ПРОЕКТ БУДИНКУ ЯК СУПУТНИК ЖИТТЯ (3)

28.12.2010

Будівельна фізика і житловий комфорт

У двох попередніх статтях йшлося про проекти будинків з погляду архітектури: їх краси і функціональності. Але не менш важливим аспектом є будівельна фізика. Саме вона визначає мікроклімат приміщень, їх тепловий і повітряно-вологовий режими, шумозахист, освітленість і інсоляцію. Помилки в області будівельної фізики коштують дорого, і часто за них доводиться платити все життя – причому в найпрямішому сенсі: якщо будинок не має достатньої теплоізоляції, то його опалювання коштуватиме чималих грошей. Тому, тут є один рецепт: не помиляйтеся і не економте, коли йдеться про питання житлового комфорту. При таких помилках навіть найкрасивіший будинок може вам серйозно зіпсувати не просто настрій, але і життя. Не потрапляйте в ситуацію господарів величезних порожніх сараїв по тисячі квадратних метрів площі, які можна побачити в наших передмістях з порожніми очними ямками вікон: коли вже були побудовані коробки, то господар подумав, адже ці будинки ще треба якось і топити і обслуговувати.

Кинути їх виявилося дешевшим...

Теплотехнічні характеристики будинку

Однією з головних функцій будинку є збереження тепла, що особливо важливе в нашому непривітному кліматі. Тому, конструкція зовнішніх захищаючих елементів носить в цьому плані принциповий характер. Необхідним є безумовне виконання вимог СНІП 02-03-2003* «Тепловий захист будівель», який містить в собі достатньо високі вимоги до теплового захисту будівель.

Загальновизнана концепція теплосбереження складається з трьох основних позицій.

Зведення до мінімуму трансмісійних втрат тепла. Цей чинник визначається величиною «приведенний опір теплопередачі». У Росії в даний час використовується як правило «поелементне нормування», тобто для кожного елементу зовнішніх захищаючих конструкцій нормами задається мінімально допустиме значення: для стін, вікон, дахів і перекриттів над підвалами. Величини опору теплопередачі для різних регіонів різні. Останнім часом широко застосовується в Європі і починає застосовуватися у нас підхід нормування «по питомих тепловтратах». Суть цього методу полягає в тому, що нормується витрата енергії на опалювання квадратного метра площі будинку, а то, як це досягається конструктивно, віддається на відкуп проектувальникам.

Зовнішня оболонка будинку повинна бути щільною (що не продувається) щоб уникнути витрат тепла на обігрів інфільтрующогося повітря. Тут, головним чином, нормується повітропроникність віконних і балконних дверних блоків. Проблемними з боку повітропроникності є каркасні і дерев'яні будинки, там цьому питанню слід приділяти особливу увагу.

Відсутність (зведення до мінімуму) «містків холоду», обумовлених матеріалами і конструкціями стін. По-перше, через містки холоду відбувається великий витік теплової енергії. По-друге, в місцях містків холоду може випадати конденсат, і при його систематичній наявності в цих місцях може з'явитися грибок. Прикладом містків холоду можуть бути бетонні перемички над отворами – якщо вони укладені неправильно..

Якщо говорити про конструкції зовнішніх стін, то сучасні вимоги по теплоізоляції можуть виконати тільки багатошарові конструкції із застосуванням ефективного утеплювача (як правило, мінеральної вати). Такі стіни складаються з трьох основних оболонок: несучої частини стіни або каркасу, шару утеплювача і зовнішнього облицювування як захисту утеплювача від кліматичних дій.

Але: конструкції багатошарових стін мають свої тонкощі, їх проектувати і будувати повинні грамотні професіонали! Для порівняння: кожен щасливий володар «Жигулів» цілком справляється з деякими видами ремонту, але чи навряд непрофесіонал наважитися запустити свої пальці в блискучі кишочки «Мерседеса». Багатошарові стіни – це ще не «Мерседес» в будівництві, але на пристойну машину це вже схоже.

