Рациональный конструктив каркасного дома

Прошло уже 10+ дней. А ответов на мои вопросы и критики на мои последние посты нет, как от stran06, так и от остальных читателей.
Понятно, что большинство читателей этой ветки спецы по каркасам, а не по инженерным системам (отопление, вентиляция, рекуперация и т.п.).
Но дом это не только стены, но и инженерка и все остальное, поэтому его надо оценивать в комплексе.
Исходя из этого, инженерные системы разрабатываются и расчитываются с учётом конструктива дома, что я и попытался сделать.

Но отсутствие ответов (обоснованной критики по сути решений), косвенно доказывает, что предлагаемые мной решения работоспособны и эффективны, и могут быть использованы самостройщиками в будущем.
Эти технические решения просты и понятны. Не требуют больших первоначальных вложений и принесут существенную экономию в процессе эксплуатации дома.

А теперь относительно конструктива дома ( дом может быть не только каркасный).

Устройство перекрытия пола по лагам (или ж/б плитами) с утеплением цоколя и отмостки в сравнении с другими техническими решениями, более предпочтительно в плане затрат на утепление пола, т.е. на утепление цоколя и отмостки требуется меньше утеплителя, чем на утепление пола, например, при СВФ.
Плюсом при этом является возможность использования тепла поддомового грунта для отопления дома.

 

Энергоэффективный дом должен иметь минимальные теплопотери через конструктив дома.
Слабое звено здесь - это окна. Даже самые крутые из них имеют R= 0,95, поэтому снижение теплопотерь по этому каналу является весьма актуальным.

К вопросу о теплопотерях через окна.
Тепловое сопротивление оконных стеклопакетов - (R):

Однокамерное окно R=0.35,
Двух камерное - R=0,51,
У навороченных с аргоном и i покрытием R=0.95.

Соответственно цены при этом будут в 2-3 раза дороже, чем у простого однокамерного.

А ведь есть очень простой и недорогой способ снизить теплопотери через окна в 5-10 раз.
Фанаты западных технологий скажут -"колхоз" и тому подобное.

Пусть каждый сам выберет себе: оплачивать потери с модными окнами или экономить с "колхозом".

Решение банальное - закрывать окна утепленными ставнями на время сильных морозов.
Конкретный конструктив не привожу, решений может быть множество.
Большого дискомфорта из-за отсутствия естественного освещения от этого не будет, если иметь в ввиду, что с ноября до средины февраля длительность светового дня (в зависимости от широты проживания) 6 - 8 часов + постоянно облачность и осадки.

Стоимость ставен на одно окно будет в пределах 1,5-2х тыр, если использовать ЭППС толщиной 10см покрытый с внутренней стороны светоотражающим фольги изолоном.
Суммарное R у такого окна будет около 3х.
Даже в 30 градусный мороз теплопотери через окна будет около 17 Вт/кв.м

Тощину утеплителя, когда и на какое время закрывать окна каждый решит сам исходя из своих метео условий.

Экономия денег будет уже на стадии строительства дома.
Однокамерный пакет со ставнями дешевле супер окон примерно на 5тыр/кв.м окна.

 

Откуда было получено данное значение?

 

У меня 1.5 (см приложение К, СП Теплозащита). Цена на весь дом, в районе 60 тыс, со всеми потрохами. 5 окон 1.3*1.4, одно 2*1.4. 2 I-стекла, третье М, обе камеры аргон, 16 мм.
Собственно, тоже думал, что будут стоить, как дирижабль, оказалось, не все так страшно. Конкуренция у них дикая.
По подполью с нулем цельсия - посчитаю, пока некогда, прет разная мелочевка, лучше еще один дом поставить, чем с этой фигней возится.
Сейчас вот вилатерм ищу, хочу попробовать без нащельников, че-то лениво с ними возится.
Вдоль стыка две полоски малярного скоча, мазнуть щель вот этой фигней
Герметик ТЕХНОНИКОЛЬ №45 бутил-каучуковый серый 16кг аналог Гермабутила (он серый, или белый, не будет проступать особо)
запихать вилатерм, опять мазнуть, отодрать скоч и покрасить нафиг в сплошную.

 

Расчётным путём. Суммарное сопротивление получают суммированием тепло сопротивлений всех слоев.

Ro=Rсп+Rф+Rу; Rсп =0,35 (одинарный стеклопакет), Rф=0.25 ( пенофол толщиной 1см), Rу=2,5 (пеноплекс толщиной 10см). Коэф.теплопроводности для пенофола и пеноплекса взял 0.04, хотя он меньше в среднем 0.035. Кроме того отражение тепла от фольги ещё даст прибавку.
Но учитывая, что ставни могут быть не герметичны в проеме, округлил до 3+.

