Проектування енергоефективних котеджів, каталог проекти котеджів

Будинки гарної погоди

Виражений тренд на ринку приватного житлового будівництва - котеджі, що не обтяжують власників витратами на експлуатацію. Демонструвати широту російської душі, кубометрами спалюючи газ і дрова, в наш час стало немодним. У побут домовласників разом з новими проектами котеджів, повільно, але вірно входять сучасні енергозберігаючі технології. Однак будівництво будинків. орієнтованих на низьке енергоспоживання, вимагають комплексного підходу до проектування і тонкої «настройки» всіх інженерних систем. Проектувальник повинен врахувати всі потреби проживають, а також змусити і сонячне світло, і вітер, і природні складки мікрорельєфу «працювати» на домовласника. В іншому випадку дорогі геліосистеми, теплові насоси, рекупераціонние установки і домашня автоматика з дистанційним управлінням через інтернет виявляться додатковим навантаженням на бюджет і марними «гаджетами» для будинку.

Над створенням комфортної «погоди в домі» проектувальники працюють разом з виробниками і постачальниками самого різного устаткування - від кабельних систем підігріву та пристроїв мікропровітрювання до теплових насосів. При цьому кожен купець нахвалює свій товар, пропонуючи саме продуктивне і саме «просунуте» опалювальне обладнання, енергозберігаючі вікна, широкий спектр матеріалів для теплоізоляції та елементів домашньої автоматики. Але трапляється і так, що вибравши сподобався проект, а потім - все найкраще, що пропонують постачальники, домовласник може зіткнутися з тим, що системи опалення, вентиляції та кондиціонування ведуть непримиренну війну відразу на декількох фронтах: один з одним, навколишнім середовищем і гаманцем домовласника. Сонячний колектор і тепловий насос приречені залишатися «гаджетами» без найменшого шансу на окупність, якщо інстальовані в систему домашньої енергетики непрофесійно або, що називається «не по справі». Тим часом, головне завдання, над якою працюють інженери і постачальники цих виробів - зниження експлуатаційних витрат. А в основі сучасного «інтелектуального» будинку - комплексний підхід до проектування, що дозволяє управляти витратами і в стадії будівництва, і в процесі експлуатації.

Переважна більшість сучасних приватних будинків будуються по так званим готовим проектам. Енергозберігаючі котеджі в цьому відношенні - не виняток. Як правило, за основу тут беруться раціональні проекти з простими скатними покрівлями і мінімальними по відношенню до житлової площі площами огороджувальних конструкцій. Але навіть найпростіші архітектурні форми і обсяги вимагають, по-перше, відповідного для даного проекту ділянки, по-друге, правильної прив'язки до місцевості.

Орієнтування на місцевості: рельєф, ухил, інсоляція

Що потрібно враховувати, приступаючи до проектування будинку, орієнтованого на низьке енергоспоживання? Перш за все те, що вдалий по микроклиматическим параметрам ділянку - це і сприятлива «погода в домі», і також - можливість істотного зниження експлуатаційних витрат.

Адже сонячне світло, круговорот води і природний рух повітряних мас - кращий «кондиціонер», і завдання проектувальників - змусити його працювати. Тут всі засоби хороші: ліс по кордоні повинен захищати від вітру і шуму, але не створювати затінення і вогкості, а природний ухил і складки рельєфу - сприяти природному прогріванню і виведенню надмірної вологості. Наприклад, ділянка на схилі - головний біль і для будівельників, і для домовласника. Але якщо він має невелике зниження в південну сторону, то холодне вологе повітря «стікає» вниз, допомагаючи домашнім системам вентиляції та опалення. Подібні нюанси, яких при виборі території під забудову спливає безліч, позначаються на комфортності проживання, і на вартості експлуатації.

Але що робити, якщо ділянка вже в наявності і вибирати не доводиться? Другий, не менш важливий фактор для «дружнього» енергозбереження проекту - правильна орієнтація будинку по сторонах світу і його «посадка» на рельєф. Якби не цей момент, завжди вимагає індивідуальної роботи архітектора, економічні та екологічні будинки низького енергоспоживання - вже давно стали б масовим явищем.

