Термодом: реальная экономия на отоплении и освещении



Термодом представляет собой утепленный монолитный железобетонный дом, у которого стены возведены из легких, экологически чистых, не горючих и не поддерживающих горение теплоизоляционных пенополистирольньх блоков, залитых прочным тяжелым бетоном.
Основу конструкции такого дома составляют термоблоки, каждый из которых состоит из двух пенополистирольных плит, соединенных между собой пластиковой или такой же пенополистирольной перемычкой, как это показано на рис.1, где обозначено: 1 — разборной блок; 2 - торцевой блок; 3 - рядовой блок
. Технические характеристики термоблоков, изготовленных из экологически чистого полистирола марки ПСВ-С (пенополистирол вспененный самозатухающий), не содержащего хлорофторированных углеводородов, приведены в табл.1.

Термоблоки выполняют несколько важных функций: они служат несъемной опалубкой для бетона, чем значительно упрощают процесс строительства; являются утеплителем стен термодома с двух сторон и придают им уникальные теплоизоляционные свойства; значительно снижают затраты на строительство.
Возведение стен термодома из термоблоков осуществляется путем укладки в них арматуры и последующей заливки бетона, что позволяет получить монолитную конструкцию стен (обычно толщиной 150 мм), утепленных с двух сторон пенополистирольной плитой толщиной 50 мм. При этом шаг армирования и диаметр арматуры определяются этажностью и нагрузкой на железобетонные стены, которые при применении такой прогрессивной технологии монолитного домостроения способны выдерживать бетонные перекрытия больших размеров и массы. Это позволяет строить многоэтажные термодома, например, в Германии разрешено строительство таких домов высотой до 8 этажей.

Впервые пенополистирол был применен для гидроизоляции крыши в 1957 году. Впоследствии, в 70-х годах прошлого века, новая технология строительства из пенополистирольных блоков, кроме Германии, стала применяться также в Италии, где было налажено производство таких блоков, и в ряде других стран. В Украине, после утверждения в 1995 году на государственном уровне строительных норм, регламентирующих все вопросы строительства домов из пенополистирольных блоков несъемной опалубки, к настоящему времени (по данным строительной компании «Валькирия») построено более 23 тысяч таких домов, и, даже несмотря на разразившийся экономический кризис, наблюдается устойчивая тенденция к дальнейшему расширению их строительства. Чтобы полнее оценить привлекательность таких домов, следует более подробно рассмотреть особенности их строительства и преимущества их конструкции по сравнению с домами, построенными по традиционной технологии.
Технология строительства термодома
Процесс строительства по технологии «термодом» состоит из следующих основных этапов :

• Закладка фундамента. Технология работ по закладке фундамента термодома практически такая же, как и при традиционных способах строительства. Единственным отличием является то, что стена из термоблоков по сравнению с кирпичной стеной в 2 кирпича имеет толщину не 50, а всего лишь 25 см и массу не 980, а 360 кг. Поэтому достаточен намного более тонкий (до 30-40 см) фундамент, глубина залегания которого должна достигать глубины промерзания грунта для данного региона (до 80-90 см). Как и при традиционных способах строительства перед возведением стен термодома необходимо проложить по всей поверхности фундамента гидроизоляционный слой.

• Возведение стен. После завершения фундаментных работ по всему периметру фундамента устанавливается только один ряд термоблоков несъемной опалубки высотой 25 см, после чего тщательно вымеряются расстояния (длина стен, диагонали, углы и т.д.) и высоты выставленного ряда, прокладываются канализационные и вентиляционные трубы, а также закладывается арматура. После окончания всех подготовительных работ осуществляется заливка бетона до уровня верхнего края перемычки термоблока. Дальнейшее выполнение работ на всей залитой бетоном конструкции откладывается до следующего дня из-за необходимости упрочнения бетона, когда можно возвести и залить бетоном еще 4 ряда термоблоков (высотой 1 м). Так следует поступать и в последующие дни вплоть до начала монтажа панели перекрытия (стена термодома до начала монтажа перекрытия должна простоять не менее 12 суток для достижения необходимой прочности).
• Формирование углов. Углы в термодоме формируются путем составления термоблоков; при этом для прохождения бетона по всему периметру стен мешающие стенки термоблока вырезаются и используются как заглушки с наружной стороны. Для армирования угла в угловую ячейку закладывают армированный каркас из четырех расположенных на расстоянии 10 см друг от друга прутьев, связанных между собой вязальной проволокой (рис. 2,а). Для получения скругленной формы стены используются блоки стандартной формы и размеров, с внутренней стороны которых проделывают вертикальные вырезы шириной 1-2 см напротив каждой ячейки, а затем блок сгибают и для фиксирования необходимой формы внутреннюю стенку блока обматывают клеящей лентой или скотчем. После возведения из таких блоков стены, заливки ее бетоном и его застывания клеящую ленту или скотч удаляют.

