Порівняння технологій

Чи обираєте технологію будівництва заміського будинку?

Порівняння технологій будівництва будинків

Теплотехнічні характеристики огороджувальних конструкцій

Обираючи технологію будівництва, потрібно визначитися, як саме ви плануєте використовувати заміський будинок: як дачу лише у теплу пору року чи для проживання протягом усього року. Будинки для сезонного проживання непридатні для експлуатації взимку. Будинки для цілорічного проживання обов’язково мають належати до капітальних споруд і відповідати теплотехнічним вимогам.

Розглянемо кілька технологій будівництва заміських будинків. Для прикладу візьмемо зовнішні стіни будинку за технологією 3D-каркас, з одинарного каркаса, з газо-/пінобетонних блоків і будинки з клеєного бруса. Задамо для них однакові кліматичні параметри й порівняємо теплотехнічні характеристики огороджувальних конструкцій. Під час розрахунку беремо найкритичніші кліматичні умови зимового періоду для Київської області та прилеглих регіонів.

Основні кліматичні параметри для Києва та Київської області

Параметр	Значення
Температура холодної п’ятиденки	−22 °C
Тривалість опалювального періоду	≈ 182 діб
Середня температура повітря за опалювальний період	≈ −0,5 °C
Відносна вологість повітря найхолоднішого місяця	≈ 85 %
Кількість градусо-діб опалювального періоду (ГДОП, HDD)	≈ 3 450 °С·добу
Базове (нормативне) значення опору теплопередачі зовнішніх стін	Rₑ,req ≈ 3,30 м²·°C/Вт

Умовні параметри, що діють на конструкцію стіни (для теплотехнічного розрахунку)

	Параметри всередині приміщення	Параметри зовні
Температура	+20 °C	−22 °C
Відносна вологість	≈ 55 %	≈ 85 %

Конструкція стіни з клеєного бруса

Опір теплопередачі: 1.04 (м²·°C)/Вт

Потрібний опір теплопередачі

Санітарно-гігієнічні вимоги — 1.29
Нормоване значення поелементних вимог — 1.89
Базове значення поелементних вимог — 2.99

Розрахунковий опір теплопередачі цієї стінової конструкції — 1.04 (м²·°C)/Вт.
Відповідність санітарно-гігієнічним вимогам: 1.04 < 1.29.

Огороджувальна конструкція не відповідає санітарно-гігієнічним нормам щодо теплового захисту.

Застосування стінової конструкції для цілорічного проживання недопустиме.

Потрібне додаткове утеплення зовнішніх стін, що призведе до додаткових витрат.

Втрати тепла за опалювальний період через 1 м² огороджувальної конструкції у цьому варіанті становлять 105.18 кВт·год.

t внутри помещения → t всередині приміщення
t снаружи (°C) → t зовні (°C)
Температура → Температура
Температура "точки росы" → Температура «точки роси»
Зона конденсации → Зона конденсації
[160 мм] Брус клееный → [160 мм] Клеєний брус

Як видно з графіка, «точка роси» розташована ближче до внутрішньої поверхні стіни, що негативно впливає на експлуатаційні характеристики огороджувальної конструкції будинку з бруса.

КОНСТРУКЦІЯ СТІНИ З ГАЗО- ТА ПІНОБЕТОНУ

Опір теплопередачі: 2,16 (м²·°С)/Вт

Необхідний опір теплопередачі

Санітарно-гігієнічні вимоги — 1,29
Нормоване значення поземельних вимог — 1,89
Базове значення поземельних вимог — 2,99

Розрахунковий опір теплопередачі даної стінової конструкції — 2,16 (м²·°С)/Вт.

Відповідність санітарно-гігієнічним вимогам:
2,16 > 1,29 — конструкція відповідає вимогам.

Поземельні вимоги: 2,16 ≥ 1,89.

Огороджувальна конструкція відповідає нормам з теплового захисту за умови виконання вимог до питомих витрат енергії під час експлуатації будинку, що помітно збільшує витрати на опалення.

Застосування стінової конструкції для цілорічного проживання можливе за додаткового утеплення зовнішніх стін, що призводить до додаткових витрат.

Втрати тепла за опалювальний період через 1 м² огороджувальної конструкції у цьому варіанті становлять 50,60 кВт·год.

По осях:

t всередині приміщення
t зовні (°C)

Легенда:

Температура
Температура «точки роси»
Зона конденсації
[300 мм] Кладка на клей блоків із газо- та пінобетону ρ=400 кг/м³

КОНСТРУКЦІЯ СТІНИ ОДИНАРНОГО КАРКАСА

Опір теплопередачі: 3,20 (м²·°С)/Вт

Необхідний опір теплопередачі

Санітарно-гігієнічні вимоги — 1,29
Нормоване значення поземельних вимог — 1,89
Базове значення поземельних вимог — 2,99

Розрахунковий опір теплопередачі даної стінової конструкції — 3,20 (м²·°С)/Вт.

