Дом 1999-11, страница 4

Хорошо утепленный дом, использующий солнечную энергию, превосходен в зимних условиях Новой Англии

о,

М. Розенбаум (США)

днажды ко мне обратились заказчики, которые хотели построить комфортабельный и прочный энергосберегающий дом, по стоимости приближающийся к домам, выстроенным в этом районе.

Как проектировщику, мне был интересен дом, не использующий дополнительную энергию на отопление и получение горячей воды. Кроме того, я хотел вписать дом в окружающий ландшафт, придав особое значение теплосберегающим материалам и не нанося вред окружающей среде.

Были запланированы три спальни (одну из них предполагалось использовать под офис), две ванные комнаты, библиотека, полноразмерная кухня, столовая-гостиная, гараж на две машины, крытое крыльцо и подвал под всем домом. Получилось 160-170 м² жилой площади.

Дом должен быть воздухонепроницаемым, но хорошо вентилируемым. В северном климате Новой Англии солнце - довольно редкий посетитель. Поэтому дом, использующий энергию солнца, должен иметь минимальные потери тепла. Необходимые элементы этого: воздухонепроницаемые конструкции, многослойная изоляция и высокий коэффициент сопротивления теплопередаче окон.

Приоритетной задачей этого проекта была герметизация. Продуваемость мы свели к минимуму за счет заделки щелей и отверстий полиурета-новой пеной. Стыки стен с черным полом загерметизировали пластичным наполнителем, а стыки стен и потолка закрыли аккуратно разложенными и проклеенными полиэтиленовыми листами. Такая защита играет двойную роль: замедляет испарение и создает воздушный барьер. До установки внутренних перегородок потолок был закрыт листами из полиэфирного волокна. Для герметизации вертикальных щелей использовали неопреновые кровельные пластины.

Продувочные испытания при проектировании показали, что коэффициент обмена воздуха составляет 0,03 м³/час. Это намного меньше, чем у типовой конструкции. Следовательно, в таком доме необходима эффективная вентиляция.

Требуемый уровень теплозащиты был достигнут за счет возведения двух каркасных стен (из брусков сечением 50x100 мм) с промежутком 175 мм и заполнения получившейся полости теплоизолятором из целлюлозы (рис.1). На торцы балок поверх стекловойлока нанесли 50-мм слой формованной полистироль-ной пены. Большую часть кровли проклеили и изолировали самовспенивающейся целлюлозой. К стенам подвала прибили каркас толщиной 50 мм, заложенный стекловойлоком, а под перекрытием установлены 50-мм пенополистирольные блоки.

Сборка солнечного коллектора. Совмещенный с крышей коллектор герметичен и эффективен. Окна на южной стороне дома, установленные между элементами каркаса, спроектированы как части энергосберегающей системы.

Остекление — третий компонент суперизоляции. Для получения низкой теплопроводности окон были использованы конструкции с заполнением пространства между стеклами инертным газом. Кроме того, мы выбрали окна, у которых рама и переплет выполнены из пустотелого жесткого стеклопластика, заполненного изоляцией из стекловолокна. Это снижает тепловые потери через не застекленные части окон.

Так как окон с необходимыми параметрами стекол не оказалось, мы взяли только оконные переплеты. В готовые рамы установили специально изготовленные блоки с уплотнением

(стеклопакеты). Пространство между внутренним и внешним стеклами заполнено криптоном, что дает низкий коэффициент теплопроводности блока. Кроме того, использовались блоки с так называемым "тепловым зеркалом" — конструкции, в которых используется двойное стекло вместо одинарного с полиэфирной пленкой между стеклами. Сочетание всех этих элементов дало хороший результат без уменьшения количества солнечной энергии, помогающей нагреть дом.

Стеклопакеты с "тепловым зеркалом" и заполнением блоков криптоном установлены в пяти окнах на фасаде дома. Оконные блоки размером 1170x1940 мм были установлены непосредственно в проемы.

Аналогичную конструкцию мы использовали для наружной двери в северо-восточном углу дома и для окна над лестницей на второй этаж. На южной стороне дома поставили трехслойное остекление.

При подсчете расходов выяснилось, что заказчики затратили немного больше, чем при использовании фабричных окон и дверей, но зато получили значительно лучшие тепловые характеристики.

Параметры установки солнечного нагрева. Так как дом хорошо утеплен, потребная тепловая мощность при внешней температуре -ЗГС составляет около 6 кВт. Дом можно было бы прогреть четырьмя калориферами, но владельцы выбрали другой путь. Мы посчитали потребляемую тепловую мощность с учетом возможного вклада, даваемого системой бытовой горячей воды (СБГВ), и выбирали параметры установки с учетом как ее стоимости, так и затрат на монтаж, эксплуатацию и ремонт.

В конце концов, остановились на системе, в которой воздух нагревается водой (рис. 2). Чтобы получить необходимую температуру горячей воды за счет лучистой энергии, потребовалось установить солнечный коллектор площадью около 36 м² при объеме воды в безрасходном баке 5,4 м³. Коллекторы мы встраивали непосредственно в крышу, монтируя их вместо

«Дом» 11 '99 4