ПАССИВНЫЙ ДОМ. АНАЛИЗ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПАССИВНОГО ДОМА НА ТЕРРИТОРИИ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

PASSIVE HOUSE. ANALYSIS OF INSULATION MATERIALS FOR THE CONSTRUCTION OF A PASSIVE HOUSE IN THE IRKUTSK REGION

Proshim Vadim Petrovich

master, Department of Construction Production, Irkutsk National Research Technical University,

Russia, Irkutsk

АННОТАЦИЯ

Значимость внедрения технологии строительства пассивного дома на территории Иркутской области. Анализ теплоизоляционных материалов для строительства пассивного дома на территории Иркутской области.

ABSTRACT

The importance of introducing the technology of building a passive house in the territory of the Irkutsk region. Analysis of insulation materials for the construction of a passive house in the Irkutsk region.

Ключевые слова: пассивный дом, энергоэффективность, теплоизоляция.

Keywords: passive house, energy efficiency, thermal insulation.

В настоящее время, в связи со стремительно нарастающей тенденцией повышения цен на электроэнергию и энергоносители, решение проблемы минимизации тепловых потерь в гражданских зданиях становится важнейшей задачей в области проектирования и строительной отрасли в целом.

Еще в середине 19 века инженеры-строители Восточной Германии, ввиду наступивших тяжелых, кризисных времен на площадке мирового рынка строительства, стали задумываться о разработке проектов зданий, способных минимизировать потребление энергетических ресурсов, затрачиваемых на отопление в зимние месяцы года. Однако, в те времена, все методы, предлагаемые, для решения проблемы повышения энергетической эффективности зданий имели исключительно экспериментальный характер, так как еще не существовало общепринятых правил и норм, следую которым, можно было запроектировать и в последующем построить здание, энергетические характеристики которого бы, удовлетворяли предъявляемым требованиям, заключающимся в снижении потребляемой энергии на отопление таких домов.

Сейчас же, по прошествии полувека с момента начала разработки, в ходе реализации большого количества различных экспериментальных энернгоэффективных проектов, строители и проектировщики Европейских сраны добились высоких результатов в разработке инновационных методов строительства высоко-энергоэффективных зданий. Во многом, эта тенденция реализована за счет стремительно продвижения программ повышения тепловой защиты зданий, в большинстве своем связанных с ежегодными повышениями тарифов на коммунальные услуги.   На данный момент, в таких развитых странах, как Австрия, Германия, Канада, США, Финляндия, уже сформированы методы, нормативные требования и проекты типового строительства, касающиеся только зданий, обладающих повышенными энергосберегающими свойствами.

Наиболее распространенным, из таких, общемировых направлений строительства зданий с низким потреблением тепловой энергии, является идея строительства «Пассивного дома», выдвинутая немецким инжереном-проектировщиком В. Файстом, который на основании исследований баланса тепловых потерь и теплотоступлений, сформировал и, в дальнейшем, в 1991г. реализовал математически-обоснованный проект «дома-термоса».

В России же, до нынешнего времени, проблема строительства вновь возводимых зданий, в основном заключалась в возможности максимального снижения капитальных затрат, возлагаемых на застройщика. Строительный рынок шел по пути снижения стоимости жилья, но никак не повышения его энергетической эффективности. Строителям требовалась разработка конструкций быстровозводимых зданий из недорогих конструкционных материалов, способных приносить больше прибыли при тех-же объемах получаемой строительной продукции.

Однако, с недавних пор, после вступления в силу постановления Правительства Российской Федерации от 25.01.2011г. «Об утвержндении правил устройства требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов»[2], многие строители и проектировщики начали всерьез задумываться о внедрении технологий, способствующей повышению энергетической эффективности, реализуемых ими, объектов нового строительства.

Стоит отметить тот факт, что для Иркутской области, необходимость реализация строительства высоко эреногоэффективных зданий заключается не только на основе влияния мирового энергетического и экономических кризисов, способствующих ежегодному росту стоимости энергетических ресурсов, а вследствие этого и повышения тарифов на оплату коммунальных услуг, но и от территориального расположения региона. Важность внедрения технологий строительства энергетически эффективных зданий, на территории Иркутского региона, обуславливается высокой величиной градусо-суток отопительного периода (ГСОП), которая для территории г. Иркутск соответствует значению 6900 – 7200. Поэтому внедрение технологий строительства зданий, соответствующих стандарту пассивного дома, на территории г. Иркутска и Иркутской области в целом, в условиях нынешнего времени, является актуальным направлением развития строительного рынка в регионе.

Многие ошибочно думают, что под «пассивным домом» понимается здание, которое способно существовать в автономном режиме, то есть не зависимо от дополнительных источников тепловой энергии, однако, это утверждение является кардинально не правильным. В Европейской учебной литературе и нормативно-технической документации, под «пассивный домом» подразумевается дом, имеющий общий показатель потребляемой тепловой энергии на эксплуатационные нужды не превышающий 120 кВт/м2 год [4].

В настоящее время, выделяют два основополагающих принципа на пути к высокоэнергоэффективному «пассивному дому»:

- значительное снижение величины тепловых потерь через ограждающие конструкции здания;

- оптимизация процессов тепловых поступлений.