Возможно и 1,5, но:
Во-первых, как долго они сохранят свои параметры,
Во-вторых, соответствуют ли они изначально своим параметрам. На глаз, на нюх или зуб это не определить.
В-третьих, они не в каждом сельпо продаются.

А ставни любой мужик может сделать для себя по заданным размерам.
Да и стеклопакеты можно самому склеить на деревянных рамах, при наличии клеев и герметиков.
Тогда цена за окно получится совсем смешная.

В этом плане мой каркас имеет преимущество.
Стойки внешней стены одновременно являются нащельниками, так как они расположены снаружи., поэтому будет экономия материалов и трудозатрат на шпаклевку и покраску стыков между листами ЦСП или же на монтаж нащельников.

Причём не исключено, что со временем потребуется ремонт шпаклевки.

 

Ну, не так все безнадежно.
Фотка моего окошка (стеклопакета) со стороны комнаты.
Три пары отражений, от трех стекол (пара поверхностей на стекло).
- обычная поверхность
- напыление
- обычная
- напыление
- обычная
- обычная

Два первых стекла - I-стекло. Напылено на одну поверхность, видна разница в цвете отражений
Последнее стекло - М (обычное).
В воздушной среде, напыление быстро деградирует. Если держится (видно разные цвета отражений), значит держится аргон.
На фото, видно гораздо хуже, чем глазами.

 

stran06, Желаю, чтоб параметры окна сохранялись 20+ лет.
Не помните разницу в цене за 1м2 в сравнении с простым стеклопакетом.?

 

300-500 руб/м2. Смысла сегодня ставить простые - никакого.
http://okna-ceny.ru/catalog/steklopakety-price

 

Согласен. При такой разнице можно даже окна в пол на южной стене.
Лишь бы с качеством не подкачали.

 

Наконец-то просчитал тепловой баланс дома при различных температурах на улице.

Расчёт велся для гипотетического дома S=100м2, Rстен=5.0. (Это примерно 20см утеплителя с k=0,04)
R пола, потолка = 6.5 (толщина утеплителя =26см)., Rокон, двери принял =1.5. Вентиляция для 5 человек V=30×5=150 м3/час. Затраты на ГВС взял скромно для 5чел =500Вт. В сутки это будет 12 кВт*ч

Даже сам не ожидал, таких результатов. СО практически справляется с поддержанием температуры в доме +22°С, даже при -30°С на улице., при условии, что из грунта будет поступать тепло в пределах 1,0-1.2 кВт (это со 100м2).

Хотелось бы, чтобы кто-нибудь, владеющий методиками расчёта тепловых балансов, провёл альтернативный расчёт при моих исходных данных, чтобы можно было удостовериться в отсутствии грубых ошибок в моих расчетах.

Баланс расчитывался для разных температур и выложен в виде таблицы.

Мощность тепловых потерь ( в Вт ) по разным каналам (по элементам конструктива дома), для чисто электрического отопления в зависимости от температуры на улице.

Канал потерь .,.,.,.,.,., R..,.,.,.,.,.,., +8°. .,.,.,.,.,.,.0°...,.,.,.,., -5°..,.,.,.,.,.,. -10°.,.,.,.,.,.,. -15°. .,,..,.,-20°..,.,.,., -30°.
-
1. Стены - 88м2. .,.,.,., 5.0..,.,.,.,.,., 246.4.,.,.,.,387,2.,.,.,.,. 475.2..,.,.,., 563.2. .,.,.,652.2..,.,.,.,., 739.2..,.,. 915.2

2. Дверь - 2м2. .,.,.,,.,.1.5.,.,.,.,.,. .,. 18.7. .,.,.,.29.3. .,.,.,.,.,36.0..,.,.,.,.,. 42.7. .,.,.,.,.,.,49.3. .,.,.,,56.0. .,.,.,69.3

3. Окна - 10м2 .,.,.,.,.,.1.5. .,.,.,.,.,.,.93.3..,.,. 146.7 .,.,.,.,.180,0..,.,.,.,. 213.3.,.,.,.,.. 246.7..,.,,. 280.0.,.,. 346.7

4. Потолок - 100м2 ,6.5. .,.,.,.,215.4. .,.,.338.5..,.,.,., 415.4 .,.,.,.,.,492.3. .,.,.,.,569.2..,.,.,.,., 646.2.,.,. .800.0

5. Пол. - 100м2..,,.,, 6.5. .,.,.,.,. 215.4..,.,., 338.5..,.,.,., 415.4..,.,.,., 492.3. .,.,.,.,569.2. .,.,.,.,..,646.2..,.. 800.0

6. Вентиляция 150м3/ч.,.,.,.,. 700.0. .,.,1100.0. .,.,.1350.0. .,.,.1600.0..,.,., 1850.0..,.,.,.,. 2100.0. .,2600.0

7. Стоки ГВС на 5 чел. -.,.,.,.,. 500.0.,.,.,.. 500.0..,.,.,. 500.0. .,.,.,.500.0. .,.,.,.,.500.0. .,.,.,.,.,500.0. .,.,.500.0
-.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.

