энергоэффективность монолитного железобетона

На основе типового проекта

Свой вариант энергоэффективного дома представила компания «ТАМАК». Каркасно-панельную технологию, по которой предприятие строило свои объекты с 1986 года, было решено адаптировать к требованиям Passivhaus. Конструкция стены в базовом доме состоит из деревянного каркаса, куда уложен базальтовый утеплитель, закрытый изнутри помещения пароизоляционной пленкой, а с двух сторон «пирог» стены завершает обшивка из цементно-стружечной плиты.

Еще несколько лет назад, когда только начинали рассказывать о технологиях возведения энергоэффективного дома, многие застройщики воспринимали это как нечто совершенно фантастическое. Построить в России пассивный дом? Скептики заявляли о консерватизме отечественных строителей, о неопробованности технологий. А смелые и прогрессивные двигали энергоэффективное строительство вперед

Сегодня в России возводят не только отдельные дома, но и целые поселки энергоэффективных коттеджей. Прежде чем привести примеры реализованных проектов, предлагаем вспомнить, как все начиналось. Технология строительства пассивных зданий пришла к нам из Германии. Но пассивный дом (нем. Passivhaus) — это не просто новая современная технология. В Германии разработан добровольный стандарт (Passivhaus Standard), где определены требования к проектированию и сооружению таких объектов. Продвижением данной технологии и адаптацией ее к условиям России занимается «Институт пассивного дома», который помогает отечественным строителям освоить Passivhaus на практике.

Прежде чем начинать разбираться в самой технологии, необходимо было преодолеть возникшую неразбериху в терминах. Как называть такие дома: пассивными, энергопассивными, условно пассивными, энергоэффективными? На сегодняшний день с терминологией определились. Напомним, что главным критерием оценки пассивного дома является удельный расход тепловой энергии на обогрев за отопительный период в пересчете на год. Согласно этому нормативному показателю, по принятой в Европе классификации различают дома низкого (36–50 кВт·ч/м²) и ультранизкого теплопотребления (16–35 кВт·ч/м²), пассивные (15 кВт·ч/м²), а также с нулевым энергопотреблением и с положительным энергобалансом.

Сначала некоторые отечественные компании-застройщики, понимая перспективность энергоэффективного строительства, поспешили назвать свои новые объекты пассивными. Но на самом деле это не так

Ни один из домов, возведенных в России по технологии Passivhaus, не является в чистом виде таковым. По одной простой причине — не достигнуты показатели, указанные выше. Для того чтобы такие дома считались пассивными, следует пересмотреть величину нормативного показателя с учетом российских климатических условий, более суровых, чем европейские. Ведь даже строжайше соблюдая все особенности технологии пассивного дома, значения 15 кВт·ч/м² вряд ли мы сможем добиться.

Специалисты «Института пассивного дома», пытаясь все-таки следовать немецким стандартам, объясняли, что объекты, построенные в России по технологии Passivhaus, следует называть домами с низким или ультранизким теплопотреблением. Однако на практике эти термины не прижились. И сегодня в обиходе используется термин «энергоэффективный». Если суммировать все, что написано об энергоэффективном доме (ЭД), можно сказать, что это более широкое понятие, обозначающее тенденцию к экономии ресурсов, потребляемых зданием. Энергоэффективные дома могут быть построены по различным технологиям, но основным принципом проектирования таких объектов неизбежно будет использование всех возможностей сохранения в них тепла с целью максимального снижения энергозатрат. А теперь рассмотрим особенности некоторых реализованных в России проектов энергоэффективных частных домов.

Информация об объекте

Объект: двухэтажный жилой дом общей площадью 162,5 м²

Организаторы: ДПК «Трехречье»

Рабочий проект каркаса здания: «НЛК Домостроение»

Научное сопровождение и испытания: ООО «Институт пассивного дома» (Россия)

Материалы и инженерные системы: деревянные конструкции («НЛК Домостроение»), теплоизоляция «ISOVER Каркас-П-32» (группа «Сен-Гобен СНГ»), паро- и ветрозащитные пленки SOLITEX UD/MENTO, Intello+ и SOLITEX WA «ПЛАСТЭКС», окна — REHAU (профиль), Glass Europe и Glass Team (стеклопакет), система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла ZEHNDER, дымоход SCHIEDEL, вакуумные солнечные коллекторы «АТМОСФЕРА»

Стоимость объекта: 10 002 400 руб.

Благодаря особенностям конструктивного решения тепловые потери сведены к минимуму. Показатель сопротивления теплопередаче составляет: Rкровли — 12,8 м²·°С/Вт, Rстен — 8,7 м²·°С/Вт, Rполов — 8,9 м²·°С/Вт

Схема вентиляции с рекуперацией тепла

В качестве светопрозрачных элементов использовали специальные энергосберегающие двухкамерные стеклопакеты с применением двух низкоэмиссионных стекол Planibel Top N+, удовлетворяющие требованиям сертифицированных для пассивного дома аналогов.

Для данного объекта выбрали систему вентиляции Zehnder Comfosystems с рекуперацией тепла и влажности от компании ZEHNDER (Германия). Совместная работа вентустановки и геотермального теплообменника обеспечивает фактический КПД по результатам мониторинга 88%. Для горячего водоснабжения дома служат установленные на кровле вакуумные солнечные коллекторы.