• Формирование оконных и дверных проемов. Поскольку согласно проекту термодома известно о будущем расположении оконных и дверных проемов, то для равномерного распределения нагрузок на стену дома необходимо провести дополнительное армирование. Этого можно достичь, если в крайние к проему ячейки термоблоков заложить по одному арматурному каркасу, а также проармировать верхнюю часть проема и скрепить горизонтальную арматуру с вертикальной вязальной проволокой [рис.2,6).

• Монтаж перекрытия. Для строительства термодома могут использоваться деревянные перекрытия, железобетонные плиты, а также монолитные перекрытия. Железобетонные плиты, а также монолитные перекрытия можно начать монтировать после того, как бетон стен термодома [после заложения необходимой арматуры и заливки бетона) в течение 12 дней наберет примерно 75% своей прочности. При установке деревянных перекрытий этот срок можно сократить.

• Канализационные и вентиляционные трубы легко закладываются внутрь стены и выводятся наружу в необходимых местах перед заливкой бетона (рис.2,в). В итоге получаются забетонированные трубы, защищенные с двух сторон пенополистиролом толщиной 5 см, что позволяет обеспечить максимальную защиту коммуникаций от возможной порчи.

• Облицовка. Пенополистирол хорошо контактирует с любыми клеевыми составами, что позволяет легко, без ка-ких-либо ограничений, выполнять наружную и внутреннюю
облицовку термодома всеми видами отделочных материалов, а для отделки фасада применять облицовочный кирпич, сайдинг, деревянную или пластиковую вагонку.

Описанная выше технология строительства термодома, который можно построить примерно за полгода, имеет следующие очевидные преимущества по сравнению с традиционными методами строительства зданий:
- Простота и быстрота строительства при минимуме трудозатрат (для строительства коттеджей не нужны краны и самосвалы; бригада из трех-четырех рабочих средней квалификации в состоянии возвести стены одного этажа за считаные дни.

- Стены термодома, имеющие достаточную по строительным нормам прочность, значительно легче стен, возведенных по традиционным технологиям (для сравнения: квадратный метр стандартной кирпичном стены имеет массу 960 кг, квадратный метр залитых бетоном блоков — 360 кг, что позволяет использовать облегченные фундаменты, возводить дома высотой до пяти этажей, а за счет более тонких стен по сравнению со стенами кирпичного дома с одинаковыми внешними габаритами примерно на 15% достигать увеличения внутренней площади помещений. Так, например, при строительстве кирпичного дома внутренней площадью 36 квадратных метров площадь дома из термоблоков при неизменных внешних размерах здания увеличится до 42 квадратных метров).

- Возможность круглогодичного строительства термодома (погода практически не оказывает влияния на свойства пенополистирола, а термоблоки зимой для залитого в них бетона являются своеобразным термосом, надежно защищающим его от мороза, причем бетон в пенополис-тирольном «одеяле» затвердевает приблизительно в два раза быстрее и не поддается резким колебаниям температуры и влажности).

- Простота внутренней отделки термодома, обусловленная высоким качеством изготовления термоблоков, не требующих предварительного выравнивания их поверхности, что значительно экономит материалы и время при отделке с использованием гипсокартона, плитки, штукатурки или обоев.
Эти преимущество относятся только к строительству термодома. Ряд других, рассматриваемых далее преимуществ, относятся непосредственно к конструкции термодома.