Итого: -.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,- 1989.2. .,.,2840.2. .,.,3372.0. .,.,.3903.8..,.,.,. 4435.6. .,.,.,.4967.6.,. .,6032.2
-

Обратите внимание, что затраты на вентиляцию и ГВС составляют примерно, от 50% до 60 %,
(в зависимости от температуры на улице) от суммарных затрат на все отопление.
Значит рекуперация (возврат обратно в дом) этих тепловых потерь, даст значительную экономию в СО дома.

Теперь рассмотрим потери у дома (см. схему.)

с утепленным цоколем и отмосткой с рекуперацией тепла по трём каналам: через пол, вентиляцию и стокам ГВС.

Первые четыре позиции совпадают с предыдущей таблицей. Разница будет в цифрах потерь через пол, вентиляцию и стоков ГВС. Ещё в тепловом балансе нужно учитывать потери тепла через цоколь и поступление тепла из поддомового грунта.
Высота цоколя 1м, температура в подполе плюсовая (в начале сезона может быть +22° с постепенным уменьшением до 0° градусоа).

Возвратные тепловые потери.

Канал потерь. .,.,.,.,.,.R..,.,.,.,.,., +8°. .,.,.,.,.,.,.,0°. .,.,.,.,.,.,..,-5°..,.,.,.,.,.,., -10°. .,.,..,.,.,-15. .,.,..,.,.,-20°..,.,.,.,.,.,. -30°.

Через пол - 100м2.,, 3.0..,.,.,.,., 100 .,.,.,.,.,200 .,.,.,.,.,.,.,.400. .,.,.,.,.,.,.,600.,.,.,.,.,.,. 750..,.,.,.,.,., 750..,.,.,.,.,., 750

Вытяжка 150м3/ч. - .,.,.,.,.,.,,.,.1200.,..,.. 1200. .,.,.,.,.,.,1400..,.,. .,.,., 1400. .,.,.,.,.,1400.,.,.,.,.. 1400. .,.,.,.,.,1400

Стоки ГВС. 500 ВТ. - .,.,.,.,.,.,.., 500. .,.,.,.,.,500. .,.,.,.,.,.,.,500. .,.,.,.,.,.,.,500. .,.,.,.,.,.,.500. .,.,.,.,.,.,500. .,.,.,.,.,.,500
.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,..,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,..,..,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,..,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.

Итого - - .,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,. 1800 .,.,. .,1900. .,.,.,.,.,.,.2300..,.,.,.,.,. 2500 .,.,.,.,.,.2650..,.,.,.,., 2650..,.,.,., 2650

Для возврата этого тепла ТН возьмёт э/э из розетки в пределах от 1000 Вт до 1500 Вт, которое идёт также на отопление.

Безвозвратные потери для варианта моего дома дополнительные включают потери от:
..
Канал потерь .,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.R. ...,..,.,.,.,+8°... .,.,.,.,.,.,0°... .,.,.,.,.,.,-5°...,.,.,.,.,.,-10°..,.,.,.,.. -15°. ...,.,.,.,-20°...,.,.,.,. -30°

Вентиляция. - .,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,. 0..,.,.,.,.,.,.,., 0. .,.,.,.,.,.,.,.,0. .,.,.,.,.,.,. .150. .,.,.,.,.,450. .,.,.,.,. .750. .,.,.,.,1200

Цоколь - 40м2 .,.,.,.,.,.,.,.,..,5.0.,.,.,. .,.,.,. 90. .,.,.,.,.,.,130 .,.,.,.,.,120..,.,.,.,.,.,., 100. .,.,.,.,.,.,120. .,.,.,.,.,160..,.,.,.,.,., 240
.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,..,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,..,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.
Общие безвозвратные
потери из дома .,.,.,.,.,.,.,..,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,663.8. .,.,.1031.7 .,.,.,1306.6.,.,.,., 1581.5. .,.,.,.,2086.4..,., 2631.4..,., 3571.2

Чем компенсируются безвозвратные общие потери дома?

1. Частично теплом от бытовых приборов: кухонная плита, освещение, бытовая техника, оргтехника. Мощность поступления примерно состовляет 500Вт.

2. Э/э которую потребляет сам кондиционер. С учётом того, что кроме рекуперации, ТН ещё перекачивает тепло поддомового грунта, его потребление возрастает до 2х кВт.

3. Теплом поддомового грунта. Мощность его со 100м2 может достигать 1200 кВт (даже на сухих песчаных грунтах).

Если просуммировать эти три позиции, то увидим, что их суммарная мощность перекрывает величину безвозвратных потерь дома, при Т на улице -30°С! Ниже Т опускается только на крайних северах.