Повітряно-вологовий режим приміщень

В даний час переважаючою в нашому, навіть котеджному, будівництві є природна вентиляція по наступній схемі: відпрацьоване повітря віддаляється безпосередньо із зони його найбільшого забруднення, тобто з кухні і санітарних приміщень, за допомогою природної витяжної канальної вентиляції. Його заміщення відбувається за рахунок зовнішнього повітря, що поступає через нещільність зовнішніх огорож (головним чином віконного заповнення) і опалювання, що нагрівається системою.

Внутрішньоквартирні двері, як правило, відкриті або мають підрізування дверного полотна, що зменшує їх аеродинамічний опір в закритому положенні. Так, наприклад, щілина під дверима ванни і вбиральні повинна бути не меншого 0,02 м заввишки. Квартира розглядається як єдиний повітряний об'єм з однаковим тиском.

Але пункт 2 концепції по енергозбереженню свідчить, що будинки повинні бути щільними, щоб уникнути тепловтрат на обігрів інфільтрующогося повітря. Європа в гонитві за економією енергії вже нажила собі ряд проблем, пов'язаних з недостатньою вентиляцією і вологістю приміщень: утворення грибкової цвілі в побудованих герметичних будинках називається однією з головних статей збитку в „Щорічному повідомленні Міністерства Транспорту, Будівництва і Житлового господарства Німеччини”. Збиток вимірюється мільярдами Євро. Будинки не повинні бути подібні до підводних човнів по своїй герметичності! І для нас, в Росії, зараз важливо використовувати цінний європейський досвід з тим, щоб опинитися в ролі «розумних», які вчаться на помилках інших.

Один з напрямів вирішення цієї проблеми – спеціальні пристрої для самовентиляції у вікнах. В даний час такі системи набрали значну популярність в Європі. Практично всі серйозні фірми – розробники віконних конструкцій і постачальники технологій – мають в даний час в своїх програмах постачань того або іншого роду системи обмеженого повітрообміну.

До систем самовентиляції нові норми відносять «кліматичні клапани» - це теж нове поняття в нашій практиці. Саме кліматичні клапани, на мою думку, представляють на сьогоднішній день оптимальне рішення проблеми мікроклімату приміщень. Працюють вони, як правило, на простому механічному принципі, не вимагають зусиль для обслуговування, в них збалансовані високі споживчі властивості і невисока ціна. Попускаючи в приміщення строго дозовану, обмежену кількість повітря, вони зменшують вологість і забезпечують нормальну роботу витяжної вентиляції.

Але кліматичні клапани не слід плутати з «вентиляційними клапанами», що забезпечують задану кратність повітрообміну відповідно до нормативних вимог на вентиляцію. «Самовентиляція» не рівне «провітрювання» - це поняття різні, і переслідуючі різні цілі. Самовентиляція – це регулювання мікроклімату приміщень, провітрювання – це виконання гігієнічної норми по кратності повітрообміну.

Пароізоляція конструкцій

Пригадайте з шкільного підручника фізики закон сполучених судин: вода в двох сполучених судинах завжди досягає одного рівня. Це, взагалі кажучи, універсальний закон: де чогось багато, то воно тече туди, де його мало.

Це стосується і водяної пари, яка міститься в повітрі. У холодний період року, який в нашому кліматі вельми тривалий, водяного пару в приміщеннях завжди більше, ніж на вулиці. Тому зсередини він прагне просочитися через всі перепони назовні. Але на шляху через захищаючі конструкції він в якомусь місці стикається з холодною поверхнею і випадає від холодного шоку в осад. Це називається конденсатом.

При зволоженні теплоізоляції її теплозахисні властивості падають, замерзання-відтавання руйнує матеріали, а при тривалому випаданні конденсату утворюється грибок. Тому, пароізоляцією не слід нехтувати.