Что касается отопления, то поскольку магистральный газ к объекту не подведен, после сравнения затрат на использование различных источников обогрева, остановились на низкотемпературных электрических конвекторах с термостатами. В любом стандартном доме это обошлось бы слишком дорого, но только не в энергоэффективном. Согласно сертификату о соответствии объекта критериям дома с ультранизким энергопотреблением, выданному ООО «Институт пассивного дома», здание будет тратить в год менее 35 кВт·ч/м².

Обвязка из деревянных балок

Пространственный каркас из клееной древесины

Для теплоизоляции всех конструктивных элементов использовали минеральную вату на основе стекловолокна

Эффективность монолитных железобетонных конструкций

Февраль 05, 2019
Нет комментариев

В жилищно-гражданском строительстве признаны рациональными следующие области применения монолитного бетона и железобетона: здания различной этажности в регионах, где отсутствуют или недостаточны мощности сборного домостроения, в том числе в труднодоступных районах; здания и комплексы, важные в градостроительном отношении, в том числе и в городах с развитой базой сборного домостроения; здания, возводимые в сложных геологических условиях, особенно в южных сейсмических районах страны; здания усадебного типа с использованием низкопрочного бетона на основе местных заполнителей и отходов производства; стены подвалов и фундаменты зданий разных типов (панельные, кирпичные и т. ); ядра жесткости; пространственные конструкции гражданских зданий и др.

Кроме того, имеются обширные области рационального применения монолитных бетонных и железобетонных конструкций в инженерных сооружениях, а также в энергетическом, транспортном и сельскохозяйственном строительстве.

Эффективность применения монолитных бетонных и железобетонных конструкций подтверждается следующими данными: единовременные затраты на создание производственной базы по изготовлению монолитных строительных конструкций на 35-45 % меньше по сравнению со сборным строительством; энергетические затраты на возведение монолитных конструкций на 25-35 % меньше, чем в сборных. В текущем пятилетии предусматривается увеличение на 40 % объемов применения конструкций и сооружений из монолитного железобетона с использованием прогрессивных видов опалубок, автобетоносмесителей, автобетоновозов и автобетононасосов. Опыт треста Мосспецмонолит, который по современной технологии возводит ежегодно свыше 1 млн. м3 монолитных конструкций, свидетельствует, что производственная структура общестроительных трестов, занимающихся строительством из монолита, должна быть изменена существенным образом. В составе таких трестов должны быть созданы: подразделения, занимающиеся эксплуатацией и ремонтом специализированной строительной техники; хорошо оснащенные, централизованно управляемые хозяйства по приготовлению бетонных смесей; подразделения, занимающиеся профилактикой и ремонтом прогрессивных видов опалубок.

Общая площадь: 230 м²

Организаторы: «ЗАГОРОДНЫЙ ПРОЕКТ» и VELUX

Архитекторы: экспериментальная лаборатория POLYGON

Рабочий проект деревянных конструкций: «НЛК Домостроение»

Научное сопровождение и испытания: «ИНСТИТУТ ПАCCИВНОГО ДОМА» (Россия)

Материалы: деревянные конструкции («НЛК Домостроение»), утеплитель «Каркас П-32» (ISOVER), пароизоляция Delta-Reflex (DÖRKEN), ветроизоляция, полимерная ПВХ-мембрана Monarplan FM (ICOPAL), термообработанная доска, окна и солнечные коллекторы VELUX, тепловой насос DANFOSS, вертикальные окна GAULHOFER, солнцезащита SOMFY и «ДЕКОР-СИТИ», система «умного дома» WINDOWMASTER, система гибридной вентиляции ZEHNDER GROUP, дымоход SCHIEDEL

Показатели энергоэффективности удалось улучшить за счет качественного и максимально надежного утепления, а использование возобновляемых источников энергии помогает значительно снизить энергопотребление

Разрез «активного дома»

В архитектурном плане здание имеет цельный объем и набор выступающих элементов (крыльцо, балкон, мезонин, печная труба). Дом ориентирован на запад — восток и имеет смещенный скат, обращенный на юг, благодаря чему можно максимально эффективно использовать вмонтированные в кровлю солнечные коллекторы. Все жилые помещения выходят на южную сторону, площадь остекления увеличена как за счет вертикальных, так и за счет мансардных окон. Южный фасад можно по праву назвать «активным фасадом», ведь он сам перестраивается в зависимости от погодных условий и потребностей обитателей дома. Автоматические солнцезащитные системы открываются, повышая освещенность поверхностей и обогрев помещений за счет солнечной энергии, и закрываются, предотвращая перегрев в жаркие дни.

Здание построено на свайном фундаменте с ростверком, а в основе стен лежит каркас из клееной древесины хвойных пород. Один из секретов энергоэффективности дома заключается в особенностях «пирога» стены. Толщина каркаса втрое больше обычной — 550 мм без учета слоев внутренней и наружной отделки. Он выполнен так, чтобы минимизировать потери тепла, обеспечить герметичность и жесткость постройки. Стены представляют собой несущую деревянную каркасную решетчатую конструкцию с теплоизолированными пустотами. Двенадцать слоев плитного утеплителя Isover «Каркас П-32», обладающего максимально низким коэффициентом теплопроводности (и специально разработанного для каркасных домов), позволяют достигнуть определенных проектом показателей по теплозащите. Перекрытия и кровля также имеют увеличенную толщину теплоизоляции: 650 мм — цокольное, 240 мм — межэтажное и 600 мм — кровля.

Использование для отопления геотермального теплового насоса позволило снизить расходы электроэнергии и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. Применение параллельно с этим насосом солнечных коллекторов делает отопление, охлаждение и горячее водоснабжение дома еще более эффективным и экономичным.

Объект: жилой дом общей площадью 379,3 м²в коттеджном поселке «Райт Парк»

Проектирование и строительство: компания «АКТИВ ХАУС»

Материалы и оборудование: арматура, бетон, гидроизоляция, полнотелый керамический кирпич марки 250, утеплитель Neopor (BASF), блоки пеностекла FOAMGLAS®, элементы Schöck Isokorb®, керамическая черепица CREATON, кирпич ручной формовки NELISSEN, окна и двери VIKING, термообработанная доска

Остановимся на двух важных моментах, являющихся необходимыми составляющими технологии Passivhaus и требующих четкого соблюдения в процессе строительства. Первый — это мощный непрерывный теплоизоляционный контур здания. Для его создания мало использовать расчетный слой эффективного утеплителя. В первую очередь следует избавиться от мостиков холода в узлах примыканий. Обычно эту задачу решают, применяя метод «перфорации» (за счет локальных мостиков холода). Но в домах, возводимых по технологии Passivhaus, такой прием сводит на нет положительный эффект от качественного утепления стен. Приходится полностью отказываться от балконов и других выдающихся за тепловой контур здания архитектурных деталей. Поэтому для пассивных домов было разработано альтернативное решение — несущие теплоизоляционные элементы Schöck Isokorb®. На данном объекте их смонтировали по периметру плиты перекрытия первого этажа. Они воспринимают и передают на нее действующие нагрузки, одновременно термически отсекая выступающие части от теплового контура дома.

Второй важный момент, о котором нужно рассказать, — применение утеплителя из пеностекла FOAMGLAS®. Его уложили в одно из самых проблемных мест в конструктиве кирпичного дома — в зоне стыка фундамента и стеновой кладки. Здесь, в основании стены, образуется мостик холода, приводящий к ее переувлажнению. Решением проблемы является технология замыкания теплового контура здания, то есть соединение теплоизоляции наружной с теплоизоляцией пола или перекрытия. Традиционный утеплитель для этой цели не подходит. Оптимальный вариант — пеностекло, несжимаемый материал, который под постоянной нагрузкой не дает усадки и не изменяет своих геометрических размеров. Для утепления стен и перекрытий использовали плиты пенополистирола Neopor.

Все оконные конструкции и балконные двери в доме состоят из деревянных рам с энергосберегающей вставкой и двухкамерных стеклопакетов с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном

Хочется обратить внимание на важную особенность монтажа окон. Их установили не прямо в проем кирпичной несущей стены, а в деревянный короб, выступающий из проема. Это дает возможность смонтировать окна с требуемым положением относительно точки росы. Кроме того, выступающая рама короба позволяет плотно подогнать к ней плиты Neopor для обеспечения герметичности стыка.

И наконец, несколько слов об инженерных коммуникациях. Здание отапливается при помощи высокоэффективного конденсационного газового котла VIESSMANN и водяных теплых полов REHAU. Для управления температурно-влажностным режимом в помещении служит установка приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла Komfovent REGO 1200 HW. Работу котельного оборудования, своевременность включения и отключения теплых полов, подогрев и подачу свежего воздуха контролируют приборы интеллектуальной управляющей системы, сертифицированной по общеевропейскому стандарту KNX/EIB.

Natural Balance

Некоторые пилотные проекты ЭД обвиняли в том, что их архитектура далека от российских традиций. Компания ROCKWOOL решила доказать, что энергоэффективное строительство экономически выгодно и применимо также для зданий традиционной архитектуры. Загородный коттедж Natural Balance был возведен всего за полгода. Это одноэтажный дом с жилой мансардой, предназначенный для проживания одной семьи.

Основой дома служит ленточный монолитный фундамент. Цоколь высотой 0,5 м представляет собой трехслойную конструкцию из кирпича со средним слоем утепления. Толщина теплоизоляции — 150 мм. Полы первого этажа также утеплены. Стены здания возведены из газобетонных блоков. Фасад в соответствии с проектом сделали вентилируемым.

Общая площадь: 186 м²

Класс энергоэффективности: А

Снижение энергопотребления на 78,5% по сравнению со зданием такой же площади, построенным по традиционной технологии

Rфундамент = 3,6 м²·°С/Вт, Rстены = 5,2 м²·°С/Вт

Rкровля = 6,1 м²·°С/Вт, Rокна = 0,79 м²·°С/Вт

В конструкциях дома используют различные виды теплоизоляции. Это объясняется тем, что специализированный материал обладает более высокими техническими характеристиками, нежели универсальный

Конструкция вентилируемого фасада

На данном объекте установлены энергосберегающие окна с пятикамерным профилем толщиной 76 мм. Двойные стеклопакеты заполнены инертным газом, а внутреннее стекло имеет низкоэмиссионное покрытие. При проектировании здания использовали принципы «солнечной» архитектуры: большая часть окон ориентирована на юг.

Обогрев и ГВС обеспечивает геотермальный насос. Беря тепло у земли для собственного обогрева, дом очень грамотно его использует. Вместо традиционных радиаторов в помещениях смонтирована низкотемпературная система водяного теплого пола. Хотя применение энергоэффективных технологий и увеличило стоимость строительства на 22%, но это не слишком высокая плата за то, чтобы жить с комфортом в теплом, экологически чистом доме и ежегодно экономить на отоплении и горячем водоснабжении более 22 000 руб.

Наружные стены возвели из газобетонных блоков, фасад сделали вентилируемым

Отопление дома осуществляется за счет теплого пола

Объект: жилой дом общей площадью 246 м²

Проектирование и строительство: компания «Мосстрой-31»

Материалы и оборудование: несъемная опалубка, арматура, бетон, пенополистирол «Неопор», гидроизоляция, энергоэффективные окна и двери, рекуператор Zehnder (Германия), тепловой насос Nibe (Швеция)

Стоимость коробки дома: 25 000 руб. /м²

Стеновой «пирог» дома представляет собой многослойную конструкцию (изнутри наружу): слой пенополистирола толщиной 50 мм, несущий остов из монолитного железобетона, слой пенополистирола (100 мм) и 150 мм энергоэффективного пенополистирола «Неопор», покрытого фасадной штукатуркой

В доме установлены окна с деревянными рамами и теплоизоляционным вкладышем из пенополиуретана. Двухкамерные стеклопакеты заполнены аргоном, а на поверхность наружного и внутреннего стекол нанесено селективное теплоотражающее прозрачное покрытие. Оконные коробки отделены от бетонных ограждающих конструкций слоем пенополистирола (несъемная опалубка), а снаружи к ним примыкает слой «Неопора», что практически полностью исключает вероятность возникновения мостиков холода.

В энергоэффективных домах системы отопления и вентиляции находятся в тесной взаимосвязи друг с другом. На данном объекте использована установка приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла. Рекуператор в сочетании с грунтовым теплообменником горизонтального заглубления работает как на подогрев воздуха, так и на охлаждение (в жаркое время года).

Расчеты энергопотребления дома выполняли немецкие специалисты. Так, расчетное удельное энергопотребление на отопление составило 24 кВт·ч/м² в год. Если сравнить это с затратами на обогрев городской квартиры, то расходы на 1 м² площади в городе в 8 раз выше. Опыт эксплуатации энергоэффективного монолитного дома показал, что все ожидания по экономии им тепла полностью оправдались.

Первый сертифицированный

Как уже говорилось, нет каких-либо особых материалов, из которых только и можно возвести ЭД. Вот, к примеру, образец быстрого, качественного и экономичного энергоэффективного строительства каркасного здания. Перед создателями проекта стояла задача построить дом с удельным ежегодным энергопотреблением на отопление не более 50 кВт·ч/м². Основой данного объекта стал пространственный каркас из высушенной клееной древесины. Он выполнен таким образом, чтобы минимизировать потери тепла, обеспечить жесткость конструкции и исключить мостики холода. Особенность его (в отличие от стандартного «каркасника») состоит в том, что стена не имеет деревянных стоек, проходящих насквозь через весь контур. Общая толщина теплоизоляции в стенах — 358 мм. Для утепления всех главных конструктивных элементов была использована минеральная вата на основе стекловолокна «ISOVER Каркас-П-32», обладающая низким коэффициентом теплопроводности λБ = 0,03 Вт/м·°С и разработанная специально для каркасных домов Подмосковья.

5 критериев ЭД

Массивная теплоизоляция наружных конструкций

Отсутствие во внешнем теплоизоляционном контуре тепловых мостов

Низкая воздухопроницаемость наружной оболочки здания

Механическая приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией тепла (возврат тепла более 75%)

Преимущества энергоэффективных домов

— Сокращение энергопотребления
— Комфортный микроклимат без перепадов температур
— Стабильная влажность воздуха
— Низкая стоимость эксплуатации
— Минимальные выбросы СО2 в атмосфер

С использованием технологии ТОИС можно строить пассивные дома с минимальными затратами на этапахстроительства и отделки.

Выгодные отличия энергоэффективных домов

а) Cокращение энергопотребления;
б) Комфортный микроклимат внутри помещения, исключающий перепады температур воздуха;
в) Всегда стабильную влажность воздуха;
г) Снижение выбросов парниковых газов в атмосферу.

Теплоэффективность

Монолитный и самый тёплый дом − кажется неправдоподобным. Все знают, что бетон является холодным строительным материалом, почти не обладающим теплоизолирующими свойствами. Так почему же наша монолитная стена самая тёплая?

Высокая теплоэффективность достигается посредством применения большого количества утеплителя толщиной от 30 см, который монтируется внутрь стены и закрывается бетоном с двух сторон. Связи наружных и внутренних стен осуществляются углепластиковой арматурой, которая в свою очередь не разрушается под воздействием влаги и в десятки раз превосходит стальную по теплосбережению. Гораздо эффективнее и дешевле использовать теплоизоляцию, не делая из нее несущую конструкцию. Любой строительный материал, который совмещает в себе функции и несущей конструкции и теплоизоляции, всегда плохо справляется с обеими. К таким материалам можно отнести кирпич, пенобетон, дерево и прочее. К примеру, современные нормы по теплоизоляции обеспечивают:
10 см пенополиуретана, или 15 см базальтовой плиты, или 60 см дерева или пенобетона, или 210 см полнотелого кирпича. Это означает, что «тёплые» деревянные дома не укладываются в современные нормы по теплоизоляции в 4 раза.

Дома, построенные по технологии ТОИС, в отличие от тех, что построены по другим технологиям, не имеют мостиков холода(участков ограждающей конструкции здания имеющих пониженное термическое сопротивление). Внутренние стены полностью изолированы со всех сторон и имеют комнатную температуру. При других видах строительства это сделать либо невозможно, либо очень дорого. Везде можно выявить слабые места: фундамент и пол первого этажа касаются холодного грунта, плиты перекрытия выходят на улицу, оконные откосы промерзают, металлические связи наружных и внутренних стен. Наши дома являются самыми теплыми, так как внутренний монолитный каркас дома полностью отсечён от улицы толстым слоем утеплителя и имеет комнатную температуру. Реальные затраты на отопление наших домов настолько малы, что для комфортного проживания в доме 300 м. достаточно 15 кВт. на всех потребителей суммарной электрической мощности, включая освещение, бытовые приборы и отопление.