Преимущества конструкции термодома
по сравнению с домами, построенными
по традиционной технологии


Безусловно, что (кроме отмеченных выше преимуществ, связанных с существенной экономией средств и времени на стадии строительства) главное преимущество термодома перед домами, построенными по традиционной технологии, непосредственно определяется исключительно высоким теплоизоляционным эффектом пенополистирола (10 см пенополистирола равнозначны 2,5 м бетона или стандартной кирпичной кладке толщиной 1,8 м, то есть термоблок в 36 раз теплее кирпича). Это позволяет добиться максимально высокой энергоэффективности термодома за счет значительного снижения затрат на обогрев и кондиционирование помещений. Отапливать такой дом нужно только при температуре ниже 5°С, и поэтому расходы на отопление будут в 2-3 раза меньшими, чем на отопление кирпичного дома.

К тому же стены термодома не требуют установки дополнительной шумоизоляции, поскольку достаточно высокую звукоизоляцию может обеспечить пенополистирольная плита толщиной всего лишь в 2-3 см. Кроме того, пенополистирол обладает уникальными вентиляционными и гидроизоляционными свойствами: он пропускает воздух и в то же время препятствует прохождению воды. Другими словами, помещение «дышит» и при этом в нем отсутствуют малейшие признаки сырости, а соответственно грибок и плесень.

Следующий комплекс преимуществ термодома - долговечность (так как пенополистирол не стареет, не гниет, сохраняет неизменной свою форму, не восприимчив к почвенным бактериям, то расчетная долговечность термоблоков составляет 120 лет; термодома в Германии так же, как и кирпичные дома страхуются на 100 лет); пожаробезопасность (пенополистирол не горит, самозатухание происходит за 2-3 секунды; предел огнестойкости стены термодома 2,5 часа); экологичность (пенополистирол не оказывает вредного воздействия на организм человека и поэтому из него изготовляется одноразовая посуда, упаковка для пищевых продуктов и т.п.; что касается термоблоков, то при их изготовлении применяются вещества и газы, не представляющие опасности для окружающей среды и для здоровья людей).

Наконец, важным преимуществом термодома по сравнению с кирпичным является меньшая цена строительства. Так, при строительстве термодома площадью 200 квадратных метров по экспертным оценкам строительной компании «Термоспецстрой» возведение коробки дома (заливка фундамента, возведение стен, обустройство перекрытий, кровли, ввод в дом коммуникаций) будет стоить 320-350 USD за квадратный метр, а готовый дом «под ключ» с отделкой по желанию заказчика обойдется от 550 USD за квадратный метр. По оценкам этой же компании возведение кирпичной стены толщиной в 51 см обойдется в 1,5-2 раза дороже, чем стены из термоблоков. И расчет здесь простой. Для возведения одного квадратного метра стены потребуется: 4 термоблока, 0,128 кубометра бетона, 5 кг арматуры плюс стоимость работ, а при кирпичной кладке - более 200 кирпичей, приблизительно такое же количество цементного раствора, как и бетона для стены из термоблоков, сетка для кирпича - вместо арматуры плюс стоимость работ, значительно превышающих стоимость работ по возведению стены из термоблоков. К тому же выполнение внутренней отделки кирпичного дома, прокладка коммуникаций и проводки стоят намного дороже, чем для термодома.

Неоспоримые преимущества современной технологи монолитного домостроения на основе пенополистирольных термоблоков, главные из которых - низкая стоимость строительства термодома по сравнению с домами, построенными по традиционным технологиям, и его высокая энергоэффективность, привели к тому, что по этой технологии во всем мире строятся не только индивидуальные жилые дома, коттеджи, каскадные многоквартирные дома, но также административные и общественные здания, промышленные цеха, склады, бассейны, холодильники и т.д.

Реальные возможности дальнейшего

повышения энергоэффективности термодома

Достигнутую к настоящему времени высокую энергоэффективность термодома можно существенно повысить двумя путями:

- Путем использования альтернативных источников энергии. Для коттеджа такими источниками могут быть ве-троэлектростанция, тепловой насос, солнечная установка.

- Путем применения энергосберегающих оборудования и приборов и современной системы автоматизации, способной управлять освещением, отоплением, а также водоснабжением.

