Главная часть дома это его корпус. Основное предназначение корпуса дома - обеспечение комфортных условий в оптимальном жилом объеме. Корпус должен быть механически прочен, долговечен и сохранять тепло в доме. Отличительная особенность корпуса экодома состоит в существенно более высоких требованиях по сохранению тепла чем для обычного дома. Для сохранения тепла корпус необходимо выполнить из таких материалов, которые обеспечивают максимальное снижение теплопотерь, чтобы накопленного летом (днем) тепла хватило на отопление экодома всю зиму (ночь). Для этого необходимо, чтобы тепловое сопротивления ограждающих конструкций экодома было не меньше R=6, (м кв. гр. Цельсия/ватт). Для усиления эффекта теплозащиты корпуса устраиваются буферные зоны из холодных помещений, расположенные по периметру: пристроенная теплица с южной стороны, веранда, гараж, мастерская, зимние кладовые или другие подсобные помещения.
Особое внимание для сохранения тепла в экодоме надо обращать на высокую теплоэффективность конструкций окон, дверей и входного тамбура. Так как отопление дома периодическое (солнце - днем, протопка печи один раз в сутки), то для обеспечения постоянной температуры в доме необходимы внутренние аккумуляторы тепла. Аккумуляторы тепла забирают в себя избыточное тепло, сохраняют его и отдают когда его не достаточно, обеспечивая тепловую инерцию дома. Роль теплового аккумулятора, обеспечивающего тепловую инерцию экодома , выполняет термическая масса, состоящая из внутренней части наружной стены, внутренних (межкомнатных) перегородок и межэтажные перекрытий, если они выполнены из тяжелого материала. Как правило, эти конструкции выполняют и несущие функции. Этот пассивный аккумулятор тепла должен обладать достаточной массой, чтобы поддерживать температуру в доме постоянной при периодическом протапливании. Кроме того, внутренние стены могут быть использованы как элементы понижения температуры вырабатываемой отопительными приборами до оптимальной, аналогично тому ,как это происходит в традиционной русской печке.
В случае применения каркасной конструкции, когда внешняя стена в основном состоит из легкого материала (утеплителя), внутри дома необходимо устраивать специальную конструкцию, обеспечивающую необходимую тепловую инерцию - суточный аккумулятор, в котором могут быть расположены дымоходы, воздуховоды от солнечного коллектора или в него может быть встроен сам источник тепла. Эта система может быть выполнена из кирпича, бетона, грунтоблоков, а может быть выполнена в виде бака, заполненного водой. Масса этой системы определяется тем, какую тепловую инерцию здания мы хотим иметь. Например, ее можно определить исходя из условий протапливания один раз в сутки при самых низких температурах ).
При строительстве экодома можно использовать много традиционных конструктивных решений и материалов. В этой книге будут приведены рекомендации при их выборе. Выбор конструкции фундамента и его заглубление определяются проектровщиком- конструтором в зависимости от типа грунта, веса конструкции дома и расположения грунтовых вод. Из возможных типов фундаментов наибоее предпочтителен буронабивной. В экодоме не рекомендуется устройство подвала, так как его строительство дорого (тяжелая техника для рытья котлована, гидроизоляция, утепление, горизонтальная теплоизоляция-теплоотмостка, защита от радона, параизоляция, вентиляция, повышенное внимание к мостикам холода). При этом для размещения инженерного оборудования строится специальное техническое подполье, значительно меньшее чем подвал. Оборудование можно разместить также в цокольном этаже или в техническом помещении первого этажа.
Для перекрытия первого этажа эффективно использовать дерево или монолитный железобетон с заливкой на месте, не требующий тяжелой техники и выполняющий в дальшейшем роль несущей конструкции, а также защищающий дом от влаги и радона. Перекрытие выступает за фундамент на толщину утеплителя и облицовки. Подпольное пространство между перекрытием первого этажа и землей должно быть проветриваемым. Между фундаментом и перекрытием прокладывается гидроизоляция. Между перекрытием и стенами также укладывается гидроизоляция.
В сибирских условиях пол первого этажа должен быть теплый. Это достигается эффективной теплоизоляцией. Пол можно сделать с подогревом и без подогрева. Для утепления пола можно использовать любые экологически чистые утеплители,в том числе прессованные соломенные блоки. Сначала на перекрытие укладывается гидроизоляция. Затем устанавливаются деревянные столбики, между которыми укладываются блоки из прессованной соломы. Поверх соломы делается стяжка. Пол опирается на установленные столбики. В кухне, ванной и прихожей пол можно по стяжке покрывать плиткой (в кухне, прихожей - предпочтительно, в ванной - обязательно). Для этих помещений, по стяжке устанавливается гидроизоляция.
