Как оценить потери тепла в доме из СИП панелей

В настоящее время в стране при строительстве загородных домов широко используются СИП панели. Такие дома строятся быстро, а стоят они сравнительно недорого. Положительным качеством постройки является то, что теплопотери дома из СИП панелей невелики, а, следовательно, и относительно небольшими являются затраты на обогрев дома в холодное время года.

Материал

Структурно-изолированная панель (СИП) представляет собой конструкцию из нескольких слоев. В состав материала входят две стружечные плиты, пространство внутри которых заполняется наполнителем. В качестве наполнителя может быть закачан под давлением полиуретан или вклеен полистирол.

Теплопотери

Для оценки свойств по энергосбережению можно произвести сравнение теплопотерь в доме, выполненном из СИП панелей, и стандартного загородного дома.

В соответствии со строительными стандартами (СНиП) для каждого района страны введены требованиями по минимальному нормируемому сопротивлению теплопередаче (R) для основных частей возводимого здания. Например, для Московской области, эти величины таковы:

• для стен R стен = 3 м²*град/Вт;
• для перекрытий R пот = 3,9 м²*град/Вт;
• для окон R ок = 0,5 м²*град/Вт.

Величина R показывает, насколько данное ограждение сопротивляется потерям тепла.

Для определения тепловой мощности, необходимой для поддержания внутри здания заданной температуры (t1) при пониженной температуре на улице (t2), необходимо площадь, через которую уходит тепло во внешнюю среду (Q), разделить на тепловое сопротивление и умножить на разность температур:

В таблице 1 приведены значения требуемой мощности для стандартного дома, соответствующего требованиям СНиП, и дома из СИП панелей.

Для определенности рассмотрен двухэтажный дом размером 8,12×9,25 м. Площадь его стен без учета окон и дверей равна 192,5 м², а площадь перекрытий – 150 м². Внутри дома должна поддерживаться температура +20ºС при температуре на улице — 30 ºС. То есть, разность температур равна 50 градусам.

Для пункта 2 таблицы приведены расчеты для СИП панелей с толщиной утеплителя в 150 мм (для стен) и 200 мм (для перекрытий).

№№ п.п.	Тип дома	Pстен, Вт	Pпер, Вт	Pобщ,Вт
1	Стандарт	3208	1923	5131
2	СИП	2532	1497	4036

Таким образом, при использовании СИП панелей можно получить экономию при обогреве дома более 20 %. Если обогрев осуществляется с помощью электричества (тариф в 4 руб/кВт-час), то за месяц можно сэкономить почти полторы тысячи рублей.

Расчет потерь тепла для дома из СИП панелей

Для расчета теплопотерь необходимо знать теплосопротивление изолирующего материала, которое определяется по приведенному в справочнике коэффициенту теплопроводности материала, и его толщину.

Для стандартных СИП панелей используются OSB-фанера толщиной b1=12 мм и ППС-утеплитель. Для стеновых панелей утеплитель имеет толщину в b2=150 мм, а для панелей перекрытий – b3=200 мм. Коэффициенты теплопроводности (d1 и d2) фанеры и утеплителя равны 0,18 и 0,041 Вт*м/град соответственно.

Теплосопротивление стеновой СИП панели равно:

Теплосопротивление СИП панели перекрытия равно:

Для рассматриваемого случая теплосопротивление стеновой СИП панели равно 3,79, а панели перекрытия – 5,01м²*град/Вт.

При более точных расчетах необходимо учитывать наличие окон, дверей и вентиляции, а также средние температуры по месяцам за год. В Московской области отопительный сезон продолжается с сентября (средняя температура на улице равна + 10,6 градусов) до конца мая (температура равна около 12 градусов тепла). Наиболее холодный месяц — январь (средняя температура равна -10,7 градусов).

Для рассмотренного примера площадь окон и двери составляет 21, 3 м². Приняв для этой площади теплосопротивление, равное 0,5 м²*град/Вт, получим потери тепла через окна и дверь в 1775 Вт. Потери от работы вентиляции составляют около 1500 Вт.