Следует отметить тот факт, что фундаментальным этапом разработки проекта энергетически эффективного «пассивного дома», является создание высоко эффективной, герметичной теплоизоляционной оболочки. При проектировании и строительстве пассивного дома, площадка строительства, которого расположена в суровых климатических условиях Иркутской области, наиболее приоритетным, будет создание условий, способствующих снижению уровня теплопотерь через ограждающие конструкции, что, в свою очередь, будет оказывать прямое влияние на снижение требуемого количества тепла, расходующегося на обогрев помещений в холодный период времени и, как следствие этому, окажет благоприятное влияние на снижение эксплуатационных расходов у собственника такого дома.

На практике различают два вида теплопотерь [1]. Теплопотери, происходящие через воздухонепроницаемые строительные ограждающие конструкции вследствие теплопроводности (трансмиссионные теплопотери) и теплопотери связанные с воздушными потоками (вентиляционные теплопотери). Стандартом пассивного домостроения подразумевается, что данные виды теплопотерь должны подлежать достаточно сильному снижению, относительно обычного, повсеместного строительства. Для обеспечения этого, в строительной практике принято прибегать к использованию следующих методов:

• герметизация оболочки здания;
• применение специальных оконных систем, соответствующих стандартам строительства пассивного дома;
• использование устройств высокоэффективной рекуперации тепла из вытяжного воздуха.

Применения правильного и качественного подхода к реализации вышеперечисленных пунктов, уже будет являться оптимальным и достаточным условием на пути к созданию высокоэнергоэффективного здания с низким энергопотреблением, соответствующего общемировым стандартам пассивного дома.

Практический опыт строителей Европейских стран, в которых перспектива реализации домов с низким энергопотреблением ввиду различных экономических и экологических требований получила большое распространение, показывает, что для зданий соответствующих стандартам пассивного дома значение приведенного термического сопротивления ограждающих конструкций должно превышать величину 6.67  [4]. При этом, на практике, желательно пойти по пути повышения теплоизоляционных качеств ограждающих конструкций пассивного дома и стремиться добиться увеличения значения термического сопротивления ограждающей конструкции до величины 10 .

В настоящее время, для решения проблем, связанных с повышением термического сопротивления ограждающих конструкций большего количества проектов зданий, реализуемых на территории Иркутской области, большое распространение получили такие материалы, как: плиты из беспрессового и экструдированного пенополистирола, плиты из волокнистых теплоизоляционных материалов, и кое где, в небольших масштабах, в условиях малоэтажного строительства применяют заполнение пустот с использованием эковаты.

Применение существующих подходов основано на создании теплоизоляционной оболочки способной удовлетворять требованиям СП 50.13330.2012 [3], предъявляемым к ограждающим конструкциям обычных зданий, но никак не для строительства пассивных домов, где величина термического сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций должна быть выше в 2-2.5 раза.

Требуемая толщина теплоизоляционной оболочки для зданий, проектируемых и строящихся по технологии пассивного домостроения с применением распространенных теплоизоляционных материалов, применительно к суровым климатическим условиям Иркутской области, на основании данных аналитического расчета составляет: для плит из экструдированного пенополистирола – 290 мм; для плит минераловатных – 350 мм; для эковаты – 370 мм.

На основании приведенных значений можно сделать вывод, что для достижения требований, предъявляемых к теплоизоляционным свойствам ограждающих конструкций, соответствующих пассивному домостроению, проектировщикам требуется пойти по пути достаточно большого увеличения теплоизоляционного слоя. В действительности, такой подход является наиболее простым, но в то же время достаточно затратным. Оптимальным такой подход называть не представляется возможным, так как он подразумевает значительное увеличение толщины теплоизоляционного слоя, в среднем от 35 до 40 см, что, в свою очередь, оказывает большое влияние не только на достаточно, не малый рост затрат на устройство теплоизоляционной оболочки, но и удорожание всего здания в целом.

При строительстве и проектировании пассивного дома, а в частности, устройстве ограждающих конструкций, следует стремиться не к увеличению слоя теплоизоляционного материала, а к разработке и созданию наиболее оптимальных и экономически выгодных конструкций, выполненных с применением высокоэффективных теплоизоляционных и конструкционных материалов, имеющих хороший уровень герметичности и обладающих высоким показателем сопротивления теплопередачи.

Список литературы:

1. Блэзи В. Справочник проектировщика. Строительная физика [Текст]. – Москва: ТЕХНОСФЕРА, 2019. – 616 с.
2. Постановление Правительства Российской Федерации от 25 января 2011 года №18 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов (с изменениями на 20 мая 2017 года) (редакция, действующая с 1 января 2018 года)»// Электронный фонд правовой нормативно технической документации [электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://docs.cntd.ru/document/902258624.
3. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 [электронный ресурс]// Электронный фонд правовой технической документации. – Режим доступа: – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095525.
4. Файст В. Основные положения по проектированию пассивных домов [Текст]. – М.: ООО «КОНТИ ПРИНТ». – 144с.