В бетонную стяжку можно вмонтировать напольную систему обогрева и воздуховоды отопительной системы. Стены являются очень важной составляющей корпуса дома. Для создания экодома нет специальных предпочтений по типу стены. Важно обеспечить необходимые теплозащиту и тепловую инерцию экодома. Конструкция стены выглядит следующим образом, если ее послойно рассматривать изнутри - наружу. Внутренняя часть стены начинается с отделки (покраска, побелка, обои и т.д.), затем идет слой штукатурки, пароизоляция, несущая часть стены (каркас или другая несущяя конструкция стены, например, из кирпича, бетона, дерева, грунтоблоков и т.д.), слой утеплителя, вентилируемый зазор, облицовка. Для упрочнения конструкции стены между слоями устраиваются специальные связи. Стена может состоять из однородного теплоизолирующего материала, а может состоять из тяжелой несущей части и легкого утеплителя. В последнем случае утеплитель всегда располагается снаружи. Каркас может быть выполнен из дерева, металла, железобетона. Заполнителем каркаса могут служить: кирпич, ячеистый бетон, грунтоблоки, саман, глинобитная стена и другие материалы. Основная нагрузка приходится на каркас. Утеплитель и облицовка крепятся к каркасу с внешней стороны
Каркасные стены предпочтительны, так как просты, быстро возводятся и дают возможность быстро сделать крытое помещение и производить работы при любой погоде. При применении каркасной конструкции теплоинерционный слой (заполнитель каркаса) в ограждающих конструкциях можно не делать. Необходимая тепловая инерция может быть обеспечена за счет применения внутренних аккумуляторов тепла, в том числе массивных межкомнатных стен.
Безкаркасная стена из мелкоштучных блоков или кирпича наиболее привычна и допустима в экодоме. В отличие от каркасного варианта, где заполнитель обеспечивает только тепловую инерцию дома, безкаркасный вариант предполагает обеспечение несущих свойств стены дома.
Для такого дома нужен более мощный, а следовательно более дорогой фундамент. В стене из тяжелого материала сложнее избежать мостиков холода.
При строительстве энергоэффективного дома можно использовать любой утеплитель. Но предпочтительно использовать такой, срок эксплуатации которого равен сроку эксплуатации дома. Если срок действия утеплителя меньше срока эксплуатации дома необходимо предусмотреть технологию его замены, в том числе демонтаж облицовки. Для утепления экодома наилучшими являются естественные утеплители, уже освоенные за рубежом (солома, камыш, льняная костра). Кроме того, что они имеют наилучшие для человека экологические характеристики, они очень долговечны, если конструкция стены и крыши защитит их от намокания и легко утилизируются после срока службы. Для производства утеплителя из этих материалов не нужно энергоемкое производство. Главное, при использовании естественных утеплителей - предусмотреть, чтобы в них не селились мыши (варианты защиты соломенного утеплителя от грызунов: засыпка сыпучим материалом зазора вокруг утеплителя из соломы, пересыпка известью, кедровой хвоей, облицовка мелкой металлической сеткой по низу и верху стены). Облицовка стены защищает утеплитель от атмосферных воздействий (дождь, ветер, снег) и обеспечивает эстетический внешний вид экодома. Типы облицовки могут быть любыми: штукатурка, облицовочный кирпич, камень, дерево в различных вариантах, сайдинг (специальные облицовочные панели из различных материалов). Пароизоляция зашищает стену от проникновения пара из дома во внутрь стены в холодное время года, чтобы избежать накопления влаги внутри стены. Для пароизоляции используют плотную бумагу, полиэтиленовую пленку, паронепроницаемую фанеру. Тщательно выполненная кирпичная кладка или кладка из грунтоблоков или самана сама выполняет роль пароизоляции.
В экодоме применяются природные, экологически чистые материалы: известь, керамика, песок, дерево.
Перекрытия второго этажа, в случае если второй этаж в зимнее время отапливается не всегда или вообще не эксплуатируется, выполняется аналогично перекрытию первого этажа. Конструкция крыши в экодоме должна обеспечить кроме традиционных несколько дополнительных функций. Это - место размещения элементов солнечной энергетики, это - поверхность, с которой собирается вода для полива и технических нужд, а в случае наличия жилой мансарды крыша выполняет такие же теплозащитные функции, как и стена дома. Самыми уязвимыми, с точки зрения потерь тепла в экодоме, являются окна и двери.
Для сохранения их положительных функций и одновременно для повышения их энергоэффективности в экодоме предлагается исключить из окна функцию проветривания (вентиляции) и примененить теплоэффективный ставень. Окно включает один двойной стеклопакет без форточек и переплетов, вставленный в оконный блок с внутренней стороны. За ним расположена задвигающаяся теплозащитная ставня. С внешней стороны в оконный блок вставлена рама с одинарным стеклом, защищающая оконный блок от снега, ветра, дождя. Ставня обеспечивает теплоизоляцию в ночное и холодное время года. Ставня закрывается изнутри дома. Теплосопротивление оконного блока в закрытом состоянии (ночью зимой) можно сделать сопостовимым с теплосопротивлением стены.
Входной блок состоит из тамбура и двойных утепленных дверей (внешней и внутренней). Входной тамбур можно сделать обогреваемым и необогреваемым. Для повышения теплоизоляции целесообразно предусмотреть дополнительно задвижную теплоэффективную дверь, аналогичную теплоэффективной оконной ставне. Техническое подполье, предназначенное для размещения инженерного оборудования в экодоме, выполняется как тонкостенная цельнолитая железобетонная коробка, обеспечивающая максимальную герметичность, гидроизолированная с внешней стороны и утепленная с внутренней, обеспечивающая тем самым необходимый температурный режим в нем.
|