Но если все же окажется, что их недостаточно при пиковых значениях мороза, то кратковременно можно компенсировать дефицит, энергией из розетки или ТТК, камином и т. д.

Таким образом максимальное потребление э/э из розетки с учётом работы электро водонагревателя будет в пределах 3 кВт*час.

Собственно, это ответ всем скептикам, которые не утруждая себя расчетами, утверждали, что такая СО дома не сможет перекрыть затраты дома по теплу без дополнительного источника.
Так как мощности поддомового грунта явно недостаточно.

Как видно из расчётов, при рекуперации тепловых потерь, мощность геоконтура может быть и небольшой. Поэтому нет большого смысла бурить глубокие скважины или копать длинные траншее, когда можно взять тепло под домом без больших трудозатрат.

 

Область применения этой схемы отопления можно расширить и для домов со свайным фундаментом, например как у stran06.

Для этого нужно сделать утепленую забирку и отмостку для дома. Тем самым мы получим тепловой аккумулятор под домом. Если раньше грунт просто остывал зимой, то сейчас остужая его через кондиционер мы это тепло направляем в СО дома.

Такой тип дома не боится заморозки грунта под ним, поэтому тепло можно снимать более интенсивно, не боясь его пучения.
Только в этом случае не получится рекуперировать тепло стоков, так как грунт может иметь минусоваю температуру. Но зато более интенсивный съём тепла и более высокая степень рекуперации воздуха вытяжки перекроют с лихвой эту недостачу.

Применение этой СО даст экономию э/э в 2,5-3,0 раза. Поэтому есть смысл потратиться на установку кондиционера под полом и утепление цоколя с отмосткой.

 

1. Обычный теплонасос воздух-вода, в средней полосе, средняя СОП 3-3.15.
Без сооружений в подполье.
2. ТеплоАКБ имеет два параметра. Мощность и емкость.
Попробуйте оценить их количественно, используя подходы расчета потерь полов по грунту (разбивка на зоны теплосопротивлений).

 

1. По СОР 3-3.15 для обычного кондиционера, - можно ссылку на источник.
Зубадан с бивалентом может дать, судя по их рекламе.

Какие сооружени в подполье вы имеете ввиду?
Все отличие от классики, лишь в установке НБ под полом вместо улицы.
А вентиляция - сначала выведена в подпол, а потом на улицу. В чем сложность?

Про утепление цоколя с отмосткой, я уже писал, что это нужно в первую очередь для снижения теплопотерь через пол. И расчёты привёл в доказательство выгодности такого решения.

2. Расчёт по энергоёмкости и мощности поддомового грунта мне не нужен ( пусть делает тот, кто сомневается).
Есть многочисленные данные по геоконтурам ТН с цифрами по удельной мощности (не менее 10Вт/м2).
Кроме того есть опыт установки НБ в подвалах несколькими форумчанами на ФХ.
Некоторые из них отапливаются серийными кондиционерами уже порядка 5-7 лет.
Результатом довольны и другим советуют не бояться установки НБ в подпол.

 

В кубе комнатного воздуха 30% влажности и +22 - 7 грамм воды.
При охлаждении до нуля, 2.1 грамм этой воды - перейдет в конденсат.
Если в доме живут четверо и нормативная вентиляция, это 120 м3/ч и четверть литра воды в подвале, каждый час, всю зиму. Оно Вам надо?

Это другая конструкция. Начиная от вовлеченного объема грунта.
Хорошо, предложите грунтовикам, не рыть десятки метров канав глубиной по 5 метров, а просто раскидать шланг по лужайке и на зиму закрыть пенопластом, чтоб воздух не морозил.

 

Моя конструкция отличается от классики лишь средой участвующей при теплосъеме. У меня воздух, а в классике гликоль и площадью теплообмена, у меня вся площадь поддомового грунта, а в классике площадь ПНД трубы.

Но объём грунта и его тепловая мощность одинаковы ( для горизонтальных контуров при равенстве площадей), потому что они не зависят от способа и конструкции теплосъема.

И с конденсатом нет ничего страшного. За месяц это 180 литров, а за пол года чуть более кубометра. Этот мизер 100м2 грунта впитает без проблем.

Вы игнорирует опыт форумчан, на который я ссылался.
"Кроме того есть опыт установки НБ в подвалах несколькими форумчанами на ФХ.
Некоторые из них отапливаются серийными кондиционерами уже порядка 5-7 лет.
Результатом довольны и другим советуют не бояться установки НБ в подпол."

Давно уже предлагаю (посмотрите мои темы на ФХ, в моём профиле, ник "АльтИстЭн').
Но им мешают объективно оценить идею, или стереотипы, или они кормятся от строительства геоконтуров.