Відповідність санітарно-гігієнічним вимогам:
3,20 > 1,29 — конструкція відповідає нормам теплового захисту.

Поземельні вимоги: 3,20 > 2,99 — конструкція відповідає нормам теплового захисту незалежно від інших вимог.

Є втрати тепла через дерев’яні елементи конструкції: у місцях обв’язок каркаса, кутах і перекриттях. Це збільшує питомі витрати енергії на опалення будинку.

Втрати тепла за опалювальний період через 1 м² огороджувальної конструкції у цьому варіанті становлять 34,12 кВт·год.

Осі:

t всередині приміщення
t зовні (°C)

Легенда:

Температура
Температура «точки роси»
Зона конденсації
[12 мм] Гіпсокартон (ГКЛ)
[9 мм] Ориєнтовано-стружкова плита (OSB-3)
[0,1 мм] Пароізоляційна мембрана
[150 мм] Мінеральна (кам’яна) вата 25–45 кг/м³
[0,1 мм] Вітро-гідрозахисна мембрана
[12 мм] Ориєнтовано-стружкова плита (OSB-3)

Як видно з графіка, «точка роси» розташована ближче до зовнішньої поверхні стіни; за відсутності вентильованого зазору утворення конденсату негативно впливає на експлуатаційні характеристики огороджувальної конструкції каркасного будинку.

КОНСТРУКЦІЯ СТІНИ ЗА ТЕХНОЛОГІЄЮ 3D-КАРКАС

Опір теплопередачі: 5,07 (м²·°С)/Вт

Необхідний опір теплопередачі

Санітарно-гігієнічні вимоги — 1,29
Нормоване значення поземельних вимог — 1,89
Базове значення поземельних вимог — 2,99

Розрахунковий опір теплопередачі даної стінової конструкції — 5,07 (м²·°С)/Вт.

Відповідність санітарно-гігієнічним вимогам:
5,07 > 1,29 — конструкція відповідає нормам теплового захисту.

Поземельні вимоги:
5,07 > 2,99 — конструкція відповідає нормам теплового захисту незалежно від інших вимог.

Опір теплопередачі перевищує базове значення поземельних вимог у 1,69 раза.

Усі дерев’яні елементи каркаса перекриті шаром утеплювача, містків холоду немає.

Теплова захищеність огороджувальної конструкції відповідає вимогам «пасивного» будинку, що суттєво знижує витрати на опалення й забезпечує високий рівень енергоефективності; досягнутий рівень теплового захисту економічно вигідний та надійний в експлуатації.

Втрати тепла за опалювальний період через 1 м² огороджувальної конструкції у цьому варіанті становлять 21,54 кВт·год.

Підписи осей

t всередині приміщення
t зовні (°C)

Легенда

Температура
Температура «точки роси»
Зона конденсації
① [12 мм] Гіпсокартон (ГКЛ)
② [9 мм] ОСП (OSB-3)
③ [20 мм] Замкнена повітряна прошарка
④ [0,1 мм] Пароізоляційна мембрана
⑤ [100 мм] Мінеральна (кам’яна) вата 25–45 кг/м³
⑥ [50 мм] Мінеральна (кам’яна) вата 25–45 кг/м³
⑦ [100 мм] Мінеральна (кам’яна) вата 25–45 кг/м³
⑧ [0,1 мм] Вологовітрозахисна мембрана
⑨ [20 мм] Вентильована повітряна прошарка
⑩ [12 мм] ОСП (OSB-3)

Як видно з графіка, «точка роси» розташована в зоні вологовітрозахисної мембрани; вентильований зазор сприяє відведенню вологи та унеможливлює утворення конденсату, що позитивно впливає на експлуатаційні властивості й строк служби огороджувальної конструкції каркасного будинку.

Порівняльна таблиця розрахункових параметрів

Конструкція стіни	Товщина стіни (мм)	Опір теплопередачі (м²·°C/Вт)	Втрати тепла через 1 м² за опалювальний період (кВт·год)
Клеєний брус	160	1.04	105.18
Піно- та газобетонний блок	300	2.16	50.60
Одинарний каркас	184	3.20	34.12
Технологія 3D каркас	324	5.07	21.54

За розрахунком теплового захисту огороджувальна конструкція за технологією 3D каркас має найвищі показники опору теплопередачі. Щоб інші конструкції мали той самий опір, як у стіни за технологією 3D каркас, їхня розрахункова товщина повинна бути:

Піно- та газобетонний блок — 780 мм
Клеєний брус — 884 мм
Цегла — 2665 мм

Завдяки технологічним особливостям потрійного утеплення будинок за технологією 3D каркас є одним з найтепліших та енергоефективних варіантів для постійного проживання.

Додаткові переваги 3D каркаса: