Пассивный каркасник

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Все ощущения от жилища, конечно, субъективны. Вам нравится Ваш дом, видимо, в том числе и потому, что в нем эффективно работает вентиляция и Вы к нему привыкли. Я же попробовал жить в железобетонном (почти недышащем), кирпичном (живу сейчас) и недавно отстроил деревянный с намеренно сделанными стенами повышенной "дыхательности". Везде примерно одинаковая естественно-вытяжная вентиляция и аналогичная столярка. Последний дом даже с прикрытой вентиляцией имеет наилучший температурно-влажностный климат. И дышится в нем легче и приятнее.
С последним утверждением абсолютно согласен. Пассивный дом без привлечения тепла земли, солнца в нашем климате практически нереален. Кстати, и обычные частные дома здорово выигрывают, если такие источники энергии в них задействуются. Буквально на днях, когда был мороз -15, но солнечно, целый день ходил по обращенным на юг неотапливаемым остекленным террасам своего нового дома вполне комфортно в легонькой рубашке.

 

Здесь согласен. Предлагаю развить, углубить и упрочить

Резонный интерес к пассивным домам со стороны государств оправдан не только с целью экономического эффекта в виде меньше энергозависимости от стран-экспортеров энергии, но имеет более тонкую составляющую.
С одной стороны, экономика Запада – экономика потребления. Состояния делаются на том, что хорошо продается. Чтобы продать больше, необходимо затратить больше энергоресурсов, которые не достаются бесплатно.
С другой стороны, люди склонны экономить - на вещах обыденных, от которых никуда не деться (топливе, коммунальных услугах, электроэнергии).
Как совместить эти два различных направления так, чтобы стало выгодно экономить и людям и государству? Со стороны государства – поднимать цены на энергоносители быстрее, чем на все остальное и одновременно двигать в массы идею об энергоэффективных технологиях, поднимая новый сектор потребления.
Девиз «Потрать сейчас, чтобы экономить (меньше платить) всю жизнь» становится локомотивом нового витка экономической эволюции. Люди должны активно покупать более дорогие решения, на которых затрачено меньше (невосполняемой) энергии. Т.е. энергоэффективные (пассивные) дома, услуги других людей, виртуальную реальность.

Возвращаясь к теме: «что же строить», предлагаю ввести и использовать такие понятия:
1. ГЧХВ – градусо-часы-холодного-времени. Это тот временной период, когда среднесуточная температура <10ºC (данные удобно брать из «строительной климатологии»).
Для Москвы ГЧХВ = 123075 ºC*ч
2. УМТ – удельная мощность теплового потока, затрачиваемого на обогрев 1 м² жилья при разнице внешней и внутренней температур ∆t = 1ºC.
Для энергоэффективного дома я предполагаю УМТ = 1 (Вт/м²*ºC) или 0,001 кВт/м²*ºC
3. МТ – мощность тепловых потерь дома, равная УМТ, умноженной на площадь, т.е.
МТ = УМТ*∆t*S;
4. СЗО – сумма затрат на отопление; СЗО = ГЧХВ * УМТ * S
5. СТЭЭ(10,10%) – суммарный тепло-экономический эффект (в деньгах), полученный от работ по утеплению дома за 10 лет при норме удорожания энергоносителей относительно инфляции на 10% (с цифрами можно играть, для Европы это может быть 30лет и 4%, например, в России – черт знает ).

Проверим математику:
Для 100-метрового энергоэффективного дома при наружной t=-10ºC и внутренней,
МТ = УМТ * 100м² * 30ºC = 0.001 * 100 * 30 = 3кВт.
Вполне нормальная такая величина, это 30Вт/м², вот потеплеет – станет 20, а то и 15. Нормально!
СЗО такого дома будет примерно равно 123075 * 0,001 * 100 = 12300 кВт*ч или около 18500 рублей за отопление в год (при цене 1.5р/кВтч) или размазано на год по 1500 рублей/месяц при отоплении электроэнергией.

Если за счет каких-либо мероприятий мы улучшим УМТ на 10%, до 0.9, то
∆СЗО = 1850 рублей,
а суммарный тепло-экономический эффект СТЭЭ(10,10%) будет равняться … 29500 рублей. Если стоимость проводимых улучшений меньше СТЭЭ, тогда этим заниматься стоит, если больше – лучше подождать или поменять стратегию.

В расчете я намеренно не стал говорить об энергозатратах и ущербе для экологии при производство строительных материалов, надеюсь, полагая, что значительную часть этих влияний уже «зашили» в цену материала.

Предлагаю раскритиковать идею и проверить ее на конкретных примерах (у кого что есть) 

 

Отдельно спасибо по поводу "более тонкой экономической составляющей", ее действительно тоже надо иметь ввиду анализируя западные наработки.

Думаю, что критерий анализа экономической эффективности утепления Вами предложен очень здравый, и им вполне можно пользоваться.

Относительно базового уровня теплопотерь в 1 ватт с квадратного метра отапливаемой площади на дельту в один градус тоже вполне можно принять. Надо будет помнить, что этот базовый уровень получился связанным только с конструкцией самого дома и не учитывает климатических условий где дом расположен. В этом есть и плюсы и минусы, не знаю, впрочем как лучше.