Долговечность

Ничто не сравниться с бетоном по долговечности. Ни кирпич, ни металл, ни тем более дерево. Разрушение любого материала происходит, как правило, по причине его способности впитывать влагу (не считая, железа, которое окисляется (ржавеет), и органических материалов, которые гниют). Вода, впитавшаяся в материал, при замерзании расширяется на 9% и силы морозного пучения каждый раз частично разрушают структуру материала. Например, хороший современный кирпич, имеющий морозостойкость F100, должен выдержать 100 циклов заморозки и оттаивания в намоченном состоянии. В каждый год наблюдается разное количество переходов через ноль градусов.

Бетон — это искусственный камень, который состоит из природного камня, песка и цемента. Например, самый простой бетон марки М200 имеет морозостойкость 150-200 циклов. При увеличении же марки бетона его водопоглащение уменьшается, а морозостойкость и долговечность еще больше увеличиваются. В наших домах несущие стены находятся в теплой зоне. Кроме того, путём введения в фасадный бетон гидрофобных добавок мы увеличиваем морозостойкость до 1000 циклов. Такой бетон применяют при строительстве спец. сооружений — мостов, дамб, причалов. Стоимость такого бетона увеличивается только на величину стоимости самой добавки и составляет менее 1 % от стоимости всего дома. Именно поэтому нормируемый срок эксплуатации монолитных бетонных домов составляет 150-200 лет! Кирпичных же, только 80-120 лет, ну а деревянных всего 30-50лет.

Так что пока из строительных материалов ничего долговечнее бетона не существует!

Прочность

Монолитный железобетон способен выдерживать огромнейшие нагрузки. Только с его изобретением стало возможно строительство новых грандиозных сооружений. Почему же он имеет такую большую несущую способность, в отличие от достаточно прочного кирпича?

Если взять монолитный железобетон и кирпич одинаковой марки прочности, (выдерживающих одинаковую разрушающую нагрузку на квадратный сантиметр при сжатии) то несущая способность стен одинаковой толщины из них, будет сильно отличаться.

Дело в том, что бетон и кирпич имеют очень слабую прочность на изгиб. Она даже не учитывается при расчётах. Монолитный железобетон работает и на излом и на сжатие (бетон работает на сжатие железо на разрыв). Кирпичную стену невозможно армировать в вертикальной плоскости. Таким образом, кирпичная стена выдерживает незначительную нагрузку.

Именно поэтому несущая способность монолитной железобетонной стены, толщиной даже 100мм, превышает несущую способность кирпичной стены в полтора кирпича. Если сравнивать прямую прочность на сжатие, наиболее распространённой маркой кирпича является М50-М150, а бетона М200-М350.

Монолитная железобетонная конструкция на порядок прочнее, так как состоит из единого целого, а не собранна из элементов (блоков, кирпичей и плит) путем склеивания цементно-песчаным раствором. Монолитный железобетон не боится ни ураганов, ни оползней, ни землетрясений, ни времени. Более того, слово «монолитный» часто применяется в значении сверхпрочный.

Экономичность

Принято считать, что монолитное строительство является дорогим. Квартиры в монолитных домах стоят дороже. Однако, время не стоит на месте. Появляются новейшие технологии, новые виды облегчённой и недорогой опалубки, не требующей монтажа краном, доступная техника для производства монолитных работ. По нашей технологии строительство теплого монолитного коттеджа будет не дороже, чем из кирпича или пенобетона. А недорогие, архитектурные решения сопоставимы по стоимости с деревянными или каркасными домами. За те же деньги можно построить теплый, капитальный, комфортный и долговечный дом, который верно послужит не только Вам, но и Вашим детям, и даже внукам.

Кто сталкивался со строительством, знает, что стоимость отделки дома не меньше стоимости самого его строительства. В наших домах делать дорогие отделочные работы по оштукатуриванию фасада и внутренних стен не требуется, что значительно снижает конечную стоимость дома под ключ и сроки. Фундамент и стены, выполненные по нашей технологии, имеют толщину от 50 см. Для обеспечения такой же, как и у нас несущей и теплотехнической способности в других технологиях требуется большая толщина стен и более мощный
фундамент. Соответственно, объем и стоимость материалов при строительстве по нашей технологии, значительно меньше.

Дом построенные по технологии оптимального использования сырья обладает высокими теплотехническими характеристиками, лучшими потребительскими свойствами и меньшими сроками строительства.

Скачать презентацию в PDF

Этот объект стоит особняком среди построенных в нашей стране энергоэффективных домов и является тестовым и образцовым не только в Подмосковье, но и на всей территории России. Философия Active House базируется на трех ключевых принципах: энергосбережение, здоровый микроклимат и бережное отношение к природе. Как и Passive House, концепция «Активного дома» была разработана в Европе. Однако данный проект был изначально адаптирован к условиям средней полосы России. Техническим заданием на проектирование «Активного дома» были определены беспрецедентные для московского региона требования к энергосбережению — втрое выше нормативных. А точнее, сопротивление теплопередаче стен повышено почти в 4 раза, цокольного перекрытия — в 3,3 раза, скатной крыши — в 3 раза, окон — в 2,8 раза.