Произведя более точный расчет можно получить результаты потерь тепла в доме из СИП панелей для данного случая по месяцам (Таблица 2).

№№ п.п.	Месяц	Температура, градусы	Потери тепла, кВт	Потребная энергия в месяц, кВт-час
1	09	+10,6	1,3	940
2	10	+4	2,2	1650
3	11	-2,5	3,1	2240
4	12	-7	3.8	2800
5	1	-10,5	4,3	3200
6	2	-9,5	4,1	2770
7	3	-4,5	3,4	2500
8	4	+2,3	2,7	1550
9	5	+12	1,1	850
Итого	18500

Если дом отапливать электричеством с тарифом в 4 руб/кВт-час, то отопительный сезон обойдется в 74000 рублей.

В соответствии с такой методикой можно произвести расчеты потерь тепла для домов из СИП панелей в различных погодных условиях, а также сравнить такие потери при проектировании домов из различных материалов.

Особенности утепления дома

При проектировании дома из СИП панелей необходимо учитывать следующее:

• внутренняя отделка панелей гипсокартоном улучшает защиту дома от пожара и влияет на энергосбережение, поскольку при этом сбережение тепла улучшается на 4 %;
• путем увеличения толщины СИП панелей на 50 мм можно улучшить теплозащиту стен на 25 %. Такой путь требует вложения дополнительных средств;
• при тепловых расчетах стен из СИП панелей необходимо учитывать наличие в каркасных домах деревянных элементов. Эти элементы имеют более высокую теплопроводность, чем панели, что может ухудшить теплозащиту на 10 %.

При проектировании домов из СИП панелей необходимо учитывать общие положения по оптимизации теплопотерь в загородном доме:

• затраты на тепло зависят от компактности дома. Наиболее оптимальной формой с точки зрения уменьшения тепловых потерь является квадратная форма дома;
• компоновка дома влияет на энергосбережение. Наиболее оптимальным является двухэтажный дом с высотой этажа в 2,3-2,5 м;
• оптимальная величина световых проемов должна составлять около 20% от величины площади полов дома;
• вход дома должен выходить на юг или на запад.

Заключение

На практике загородные дома не всегда соответствуют нормам СНиП. Например, стена дома из красного кирпича толщиной 37 см (в полтора кирпича) имеет теплосопротивление всего в 0,66 м²*град/Вт. Наибольшее сопротивление из кирпичей имеет керамический пустотелый кирпич (1,19 м²*град/Вт). Деревянный брус толщиной 100 мм имеет сопротивление в 0,71, а брус толщиной 150 мм -1,07 м²*град/Вт.

В России нет таких районов, где было бы достаточным теплосопротивление стен хотя бы в 1,5 м²*град/Вт. Необходимо отметить, что требования СНиП касаются только домов постоянного проживания. То есть жилищ, которые отапливаются не менее 5 дней в неделю. Для жилищ временного проживания эти нормы не действуют.

Таким образом, в домах с кирпичными стенами в 1,5 кирпича или из бруса в 15 см проживать постоянно нежелательно. Тем не менее, люди в них живут постоянно. Но за это приходится расплачиваться большими расходами на отопление.

Возможным выходом из такого положения является постройка энергосберегающего дома из СИП панелей или, в крайнем случае, утепление стен и перекрытий с помощью таких панелей.

Как отапливать дом из СИП панелей?

Одним из основных моментов, который стоит учесть при строительстве дома по панельно-каркасной технологии, а точнее еще на этапе планирования, является продуманные системы инженерных коммуникаций. Заручившись поддержкой специалистов, стоит выбрать какое в доме из СИП-панелей будет отопление, систему вентилирования помещений, разводку водоснабжения и электричества.

Виды отопления домов из СИП панелей

Как и в домах, построенных из классических материалов, в панельно-каркасных строениях можно установить все существующие виды отопления. Начиная от теплого пола и заканчивая тепловыми насосами. Главное преимущество СИП в том, что для того, чтобы прогреть дом до оптимальной температуры потребуется в разы меньше затрат газа или электричества. Это связано с техническими характеристиками панелей, о которых мы ни раз упоминали в статьях – две плиты OSB и пенополистирол, как самый популярный утеплитель, создают условия для сохранения тепла в доме.