У меня есть простенькая тепловая модель применительно, к моему проекту
(320 квадратных метров, дом по проекту I-1219-0 с небольшими изменениями
второго этажа). В рамках этой модели, получается, что для условий севера Московской области можно практически достичь базового уровня энергоэффективного дома при установке в построенный по проекту дом, окон с R=0.7 и системы вентиляции с рекуператором.


Хочу еще отметить, что, скажем, конструкцию окон, или стены, можно оптимизировать в практически независимо от остальных конструкций здания.
Если мы пришли, скажем, к экономически оптимальным окнам, то они экономически оптимальны назависимо от того, какая у нас крыша (понятно, что можно найти контрпримеры и оговорки, но, в первом приближении, это так).

Всвязи с этим, можно использовать несложную формулу оптимальной толщины утеплителя:

L_opt = SQRT(CЭ/1000) * ГЧХВ * РП * ТП)/CУ)
где СЭ - стоимость киловатта энергии, ГЧХВ - градусо-часы-холодного-времени,
РП - расчетный период, ТП - теплопроводность материала, СУ - стоимость кубического метра утеплителя.

При расчете для срока 10 лет для севера МО, получаем следующие оптимальные толщины
1) При отоплении электроэнергией (2.3 р./квт.ч.)
ЭППС - 14см, ПСБС25 - 30см, Газобетон D400 - 28см.
2) При отоплении газом (0.25 р./квт.ч.)
ЭППС - 5см, ПСБС25 - 10см, Газобетон D400 - 9см.

При этом можно посчитать и годовые затраты на отопление при данном виде утеплителя

1) При отоплении электроэнергией (2.3 р./квт.ч.) [на 320 м.кв. пов-ти стены]
ЭППС - 22679р, ПСБС25 - 15213р, Газобетон D400 - 44823р.
2) При отоплении газом (0.25 р./квт.ч.)
ЭППС - 7172р, ПСБС25 - 4811р, Газобетон D400 - 14175р.

Тут конечно немного некорректно анализировать газобетон, так как у него обычно помимо функции утепления есть еще и ограждающая а иногда (даже для D400) несущая функция.

paulspb: а какие правильнее здесь указать данные для эковаты? по стоимости куба материала с укладкой и по теплопроводности?

 

Мне кажется, величину УМТ по дому можно вывести безотносительно от места его установки, и ввести коэффициенты климатических поправок (сходу три параметра: роза ветров, инсоляция, открытое/закрытое место).

РП здесь явно лишний остальное понятно, кроме того, почету L_opt будет оптимальным К тому же не учтена индексация цен, по газу, например, я жду роста цены раз в 5-10 за 3-4 года.

у ЭППС заявлена λ=0.032, у ПСБС25 - 0,041 . Неувязочкка У эковаты можно смело считать 0.040, не ошибетесь.
Что касается цены: если считать так, то надо считать финишные цены - материал+подготовка+работа+транспорт+пленки+расходники+отходы.

Да и вообще, счито=ать потери только по стенам - неправильно.


А вообще заманчивая идея - ввести индекс теплоэффективности дома!
[/QUOTE]

 

L_opt --- это именно оптимальная с точки зрения стоимости толщина утеплителя при его эксплуатации РП лет. То есть мы минимизируем сумму на строительство и отопление за период РП лет. Именно поэтому получаются такие толщины, они соответствуют РАЗНЫМ значениям R.

И по стенам я ж не потери считаю, а опитимизирую конструкцию стены. Идея тов том, что разные элементы здания можно оптимизировать независимо, так как их вклады в теплопотеры складываются и оптимум суммы независымых естьсумма оптимумов.

Ну сколько реально получается куб заполнения толстой стены под ключ? ПРиблизительно, +- 25%?

Насчет роста цен согласен, неясно как его предсказать.

 

Верно, но при условии неограниченного начального бюджета на стройку.
Если денег конечная величина, то надо уже смотреть, что экономически целесообразнее: например, дополнительно утеплить стены, или затратиться на рекуператор, или взять кредит и на то и на другое (опять же, под какие проценты?).

Поэтому в общем виде количество неизвестных для определения наиболее экономичного дома будет просто ужасающим..

Но подход верный.

 

ннууу... 2300

Я бы озадачил проектировщиков расчетом. И покупателю было бы проще:

приходит он в "магазин домов" и продавцу :
- есть участок, на котором есть (эл-во/газ/уголь/дрова),
- есть стока-то денег
- есть такая-то сумма на ежегодные расходы
- нужно стока-то метров
- горизонт планирования - Х лет
Какие варианты?

И продавец, просто имея на руках минимум цирф (цена кв.м, УМТ, цены за топливо), предлагает либо решение (набор вариантов от разных СК), либо аргументированно избавляет покупателя от иллюзий иметь кучу метров за 3 копейки.
Аж руки загорелись такой портал сделать! Чур, моя идея!