Рассмотрим второй, требующий сравнительно небольших капитальных вложений, путь повышения энергоэффективности термодома более подробно, с учетом реально достигаемого энерго- и ресурсосбережения в каждом из перечисленных выше направлений управления термодомом.
Управление освещением и применение электроламп с низким уровнем электропотребления

Об исключительной важности экономии электроэнергии на освещение свидетельствует такой факт: в настоящее время на электроосвещение расходуется около 21 % от общего количества потребляемой в мире электроэнергии.

Один из эффективных способов экономии электроэнергии на освещение термодома - автоматизация следующих функций управления освещением: включение - выключение света различных источников света по таймеру; регулирование освещенности в отдельных местах дома по сигналам датчиков освещенности, а также по сигналам датчиков движения, непрерывно следящих за перемещением человека в зоне их действия и управляющих освещением во всех помещениях, в том числе в «проходных» (тамбурах, коридоре и т.п.). В любом из этих режимов работы освещения благодаря автоматизации управления освещением световые сценарии, определяемые конкретными потребностями или желаниями людей, реализуются при минимально возможном электропотреблении.

Другой не менее эффективный способ экономии электроэнергии — применение осветительных ламп, способных свести к минимуму электропотребление на освещение. Такими лампами в ближайшее время могут стать сверхэкономичные белые светоизлучающие светодиоды (WLED), разработка которых в настоящее время находится на завершающей стадии. Однако уже сейчас не только на мировом, но и на отечественном рынке широко представлены достаточно экономичные компактные дуговые люминесцентные лампы со встроенной пускорегулирующей аппаратурой (ПРА), получившие название энергосберегающие лампы (рис.3,а).

Основные достоинства энергосберегающих ламп: высокий КПД, определяемый тем, что, в отличие от обычных ламп накаливания, преобразующих в свет лишь 6-8% потребляемой электроэнергии (остальные 92-94% преобразуются в тепло), энергосберегающая лампа с таким же световым потоком расходует в 5 раз меньше электроэнергии; включается такая лампа мгновенно и без мерцаний; ее отличительная особенность — равномерное распространение света по колбе (отсутствие ослепляющего действия света); на работу такой лампы практически не влияют перенапряжения в рабочем диапазоне напряжений, составляющем 180-260 В; у нее низкая (всего лишь до 40° С) температура нагрева во время работы (у лампы накаливания - до 200° С) и, что особенно важно, большой (до 8000 часов) срок службы (у лампы накаливания -1000 часов). Основной их недостаток: высокая стоимость (такая лампа в 10 и больше раз стоит дороже лампы накаливания), что нередко является причиной отказа от покупки таких ламп (хотя затраты на их приобретение быстро окупаются).

Некоторую альтернативу энергосберегающим лампам могут составить более доступные по цене, хотя и менее энергоэффективные галогенные (рис.3,6) и люминисцентные (рис.3,в) лампы [4].
Основные достоинства галогенных ламп: в 2 раза больший срок службы и существенная (до 80%) экономии электроэнергии по сравнению с лампами накаливания при одинаковой с ними силе света; хорошая цветопередача; отличное качество света без мерцания и шума. Их основной недостаток: высокая (до 200°С) температура нагрева во время работы.

Основные достоинства люминисцентных ламп: большой (от 3000 до 25 000 часов) срок службы; более высокая, чем у ламп накаливания, светоотдача; относительно невысокая (до 50-60°С) температура нагрева во время работы.

Их основные недостатоки: малая единичная мощность лампы при больших размерах; значительное снижение светового потока и его пульсация к концу срока службы.


Управление отоплением. Эффективность автоматизированной системы отопления термодома зависит от ее гибкости, способности управлять отоплением раздельно для каждой из комнат, от поддержания системой температурного диапазона измерения и регулировки заданных температур, который должен колебаться в пределах от 0 до 125° С, - для возможности поддержания требуемой температуры как в жилых или рабочих комнатах, так и в сауне или бане в любое время суток в зависимости от присутствия или отсутствия людей в помещениях.

Управление водоснабжением существенно сокращает расход воды в термодоме, устраняя ее протекание из кранов, бачков туалета и т.п. Специальные датчики автоматизированной системы управления водоснабжением позволяют немедленно обнаруживать дефекты водопроводов в системе водоснабжения или отопления и автоматически блокировать подачу воды туда, где произошла авария, до устранения ее причины.

По материалам журнала "Murator"