З орієнтацією по сторонах світу - все більш-менш просто. Коригування готового проекту тут зводиться до того, щоб, керуючись запитами і побажаннями домовласника і членів його сім'ї розташувати приміщення денного перебування так, щоб забезпечити в них доступ сонячного світла (адже не цілий рік у нас зима), спальні - вікнами на схід, кабінети і вітальні, в яких зазвичай зустрічають вечір - на захід. Північна сторона відводиться для приміщень технічного і господарського призначення. Хоча таке розташування - не аксіома, якщо потрібно врахувати індивідуальні особливості або обіграти «видові» особливості ділянки. Однак при проектуванні з прицілом на енергозбереження важливо пам'ятати, що південні схили покрівлі - ідеальне місце для розташування сонячних батарей і колекторів, деякі моделі яких зовні майже не відрізняються від вже звичних мансардних вікон.

Відповідно до результатів гідрогеологічного обстеження ділянки зазвичай приймається рішення про тип і конструкції фундаменту. Але якщо мова йде про будинок низького енергоспоживання з геотермальними системами опалення, має сенс використовувати ці дані і для прийняття рішення про можливість організації, тип і конструкції грунтових теплообмінників.

Вибір конструкції: тонкі стіни, масивний фундамент

Рухаємося далі. Більшість сучасних енергоефективних будинків будують із застосуванням каркасних технологій. Поширені в наших краях керамічна цегла (точніше, його сучасний різновид - порізованниє великоформатні блоки), а також пористі бетони - теж «дружать» з енергозбереженням, але обов'язково вимагають додаткового утеплення. І незалежно від того, який теплоізоляційний матеріал обраний (синтетичний, на базі пінополіуретану, або мінеральний), в листкової стіновий конструкції він замінює як мінімум полметровую товщу традиційної цегляної кладки.

А тепер найголовніше: через застосування тонкошарових утеплювачів у сучасних раціональних будинків стіни зазвичай легкі і тонкі і їм не вистачає теплофізичної «маси». При «енергозберігаючому» проектуванні цю особливість необхідно враховувати. Адже якщо такий будинок (якщо його передбачається експлуатувати не в дачному режимі, а цілий рік) розташовують на полегшеному фундаменті, наприклад, на гвинтових палях, і при цьому припускають опалювати конвекционной піччю, завдання збереження теплового комфорту не матиме легкого рішення.

Сучасне будівництво, орієнтоване на високу енергоефективність при низькій матеріаломісткості, вимагає використання теплових акумуляторів, що компенсують недолік стінового «масиву» і згладжують добові та сезонні коливання температур. У традиційному будинку в цій іпостасі виступала цегляна піч, в сучасному - утеплений зовні монолітний плитний фундамент типу «шведська плита» і включена в теплий контур бетонна стяжка підлоги першого поверху.

Кришка для термоса

Про те, що огороджувальні конструкції котеджу (цоколь, стіни, покрівлю) необхідно утеплювати - сьогодні знають майже всі майбутні домовласники. Тим часом, за влучним висловом керівника будівельної компанії, регулярно проводить енергоаудит своїх будинків, сучасні українські котеджі в більшості випадків являють собою конструкцію типу «термос без кришки». Причому стосується це і до якісних «каркасніков», і до сумлінно утепленою домівках з газобетонних блоків.

«Кришка» - це, в першу чергу, якісні вікна та системи вентиляції з рекуперацією тепла і в системі домашнього енергобалансу вона грає ключову роль. Правильний підбір вікон і проектування систем вентиляції - це те, що перетворює звичайний будинок в енергоефективний. Тим часом, на перевірку виявляється, що це дві дуже непрості завдання, над якими не перший рік б'ються технологи, інженери і проектувальники.

По-перше, енергозберігаючі характеристики навіть самих передових розробок в області вакуумних склопакетів не можуть навіть наблизитися до рівня теплового захисту «рядовий» стіновий сендвіч-панелі. Таким чином, тут доведеться обходитися тим, що є на ринку, але при проектуванні пам'ятати про те, що далеко не всі широко представлені на ринку віконні профілі придатні для будинків, орієнтованих на низьке енергоспоживання, а великі поверхні скління - палиця з двома кінцями. З одного боку - це додаткове світло, захист від вологи і вітру для неопалюваних приміщень сезонної експлуатації, з іншого - опалювати веранду (якщо, звичайно, це не оранжерея з тропічними рослинами) - значить викидати гроші на вулицю.