 

Тогда получаются, для отопления электричеством и 10-летнего периода эксплуатации оптимальная толщина 23см и годовое отопление 17200,
а для отопления газом толщина 8 см и оплата 5400.

То есть, газ определенно развращает
А эковата попадает в группу лидеров вместе с ПСБС, ну а выбирать между ними, понятное дело, надо уже другими, менее формальными методами.

Ну отсекать иллюзии точно очень полезно.

 

Количество переменных действительно еще больше:
- разная стоимость материалов и работ по качеству, регионам, сезонам и т.п.
- возможный неравномерный "режим использования дома" по сезонам (летом постоянно, зимой наездами) и годам (ближайшие годы только для отдыха, в последствии для ПМЖ) и т.п.
- разные способы отопления (сейчас электричество, а газ будет через 2...3...4...года)
- и т.д.
Таким образом, упрощенный результат расчета может оказаться диаметрально противоположным.
Если уж строить, нужна динамическая модель с графическим отображением результатов - изменяем исходные данные и смотрим как меняется результат.

 

scada,
эти параметры - дело техники.
Из серьезных замечаний вижу только два: один Ваш, другой мой.
1. Локализация проекта. Но это решается просто: проект представляет строительная компания (которая и осмечивает дом), соответственно, она и декларирует цены в доступных регионах.
2. Необходимость(?) учета изменения стоимости дома(с участком) на случай продажи.
Но это все считается с определенным допуском. Для настоящего маркетолуха это семечки

 

Подход интересный и может многих предостеречь от явных грубых ошибок. Однако на практике вы строите не просто кубик, внутри которого гарантированно не замерзнешь, а полноценное жилище, отвечающее многочисленным запросам современного человека.
Эти запросы могут разительным образом усложнить архитектурно-планировочное решение, конкретные особенности которого просто перечеркнут все усредненные расчеты. Например, из-за богатого вида заказчику захочется сделать стеклянную стену. Ясно, что просчитывать ее как обычное окно, умножая R на площадь уже не корректно,т.к. в этом помещении будут совершенно другие конвективные потоки и необычные соотношения потерь через пол, потолок и стены. Сильно будут разниться потери через потолок обитаемой мансарды или потолок комнаты под нежилым чердаком. Затем, что делать с пристроенными к дому неотапливаемыми террасами, обращенными к солнцу? Они же не только раза в полтора увеличивают теплосопротивление примыкающих стен отапливаемой зоны, но также способны действовать как мощные источники подогрева всей кубатуры дома. Особенно в межсезонье, когда внутренние двери в них обычно открыты. Или как просчитать теплопотери сквозь полы по грунту или фундаментную плиту, служащую полом первого этажа?
Также большая разница в теплопотерях будет и в зависимости от расположения дома на ландшафте (тихая опушка или продуваемый взгорок), развернутости его основных плоскостей по сторонам света и т.д.

 

Да нет, конечно, ни о каком точном расчете и выборе из тьмы параметров речи не должно идти. И ресурсы на реализацию зепредельные понадобятся, и использовать это будет нереально сложно, и, главное, все равно результат будет слишком приблизительным.

Давайте не будем замахиваться на теорию всего, а попробуем сформулировать максимально простые принципы и методы, позволяющие решать хотя бы часть важнейших вопросов, или хотя бы не решать, но резко сужать круг рассматриваемых вариантов.

Предлагаю оставаться в рамках заданной темы и попробовать составить некий набор приемов и технологий применимых и полезных в российских условиях при создании энергоэффективных домов. При этом стоит минимизировать или вовсе исключить всякие экзотические и сильно экспериментальные решения, требующие исследовательской работы и развития, а сосредоточится на промышленных коммерчески доступных или легко реализуемых вещах.

 

В Ваших расчетах, применительно к каркасным домам, в стоимость утеплителя правильно было бы добавлять стоимость каркаса (в той ее части, которая избыточна по несущей функции) и работы с ним. Получится оптимальная толщина заметно поменьше.

 

Павлу!
"А вообще заманчивая идея - ввести индекс теплоэффективности дома!
[/quote]"
ВВеден. Смотрите теплотехнический паспотрт объекта (категории "А" и т.д.)
"ГЧХВ" - зачем изобретать новые термины? В строительной климатологии это ГСОП (градусо-сутки отопительного периода).
Похвально желание определить экономическую эффективность дополнительного утепления, но зачем рассчитывать самим с большой погрешностью, если ведущие теплотехники страны давно считают. Почитайте В.Г.Гагарина (НИИСФ).
В последнем номере "Кровельные и изоляционные материалы" (6-2008) есть рассчет Ельчищевой и Фроловой на основе формул Гагарина для Тамбовской области. Причем выведена таблица, по которой четко можно понять срок окупаемости различных затрат на утепление.
Пи.Си. На сайте только аннонсы. Статьи можно прочитать в "бумаге".

 

Подозреваю, что получится что-то близкое к современным сниповским нормам. Я, например, живя в существенно более суровом чем Москва климате, не нашел экономических аргументов делать стены и пол небольшого каркасника толще 150 мм, при предполагаемом отоплении электричеством (1,46 р/квт*ч на сегодня).