыльного фасадов (точнее, на лежащую на стойках обвязку), вторым — на внутренние несущие перегородки, которые после обшивки их с одной стороны ЦСП-плитами толщиной 12 мм (11,12) приобрели достаточную для дальнейшего монтажа жёсткость. Фермы в центральной части дома установили с разрывом для лестничного проёма (13)

14, 15. Со стороны переднего и тыльного фасадов к фермам перекрытия прикрепили обвязку и на неё установили длинные стойки, которые станут основой стен второго этажа и фронтонов (К), после чего смонтировали несущие перегородки второго этажа (15)

16-19. Когда каркас стен был собран, строители приступили к созданию стропильной конструкции. Её собрали из ферм шириной 50 си (16,17), нижние концы которых прикрепили к стойкам боковых стен, а верхние связали попарно двутавровыми деревянными балками чердачного перекрытия. Для устойчивости стропильные фермы снабдили дополнительными подпорами (18,19), а затем в соответствии с проектом прикрепили к ним двутавровые балки перекрытия второго этажа (19)

20-22. На вершине кровли строительным способом создали коньковую часть, после чего прикрепили к стропилам полотна паропроницаемой влагоизоляции, прижали их к стропилам контррейками, прибили к ним обрешётку и смонтировали кровельное покрытие (20). Каркас стен дома снаружи обтянули полотнами паропроницаемой влаговетроизоляции, прижав её к каркасу косыми рейками, что придало конструкции в целом дополнительную жёсткость. При наружной отделке к этим рейкам снаружи прикрепили ЦСП-плиты (21), которые окрасили фасадной краской, а швы между ними прикрыли деревянными раскладками (22)

23-25. Оконные и дверные проёмы окантовали досками толщиной 50 мм, после чего стены дома изнутри обшили ЦСП-плитами толщиной 10 мм. Причём эта обшивка производилась поэтажно, поскольку одновременно с иен проходило утепление стен эковатой: сначала обшили стены первого этажа и, стоя на перекрытии второго этажа, заполнили их эковатой, затем стены второго этажа, их тоже утеплили и т. д. При внутренней отделке дома в проёмы установили окна и двери (23, 24), ЦСП-плиты прошпатлевали, а затем окрасили (25)

26-28. Для устройства тёплых полов по перекрытиям разложили металлическую сетку, к которой прикрепили металлополимерные трубы (26), поверх которых позднее залили бетонную стяжку толщиной 5 см. При этом в бетон добавили полипропиленовое фиброволокно, что предохраняет стяжку от растрескивания. Терло для системы отопления вырабатывает компактный электрический котёл с потребляемой мощностью 6 кВт (27). Все трубы и электрокабели проложили внутри каркасных перегородок (28) и перекрытий

Строительство и монтаж отдельных узлов дома

Фигурные элементы обвязки

Стены каркасного дома, возводимого с применением стоек и балок из параллельно-поясных ферм, могут быть не только прямыми, но и стыкующимися под произвольным углом (именно так выполнены стены главного фасада описываемого нами дома) или выгнутыми по дуге. Понятно, что для возведения таких стен необходимо иметь обвязочную доску соответствующей формы. Изготавливают необходимые фигурные элементы обвязки, как правило, прямо на стройплощадке, используя любую ровную поверхность. Особенно удобно это делать на почти идеально ровной поверхности сплошного настила из ЦСП-плит, венчающего цокольное перекрытие.

Бесшовный теплоизоляционный контур

Он образуется благодаря свойствам используемой в качестве утеплителя эковаты, а также особенностям рассматриваемой каркасной конструкции, к которым прежде всего следует отнести отсутствие деревянных деталей, пронизывающих стены, кровлю или перекрытие, — они-то и являются мостиками холода. Избавиться от последних удалось благодаря теплоизоляционному слою без швов и щелей, так как зковата подавалась в полости утепляемой конструкции под давлением, целлюлозные волокна полностью заполняли изолируемое пространство, плотно прилегая к ограничивающим его поверхностям, а также находящимся внутри полостей силовым элементам конструкции. Бесшовностью во многом объясняются и высокие звукоизоляционные характеристики утеплённой эковатой конструкции (утеплитель прекрасно поглощает звуковые колебания средних и высоких частот, поскольку звук задерживается не только в порах самих волокон, но и между ними).

Схема-разрез каркасной конструкции дома:

1 — чердачное перекрытие из сборных двутавровых балок высотой 500 мм;

2 — стропильная конструкция из ферм шириной 500 мм;

3 — перекрытие второго этажа из балок сечением 200 * 50 мм;

4 — несущие перегородки второго этажа толщиной 150 мм;

5 — перекрытие первого этажа из ферм-балок шириной 400 мм;

6 — несущие перегородки первого этажа;

7 — стены со стойками каркаса из ферм шириной 400 мм;

8 — цокольное перекрытие из ферм-балок шириной 450 мм

Техника утепления энергоэффективного (пассивного) дома

Для утепления собранной конструкции использовался сухой метод нанесения эковаты, поскольку именно он наиболее подходит для заполнения замкнутых полостей в каркасных конструкциях. С виду процесс утепления достаточно прост — эковата из брикета загружается в приёмный бункер нагнетательной машины (а), где она разрыхляется и подаётся по шлангу диаметром 63 мм к месту утепления (расстояние — до 100 м). Шланг вставляется в полость, которую необходимо утеплить (6, в, г), и поступающие по нему целлюлозные волокна быстро заполняют изолируемое пространство, плотно прилегая к образующим полость поверхностям и находящимся внутри неё несущим конструкциям. Закачивают вату до отказа, то есть до тех пор, пока полость не заполнится и вата не замедлит движение по шлангу. Плотность нанесённого утеплителя регулируется давлением воздуха: в полостях стен она составляет45-65 кг/м3, на чердачном перекрытии и в полах между фермами-балками — 30-38 кг/м 3 .

Рекуперация тепла

Возврат тепла, содержащегося в удаляемом из дома воздухе, в холодное время года осуществляется компактной вентиляционной приточно-вытяжной установкой Vort Prometeo Plus HR400 (Vortice). габариты которой (В * х Ш х Г — 935 х 840 х 502 мм, масса — 25 кг, производительность — до 380 м3/ч. Она потребляет не более 160 Вт и оснащена встроенными датчиками температуры, влажности и содержания углекислого газа, что и обеспечивает автоматическое функционирование вентиляции в оптимальном режиме. Подогрев воздуха в морозы осуществляет электронагреватель мощностью 0,5 кВт.

Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"

По материалам сайта: http://kak-svoimi-rukami.com