Энергоэффективность дома из СИП

Камень и дерево в качестве строительный материалов в России — это традиционные признаки добротного дома. Наша страна пока ещё богата энергоресурсами и вопрос энегроэффективности стоит не настолько остро, как, например, в Европе. Но невооруженным глазом видна тенденция сокращения затрат энергии, роста цен на энергоносители и повышения эффективности использования ресурсов.

Построенные по старинке кирпичные, деревянные и даже каркасные дома больно бьют по карману их владельцев. Анекдоты про бережливость европейцев сегодня не кажутся смешными. А статьи про пассивные дома (требующие минимальных затрат на отопление), тепловые насосы, системы рециркуляции с рекуператорами и т.п. вызывают всё больший интерес. Времена, когда мы могли позволить себе отапливать улицы, безвозвратно уходят.

Ключевая характеристика энергоэффективности – это расходы на отопление!

Свой дом — это не только разовые вложения в строительство. Построенный дом имеет немало расходов, и большая их часть приходится на отопление. Самое неприятное то, что эта статья расходов неуклонно растёт с каждым годом! Понять это важно именно на этапе строительства, так как утепление уже построенного дома связано с немалыми проблемами и расходами, которых можно было избежать.

2002 год. Введен свод правил (СП 31-105-2002) «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом», разработанный на основе Национальных норм по жилищному строительству Канады.

2003 год. Новые требования к теплозащите зданий (СНиП 23-02-2003), приближенные к аналогичным зарубежным нормам развитых стран. По новым нормам стены из традиционных материалов (дерево, кирпич) должны стать толще привычных в три раза! В Московской области кирпичная стена должна иметь толщину около 2 метров.

2004 год. Введен свод правил СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», в основе которого Европейский стандарт и строительные стандарты Великобритании, Швеции, Франции и Германии.

2009 год. Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергоэффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ».

Сопоставьте даты этих нормативных актов с графиком. Правительство предупредило о необходимости утепляться еще в 2003 году.

Необходимость усиления теплозащищенности индивидуальных домов продиктована не СНиП, а высокой и быстрорастущей ценой на энергоресурсы. По мнению аналитиков, цены на энергоносители в России могут вырасти до уровня европейских.

Согласно данным РИА Рейтинг, на сегодняшний день газ остаётся более доступным для жителей России, в отличие от других стран. Но это скорее говорит о высоком уровне Европейских зарплат, чем о низких ценах на газ в России. Доступность электроэнергии для жителей нашей страны ещё менее оптимистичная.

Динамика цен на энергоресурсы также не меняет и не собирается менять своего направления. За последние 5 лет цены на газ в Московской области выросли на 20% и к 2024 году вырастут ещё на 15% («ГАЗОЙЛ МЕДИА»). По другим регионам ситуация примерно такая же.

Чем теплее Вы построите свой дом, тем меньше Вам придется платить за его отопление. Вложения в теплозащиту уже сегодня окупаются в течение первых лет эксплуатации. Тёплый дом из дерева или кирпича не построить. Стены из пенобетона в Московском регионе по СНиП 23-02-2003 необходимо утеплять. Все «теплые» дома из клееного бруса — теплые только в сравнении с кирпичными домами. По СНиП 23-02-2003 толщина стен из клееного бруса в Московской области должна быть не меньше 530 мм!

Строительные нормы  23-02-2003 прописаны, чтобы заставить застройщиков тратиться на теплозащиту, прежде всего, многоквартирных зданий. Строителей и инвесторов в этой сфере строительного рынка последующие эксплуатационные расходы волнуют мало. Сегодня в России эксплуатационные расходы на отопление не влияют на рыночную цену квадратного метра в городской многоэтажке. Поэтому и отношение к теплозащите соответствующее — поменьше потратить, лишь бы прошло по СНиП. Аналогичная проблема существует и в коттеджных поселках, построенных на продажу.

Загородные индивидуальные дома нужно строить гораздо теплее, чем требуют строительные нормы и правила 23-02-2003! Следует помнить, что коттедж, заведомо в два раза холоднее городской квартиры. В квартире многоэтажного дома только часть стен является наружными, а пол или потолок холодные только на крайних этажах. А большинство строящихся в настоящее время индивидуальных домов не отвечают по теплозащите даже требованиям СНиП 23-02-2003. Расходы на отопление таких домов ошеломляют их владельцев уже в первый год эксплуатации. Сейчас ежемесячные счета за пока ещё дешёвый магистральный газ зимой во многих частных домах перевалили за четырехзначную отметку. Многие уже используют дорогие кирпичные коттеджи как летний домик.

Глубину проблемы энергосбережения можно понять на примере «энергоэффективного офиса» Building-2000 компании ROCKWOOL в Дании с энергопотреблением 39 кВт·ч/м2 в год. В этом здании слой утеплителя достигает полуметра! Это эквивалентно 2 метрам клееного бруса. Это кладка в 3 блока «POROTHERM» по 650 мм. Это 3,5 метра пенобетона (11 блоков)!

Такая теплозащита уже не является экзотикой. Офис ROCKWOOL построен в 2000 г. в качестве пилотного проекта, а уже в 2015 году в Дании требование не более 50 кВт•ч/м2 в год становится обязательным. А в Дании средняя температура января — 0°С (Копенгаген). Для справки: пассивный дом — это 15 кВт•ч/м2 в год.

Россия с суровыми зимами сильно отстаёт от развитых стран. Сейчас в Подмосковье в основном строят индивидуальные дома, которые устарели давным-давно (больше 300 кВт·ч/м2 в год).