Полимерная опалубка

Пластиковая строительная опалубка позволяет облегчить процесс возведения монолитных конструкций. Предлагаемая нами опалубка отвечает всем требованиям, предъявляемым к качеству пластиковой опалубки ик качеству строительства.

Преимущества использования пластиковой опалубки:
— Оборачиваемость более 100 раз;
— Выдерживает большие нагрузки;
— Простота монтажа опалубки и распалубки;
— Универсальность;
— Лёгкость элементов конструкции;
— Не сцепляется с бетоном;
— Не требуется обработка специальным раствором;
— Легко очищается водой.

Объект: жилой дом общей площадью 650 м²

Проектирование и строительство: ЗАО Green Wood House

Материалы и оборудование: винтовые сваи, брус ПКБ, утеплитель холлофайбер, паро- и гидроизоляция, битумная черепица, энергоэффективные окна и двери, рекуператор, тепловой насос, солнечные коллекторы

Общая стоимость дома: 17 000 000 руб.

Общая стоимость оборудования: тепловой насос, солнечный коллектор (три панели), приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла, бак-накопитель, септик Astra-8, комплектующие, воздуховоды и фитинги, теплообменники — 1 271 052 руб.

Поскольку ПКБ имеет небольшой вес, постройкам из него не требуется мощный фундамент. В доме, о котором мы хотим рассказать, использовали фундамент на винтовых сваях

Сборка коробки коттеджа имеет свои особенности. Ее выполняют без «зауголков», по технологии, получившей название «Сити-угол». Суть ее в следующем: стены каркаса дома соединяют между собой путем запилов торцов брусьев под 45°, а перегородки запиливают в стены без выпусков наружу. Преимуществами такого углового соединения являются отсутствие мостиков холода в углах здания за счет непрерывной прослойки утеплителя и существенная экономия на материалах (10–15%). В качестве межвенцового утеплителя использовали холлофайбер — современный теплоизоляционный материал из полиэстера, основой которого служат волокна в виде спиральной пружины.

Что же делает дом энергоэффективным? Прежде всего, отсутствие мостиков холода и герметичный тепловой контур, который создан благодаря эффективным утеплителям, находящимся внутри бруса, между венцами и в остальных конструктивных элементах здания. Сопротивление теплопередаче стены из ПКБ толщиной 200 мм, согласно протоколу проведенных сертифицированными органами испытаний, составляет 5,9 м²·°С/Вт. Это очень высокий показатель — почти в два раза выше, чем требуют СНиПы для средней полосы России.

Вторая составляющая — энергоэффективные окна и двери. В данном случае установили окна с сопротивлением теплопередаче 1,6 м²·°С/Вт и двери — 1,8 м²·°С/Вт. Смонтированные в доме светопрозрачные конструкции отличаются инновационным подходом к их изготовлению: специально разработанная термокамера с использованием новых утеплителей и герметизирующих материалов снижает теплопотери и исключает образование мостиков холода. Ширина оконной коробки — 200–250 мм. Она адаптируется к толщине стен дома, благодаря чему никаких доборных элементов с внутренней или наружной стороны не требуется. Скрытая фурнитура позволяет создать двухрамную конструкцию без уменьшения светового проема.

Третий обязательный элемент пассивного дома — приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла. Для обогрева помещений служит геотермальный тепловой насос мощностью 12 кВт. В системе отопления участвуют и вакуумные солнечные коллекторы (СК), которые использованы также для ГВС коттеджа. Это стало возможным за счет монтажа системы водяного теплого пола. Она скомбинирована с тепловым насосом и солнечными коллекторами, что дополнительно повышает ее эффективность на 15%.

Теплый угол, выполненный по технологии «Сити-угол»

Создание обвязки из клееного бруса

Строительство доступных монолитныхэнергоэффективных домов

Стена толщиной 50 см. Утеплитель толщиной 30 см, с обеих сторон закрыт десятисантиметровым железобетоном. Связи наружной и внутренней стен выполнены углепластиковой арматурой, что улучшает теплотехнические характеристики. Специально разработанная пластиковая опалубка позволяет заливать бетон идеально ровно и гладко. Это приводит к значительной экономии средств и времени за счет отсутствия дорогостоящего процесса выравнивания стен оштукатуриванием.

Объект: жилой дом общей площадью 146 м², г. Тамбов

Проектирование и строительство: ЗАО «ТАМАК»

Материалы и оборудование: арматура, бетон, гидроизоляция, базальтовый утеплитель ISOROC, сухой строганый брус, пароизоляция, ЦСП 12 мм, керамическая черепица, энергосберегающие окна, штукатурка

Стоимость объекта: 3 900 000 руб. (включая теплый контур с наружной отделкой и деревянные евроокна).

Для того чтобы превратить типовой дом в энергоэффективный, его комплектация была частично изменена. Во-первых, дополнительно утеплили основные конструктивные элементы здания, увеличив слой теплоизоляции цокольного перекрытия и стен на 100 мм, крыши и мансарды — на 150 мм. Таким образом, общий слой теплоизоляции цокольного перекрытия и стен составил 250 мм, крыши и мансарды — 350 мм.

Во-вторых, были использованы деревянные евроокна (производства «ТАМАК») с особым стеклопакетом Glass MAX. Специальное энергосберегающее стекло с напылением из серебра помогает зимой сохранять тепло внутри дома, а летом — препятствует его чрезмерному нагреву. Для освещения мансарды применены мансардные окна VELUX с энергосберегающим стеклопакетом. Маркизеты (сетчатая ткань снаружи окна) с ручным и электрическим управлением защищают от перегрева и снижают летнюю температуру в помещении на 5°С, не мешая при этом обзору.