При проектуванні вікон в житлових приміщеннях (у першу чергу - в спальнях) значно перевищувати норматив скління (10-12% по відношенню до площі підлоги) - нерозумно. При цьому для приміщень тривалого перебування перевагу слід віддавати двокамерним (а в північних регіонах - трикамерним) стеклопакетам зі склом, мають енергозберігаюче покриття, або «скандинавським» віконних блоків з додатковим «вітровим» склом зовні.

По-друге, традиційні системи вентиляції - кватирки, витяжні і припливні установки і клапани, покликані забезпечувати повітрообмін в приміщенні, зведуть нанівець намагання побудувати будинок низького енергоспоживання, якщо в ньому, в якості базової комплектації, не передбачена рекупераційних установка, тобто, система , що дозволяє використовувати тепло від перегрітого повітря, що виходить для підігріву холодного, з вулиці. Але слід пам'ятати про те, що проектування такої системи - завжди предмет ретельних розрахунків. Реальний коефіцієнт корисної дії такої системи (в «лабораторних» умовах він часом перевищує позначку в 90%) залежить не стільки від торгової марки обладнання, скільки від грамотності проектувальників.

Опалення: серце системи

Ще недавно, за часів дешевих енергоносіїв, «серцем» будь-якої опалювальної системи вважався опалювальний котел. І чим сильніше «смажили» радіатори - тим ефективніше система. Незмінні супутники традиційної в наших краях високотемпературної системою опалення з розводкою по гарячих (не доторкнутися) радіаторів, - «Перетоплять», недолік кисню, протяги при відкритих вікнах, а також перепади температури і вологості, не дуже корисні ні для живих організмів, ні для будівельних конструкцій.

У енергоефективний «будинку-термосі з кришкою» звичний український підхід вже не працює. Такий котедж може повільно прогріватися, але його масивні елементи повинні накопичувати тепло і не дозволити йому миттєво остигати при плановому або позаштатному відключенні подачі тепла. Зате, якщо огороджувальні конструкції утеплені, система рекуперації працює правильно, то електрокотли і кабельні теплі підлоги не виявляться руйнівними, а перебої з подачею електроенергії не приведуть до аварій. Сучасні системи опалення комплектуються не традиційними радіаторами, а такими, які здатні ефективно працювати при низьких температурах теплоносія (до 55 C), або водяними (точніше, рідинними) «теплими підлогами».

Домовласник, який є прихильником такого підходу до будівництва, знижує свою залежність від кон'юнктури ринку енергоносіїв, отримуючи у вигляді «бонуса» широкі можливості інсталювати в систему елементи автоматики і різні типи опалювальних приладів - основних, резервних та допоміжних. Він може отримувати тепло і від електричного бойлера, і від теплового насоса, і від котлів зі змінними пальниками для різних видів палива (в тому числі, конденсаційних, високий коефіцієнт корисної дії яких забезпечується саме в системах з низькою температурою теплоносія). Для згладжування перепадів температур системи з котлами періодичної дії рекомендується оснащувати додатковими тепловими акумуляторами.

В якості допоміжного джерела тепла в систему се частіше вбудовуються вже згадані нами сонячні колектори, але поки не вУкаіни, а в Європі. За даними прибалтійських проектувальників, використання сонячної енергії в кліматичних умовах, близьких до нашій середній смузі, дозволяє знизити річні витрати енергії на опалення і підігрів води для побутових потреб на 30-40%. По всій видимості, прийдешнє зростання тарифів в доступному для огляду майбутньому зробить сонячний колектор (а він може вбудовуватися в існуючу низькотемпературну опалювальну систему), вигідним придбанням і для українських домовласників.

Під управлінням автоматики

Важлива складова інженерної начинки будинку, який претендує на низькі енерговитрати, - системи домашньої автоматики, що дають можливість роздільного управління кліматом в приміщеннях. Така автоматика, відповідно до заданих інсталяторами сценаріями, не допустить «боротьби холоду з теплом», дозволить уникнути «Перетоплять», вчасно переведе котедж в економічний режим експлуатації, а також швидко поверне будь-яке приміщення в «житлове» стан за наказом господаря.

В цьому випадку домовласникові залишиться підкинути дров у камін у вітальні (а який же заміський будинок без каміна), але тільки лише для того щоб помилуватися грою полум'я за склом.

Текст Філіпа Урбана