В современных условиях теплозащищенность нельзя не учитывать при сравнении разных технологий строительства. Обычно спор разгорается вокруг стен. Традиционные технологии привели к многослойным конструкциям с их специфическими проблемами. Стены из кирпича или бруса обычно дополняют  слоем утеплителя. Такие конструкции отличаются от привычных кирпичных или деревянных стен. Дополнительное утепление приводит не только к удорожанию, но и к новым проблемам (сырость, плесень и т.д.) В Татарстане и Московской области уже давно запрещены трехслойные стены, где утеплитель находится внутри бетонных стен с защитным слоем из кирпича.

Кирпичная стена — это прекрасная стена в отношении горючести, экологии и долговечности (если дом постоянно отапливать). К утепленной кирпичной стене это уже не относится. Утепленная кирпичная стена — дорого, сложно, рискованно. Утепление зданий тянет за собой целый ворох проблем: экология, дорогостоящие ремонты, пожары и т.д. То есть, всё то, что ставят в упрёк современным энергоэффективным технологиям, только в ещё худшем виде. Последствия технологических ошибок при устройстве теплоизоляции каменных стен уже испытали на себе жители многих новостроек (Пермь, Москва). В индивидуальном строительстве всего этого можно избежать, причем, не вкладывая деньги, а наоборот — экономя!

В многослойных конструкциях проблемы обычно возникают на границе слоев. Одно из правил устройства теплых стен: между утеплителем и соседними несущими или отделочными слоями не должно быть невентилируемых воздушных зазоров (полостей). В противном случае возможно скопление влаги и, как следствие, нарушение теплозащиты, плесень, быстрое разрушение конструкции и т.д. Если не предусмотрен вентилируемый зазор, утеплитель должен приклеиваться всей поверхностью. Выполнить это в условиях стройки сложно по вполне понятным объективным и субъективным причинам. Отсюда проблемы многих российских новостроек.

В SIP панели, склеенной в заводских условиях под прессом, воздушных зазоров нет. Кроме того, SIP не требует дополнительной ветро- и пароизоляции. В SIP отсутствуют проблемы, свойственные многослойным конструкциям. В этом отношении стена из SIP схожа с однородной стеной из камня или дерева. С одним замечанием: по теплопроводности эти стены даже сравнивать нельзя.

У SIP технологии прекрасный потенциал в сфере строительства энергоэффективных домов. Конструкции из SIP панелей очень теплые. СИП сохраняют тепло как термос. Дом из СИП панелей часто сравнивают с термосом, но это не совсем неправильно. Не бывает жилых домов без окон, дверей.

По сравнению с энергоэффективными каркасными домами, утепленными минватой, в стенах из SIP панелей меньше мостиков холода. Но проблема каркасной технологии далеко не в «мостиках холода» (исключение — металлические каркасы). Проблема мостиков холода в каркасе решается весьма просто. Устройство «двойного каркаса» практически стало нормой. Только эффект от устройства теплового разрыва в стойках каркаса небольшой. Простое увеличение толщины слоя утеплителя в каркасной стене дает много больше. Но возникает препятствие. Ширина пиломатериала больше 200 мм — это роскошь. Поэтому двойной каркас, скорее, вынужденная мера при переходе к толстым стенам. 

Американские исследователи (Oak Ridge National Laboratory) выяснили, что при одинаковой толщине стена из SIP в реальности теплее каркасной стены, утепленной минватой, более чем в 1,5 раза. А по данным ACMEpanel стена из SIP теплее каркасной, утепленной стекловатой, практически в 2 раза. Названы три причины:

1. Плотные утеплители в SIP панелях значительно более эффективны, чем обычные утеплители, применяемые в каркасниках. Теоретически слой пенополистирола 150 мм заменяет 200 мм сухой минваты. В реальности требуется 250 мм минваты, чтобы выйти на уровень теплозащищенности SIP со слоем ПСБ 150 мм.
2. С течением времени происходит снижение тепловых характеристик каркасной стены из-за увлажнения и усадки минваты.
3. Дефекты монтажа каркасных стен.

Причем американцы указывают такие дефекты монтажа, как «закругленные края утеплителя на стыке с каркасом, сжатие утеплителя вокруг кабелей электропроводки, бумажная обертка, закрепленная скобами к внутренним поверхностям стоек каркаса», которые у нас и дефектами не считаются. В России необходимо добавить четвертую причину — человеческий фактор. Брак при утеплении каркасных стен сводит на нет все усилия в борьбе за энергосбережение. Можно с большой уверенностью утверждать, что различие характеристик стены из SIP и обычной каркасной стены в России более разительное, чем в Северной Америке.

Стены из SIP панелей очень теплые. Чтобы достичь таких же показателей, кирпичная стена должна быть в 15 раз толще SIP панели. Это приговор. Никогда кирпичная стена без утеплителя не будет такой же теплой как SIP.

Иногда спрашивают, можно ли использовать SIP, если морозы достигают -50 °C. Уникальные энергосберегающие свойства стен из SIP проверены на Южном полюсе (среднегодовая температура воздуха -49 °C, максимальная -15 °C, минимальная -74 °C).

Площадь полярной станции 15 тысяч м2 (видео о строительстве). Это американский астрофизический проект D.A.S.I. — South Pole SIPs Project. Подробнее с полярной станцией Амундсена-Скотта, построенной в 2008 году по SIP технологии, можно ознакомиться на сайте Национального научного фонда (National Science Foundation). Кстати, на этом сайте можно посмотреть на полярные сияния через WEB-камеру, установленную на той самой станции.