В доме отсутствует специальная «пассивная» инженерия (рекуператор, тепловой насос, солнечные коллекторы и т. Но даже достаточно простые решения позволили добиться отличных результатов

Показатель теплосопротивления стен — 4,58 м²·°С/Вт, что в полтора раза превышает значения, предусмотренные СНиП, а также в 1,25 раза выше, чем у типового каркасно-панельного дома компании, и в 4 раза, чем у дома из керамзитобетонных блоков толщиной 400 мм с облицовкой в полкирпича (120 мм). Показатели теплосопротивления цокольного перекрытия — 3,65 м²·°С/Вт, чердачного — 5,05 м²·°С/Вт. Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление здания составил 4666,058 кДж/°С сут. (для сравнения: в типовом доме «ТАМАК» он равен 6613,84 кДж/°С сут.

ПКБ — то же дерево, только теплое

Появились реализованные проекты и деревянных энергоэффективных домов. Как известно, любая постройка из цельной древесины не отвечает требованиям к энергоэффективности зданий, содержащимся в СНиП 23-02-2003. Решением проблемы стал современный материал, сочетающий в себе все присущие древесине достоинства и соответствующий нормативам по теплосопротивлению, — пассивный клееный брус (ПКБ). Это профилированный клееный брус с эффективным утеплителем (CARBON XPS). Его вклеивают внутрь ламелей, притом дополнительные ребра жесткости не применяют, чтобы не появились мостики холода. Эффективность ПКБ сечением 200 × 180 мм по сравнению с клееным брусом такого же сечения с точки зрения теплосбережения выше в 10 раз.

Сбережение тепловой и электрической энергии при производстве бетона и железобетона

При производстве бетонных, железобетонных конструкций и изделий используется тепловая и электрическая энергия. На долю тепловой энергии приходится около 80%, а электрической — 20%. Все энергетические затраты на производство бетонных и железобетонных изделий разделяют на косвенные и прямые. Оценка энергоемкости изделий и конструкций производится суммированием прямых и косвенных энергозатрат.

Косвенные затраты энергии — это сумма расхода энергии на производство материалов, необходимых для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций: цемента, арматурной стали, заполнителей, воды и др.

Энергоемкость воды составляет около 2,4 кг условного топлива. Затраты энергетических ресурсов на изготовление стальных прокатных профилей – 1876-2143 кг усл. топлива. Наибольшие затраты энергии относятся к производству мелких профилей, а наименьшие — к производству профилей крупного сечения.

Прямые затраты — это энергия, затраченная на осуществление технологического процесса изготовления этих конструкций на всех переделах, включая транспортировку сырья на заводе. Структура прямых затрат энергии при производстве сборного железобетона приведена в табл.

Установки для тепловой обработки бетона.

Выбор типа установок для тепловой обработки (ТО) определяется рядом следующих факторов: принятым или существующим способом производства изделий (конвейерный, агрегатно-поточный, стендовый), характеристикой изделия (масса, размеры), объемом выпуска и видом бетона.

Основным типом теплового агрегата являются различного рода ямные пропарочные камеры, доля которых в республике составляет 75% с годовым выпуском сборного железобетона около 75% от общего объема. КПД использования энергии в них составляет 12-18%.

К числу других видов оборудования относятся стендовые и кассетные установки, конвейерные линии и тоннельные камеры, КПД использования тепла в них — от 50 до 75%.

Основные причины значительного перерасхода энергии — неудовлетворительное состояние пропарочных камер, тепловых сетей, запорной арматуры и средств контроля пара. Тепло теряется также из-за отсутствия изоляции горячих поверхностей, необоснованного увеличения длительности тепловой обработки и температуры пропаривания.

При тепловой обработке сборного железобетона на нагрев бетона, форм и оснастки расходуется 20-30% технологической нормы требуемой тепловой энергии. Остальное тепло идет на непроизводительные потери.

Наибольшая доля непроизводительных тепловых потерь в ямных камерах падает на остывание бетонного корпуса при перерывах между циклами пропаривания, а в щелевых камерах — на теплопередачу ограждениями в процессе тепловой обработки.

В среднем на 1м3 сборного железобетона расходуется около 1500 МДж, или около 50 кг условного топлива.

Снижение расхода цемента при производстве сборных железобетонных изделий. Для сборных железобетонных конструкций около 70 процентов косвенных энергозатрат приходится на цемент. В этой связи для снижения энергоемкости сборных железобетонных конструкций важно использовать технологические приемы, снижающие расход цемента: применение пластификаторов, суперпластификаторов, минеральных добавок из промышленных отходов (золы и золошлаковые смеси ТЭЦ), использование омагниченной воды, обеспечение однородности бетона за счет автоматизации приготовления бетонной смеси и строгого статистического контроля качества.

Внедрение эффективных химических и минеральных добавок, и в первую очередь получаемых из промышленных отходов, снижает расход цемента на 10-20 процентов.

Оптимизация режимов твердения. Существенное уменьшение потребления тепловой энергии может быть достигнуто за счет оптимизации режимов твердения. Например, при переходе на суточный оборот камер особенно эффективны термосные режимы тепловой обработки длительностью 16-18 часов с коротким периодом подачи пара и медленным остыванием изделий в теплоизолированных камерах. Экономия тепловой энергии при этом составляет 30-40 процентов.