Загальний принцип будівельної фізики свідчить: зсередини щільніше ніж зовні. Це означає, що найбільш щільні шари багатошарових конструкцій повинні розташовуватися з боку приміщень, а з боку вулиці – менш щільні. Тоді водяна пара не проникає в область можливої конденсації, де він може заподіяти неприємності.

Невдалими є конструкції зовнішніх стін, коли утеплювач знаходиться з боку приміщення – це порушує вищеназваний принцип! Тоді стіни позаду утеплювача з боку вулиці переохолоджувалися, і на стику мінвати з поверхнею стіни виникає небезпека конденсації пари. Тому, щоб дотриматися принципу «зсередини щільніше, ніж зовні», між шаром мінвати і внутрішнім облицюванням з гипсокартону, доводиться розташовувати пароізоляцію. І тоді весь об'єм приміщення перетворюється практично на поліетиленовий мішок. У цій ситуації врятувати положення можуть тільки кліматичні клапани і, бажано, наявність приточно-витяжної вентиляції.

Шумоізоляція

Захист від шуму, мабуть, не така важлива тема, коли йдеться про заміські котеджі. Вони розташовуються, як правило, на достатньо тихих територіях. Сучасні пластикові (або якісні дерев'яні) разом зі стінами забезпечать високий рівень ізоляції від повітряного шуму.

Слід тільки не забувати, що шум буває ще і ударним – це треба враховувати при виготовленні перекриттів. Для зняття передачі ударного шуму через перекриття застосовуються спеціально розроблені архітектурні деталі, суть яких – мати розділову площину між бетонною плитою або балками і конструкцією підлоги у вигляді еластичних шумогасящих прокладок – як правило, зі вспіненого поліетилену. При правильному виконанні перекриттів вони не принесуть жодних проблем з ударним шумом.

Освітленість

Принцип того, як забезпечити достатню освітленість в житлових приміщеннях, проведений в СНІПі «Житлові будівлі», де указується, що площа віконних отворів повинна співвідноситися з площею приміщення від 1:5,5 до 1:8.

В даний час стало модним використання більшої площі світлових отворів – це красиво, це сучасно, це ефектно. Я обома руками «за», але не слід забувати в цій ситуації один важливий нюанс, який часто випускається з уваги. СНІП «Будівельна теплотехніка» в останній редакції містить в собі зміну, яка свідчить, що при приведеному опорі теплопередачі вікон менше 0,56 м2С/Вт площа скління не повинна перевищувати більше 18% від площі підлоги. Це не просто логічна, але і гуманна в нашому кліматі норма.

У будівельній фізиці одне з понять називається «Радіаційна температура». Річ у тому, що один із способів передачі тепла – це перенесення його тепловими променями в довгохвильовому спектрі. Тепло тече інфрачервоним випромінюванням від тепліших тіл до холоднішим. Наприклад, ви зробите красивий засклений еркер і в нім поставите обідній стіл. У еркері буде нормальна кімнатна температура, але вас переслідуватиме відчуття холоду, протягу, що йде від вікон. Узявши в руки свічку, ви обнишпорите вікна у пошуках протягів, але таких не знайдете. А справа якраз в різниці температур тіла людини 36,6С, і поверхні скління, де як правило температура коливається взимку в діапазоні 11-14С. Тепло тіла відтягується склінням в спектрі довгих хвиль, і виникає суб'єктивне відчуття протягу.

Тому, якщо ви зважилися на велику площу скління, то не скупіться і замовте вікна з високим приведеним опором теплопередачі.

Підводячи підсумки цього короткого і далеко не повного екскурсу в сфери будівельної фізики можна зробити один несподіваний для росіянина висновок: щоб добре побудувати будинок, треба дотримуватися державних будівельних норм, що діють, і правил. Будівництво – це та область, де не варто за нашою загальною звичкою прагнути обійти державні установки стороною. Як би це не здавалося незвичним, але будівельні норми написані у ваших інтересах.