Наибольшее применение при производстве сборного железобетона находят добавки суперпластификаторы. Популярность этих добавок обусловлена их комплексным воздействием на свойства бетонной смеси и бетона. При неизменных водоцементных отношениях и прочности бетона осадка конуса бетонной смеси увеличивается с 2-3 до 20-22 см, при неизменной кинетике твердения и прочности бетона сокращается расход цемента на 30%, при одинаковом расходе цемента и подвижности бетонной смеси на 20-25% снижается расход воды затворения, самого теплоемкого компонента бетонной смеси.

Сульфированные меламинформальдегидные соединения (MSF) – сульфированные продукты конденсации меламина с формальдегидом. Для модификации структуры меламинформальдегидного олигомера с целью придания пластифицирующих свойств часто используют натриевую соль n-аминобензосульфокислоты;

Нафталиновые – сульфированные нафталинформальдегидные соединения (NSF), как, например, олигомеры и полимеры на основе формальдегида и натриевой соли β-нафталинсульфокислоты;

Модифицированные (рафинированные и практически не содержащие сахаров) лигносульфонаты (MLS) или соли лигносульфоновых кислот;

Гиперпластификаторы – производные полиоксикарбонных кислот (SP), поликарбоксилаты (PA) и др.

Суперпластификаторы СМ-1 и СМ-2 созданные на основе известной добавки С-3, уменьшают водопотребность бетонной смеси до 25 %, дают возможность получения литых бетонных смесей и высокопрочных бетонов с повышенными плотностью и морозостойкостью, улучшенным качеством поверхности, сохранением подвижности бетонной смеси в течение длительного времени.

Гиперпластификатор нового поколения ГП-1 обеспечивает снижение водоцементного отношения при заданной удобоукладываемости бетонной смеси до 40%. По эффективности он существенно выше названных добавок и предназначен для получения высокопрочных бетонов до класса С70/85, высокоподвижных и самоуплотняющихся бетонных смесей, исключающих вибрацию при их укладке, с высоким темпом набора прочности, в том числе и без тепловой обработки. Использование данных модификаторов способно снизить удельный расход цемента в составе бетона на 10-20% и тепловой энергии на изготовление железобетонных конструкций в пределах 20-30%.

Суммарный энергетический эффект складывается из ряда технологических переделов, основными из которых являются сокращение температуры и сроков тепловлажностной обработки, уменьшение времени вибрационного воздействия при формовании, сокращение расхода цемента, уменьшение суммарной мощности вибраторов, или совместное влияние всех выше перечисленных факторов.

Мероприятия по экономии ТЭР при производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Мероприятия, связанные с экономией топливно-энергетических ресурсов при производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций, а также при производстве товарного бетона и раствора, сводятся к следующим направлениям:

— совершенствование методов, режимов и оборудования для термовлажностной обработки изделий и конструкций для снижения затрат тепловой энергии на 1 м3 продукции;

— увеличение коэффициента полезного использования тепловой энергии за счет повышения термического сопротивления элементов ограждающих конструкций камер;

— автоматизация процесса термовлажностной обработки пропаривания бетонов, которая обеспечивает необходимые прочностные показатели бетонных изделий и снижает расход тепловой энергии на 15-20% по сравнению с установками, не оснащенными автоматикой;

— совершенствование методов подвода тепла и выбор экономичного теплоносителя;

— использование модифицирующих добавок-пластификаторов и ускорителей твердения;

— сокращение расходов исходных материалов (цемента, арматуры, заполнителей, воды и др. ) на каждое изделие или конструкцию без ухудшения их физико-механических и эксплуатационных характеристик;

— максимальное использование при тепловой обработке изделий вторичных энергоресурсов.

Производственный опыт показывает, что применение новых технологий, наведение технологической дисциплины, применение необходимых методов контроля и учета на заводах ЖБИ и КПД позволяют сократить расход цемента на 15 процентов и расход энергоресурсов — на 20-30 процентов.

Точно по правилам

Данный объект — прекрасный пример для тех, кто хочет разобраться, что же такое энергоэффективный дом. Здание спроектировано и построено согласно всем особенностям технологии Passivhaus. Мощная монолитная железобетонная плита с обратным ростверком обеспечивает равномерное распределение нагрузки на основание дома, масса которого с учетом монолитных колонн, стен, облицовки и снеговых нагрузок составляет около 1000 т. Стены сложены из полнотелого керамического кирпича марки М250. Толщина кладки — 400 мм.

Теплый монолит

Авторы проекта дома на основе несъемной опалубки уверены в том, что данная технология вполне подходит не только для индивидуальной, но и для типовой застройки. Рассмотрим, как критерии энергоэффективного дома (ЭД) были реализованы ими на практике.

Поскольку теплоизоляции в этом проекте отведена особая роль, то в качестве основы дома выбрали утепленную монолитную железобетонную плиту. Чтобы исключить образование мостиков холода, цоколь и отмостку (ее ширина 1–1,2 м) утеплили по контуру здания плитами вспененного пенополистирола. Для возведения стен была использована технология несъемной опалубки. Ее основными конструктивными элементами являются легкие пенополистирольные блоки. Их монтируют один на другой, при этом они плотно, без зазоров, смыкаются между собой. Во внутренние полости блоков горизонтально и вертикально укладывают арматуру, а затем производят бетонирование. Коробка дома, созданная по данной технологии, отличается прочностью и короткими сроками строительства.