Из всех вариантов отопления в СИП-доме можно выделить две большие группы:

Каждое из них имеет свои достоинства и свои недостатки, а также варианты реализации.

Газовое отопление

Самым востребованным вариантом отопления частного дома является сохранение тепла при помощи природного газа. Главное в таком варианте, то что он еще и один из самых экономных. Если рядом с вашим участком проходит газовая магистраль, то вы один из многих счастливчиков, которые могут организовать себе практически автономную и бюджетную систему отопления в доме. Хотя с постоянными повышениями цен на газ оно все больше и больше отходит от статуса «самого дешевого».

Котлы

Газовые котлы разделяются на два типа: напольные и настенные, а также на стальные и чугунные. Но прежде, чем выбирать подходящую для вашего дома модель стоит необходимый пакет документов. В него входят:

• свидетельство об исследовании дымоходов от ВДПО;
• разрешение на врезку и проведение газа (зачастую они выдаются «ГорГазом»);
• топографический снимок участка;
• копию техпаспорта БТИ.

Без этих документов нет смысла покупать котел, точнее без разрешений от «ГорГаза», все остальное получить достаточно легко.

Газовые котлы имеют небольшие объемы, что позволяет устанавливать их в достаточно небольших помещениях, хотя в частных домах под подобное оборудование обычно выделено отдельная котельная. Это позволяет не слышать шум их работы, хотя в большинстве своем они достаточно тихие.

Можно убить сразу двух зайцев и установить двухконтурный котел, который одновременно может осуществлять газовое отопление дома из СИП-панелей и нагревать водопроводную воду.

Принцип работы прост – если это бойлер, то он нагревает определенное количество воды (объемы бывают разные от 50 до 200 и больше литров), а если проточный котел, то он начинает греть воду, как только где-то в доме поворачивается кран. Разница в том, что в первом случае сразу течет кипяток, а во втором – нужно подождать несколько секунд.

Есть варианты котлов с естественной и искусственной вентиляцией. Первые нельзя устанавливать в жилых помещениях – для них необходимо оборудовать отдельную котельную, в которой будет широкая дверь и окно, а общая площадь будет не менее 4 м 2 , а вторые, соответственно, можно повесить, например, на кухне или в ванной.

Но тем не менее, вне зависимости от выбора котла, подключение и первый запуск отопительной системы должны проводить работники газовой службы.

Можно также осуществить разные способы отопления СИП-домов: воздушное и водяное. Второе знакомо практически всем – такая система прогрева жилых помещений используется повсеместно в многоэтажных домах. А вот воздушное отопление может вызвать вопросы. Для его реализации в доме устанавливаются конвекторы, которые и берут на себя обязанность сохранять комфортную температуру в помещениях. Принципиальная разница в том, что тепло передается непосредственно по воздуху.

Газовые баллоны

Для тех, у кого нет под боком удобной газовой магистрали, от которой можно просто (хоть и не всегда дешево) протянуть трубу до дома, всегда есть возможность не лишать себя удовольствия от пользования природным газом и отапливать дом при помощи баллонов. Этот способ, конечно, ощутимо более трудоемкий, чем первый, но прекрасно подходит для поддержания тепла в доме, в котором не проживают постоянно или в тех случаях, когда нет возможности использовать другие способы.

Подобный тип отопления также требует дополнительно оборудованной комнаты или размещения шкафа с баллонами на улице около внешней стены. При использовании баллоном можно реализовать тепло в доме только при помощи конвекторов.

Преимущества и недостатки газового отопления

Основным и самым весомым недостатком газового отопления дома из СИП-панелей являются первоначальные затраты, то есть подключение стоит дорого, а иногда очень дорого. Все зависит только не только от наличия магистральной трубы, но и от расположения участка, грунта и многого другого. Сложность, а вместе с ней и стоимость различных работ, определяется индивидуально.

Хотя это все не отменяет всех тех преимуществ, которые получат обладатели подключенного газового котла. Одно то, что отапливать газом в разы дешевле, чем электричеством уже является аргументом для многих и практически вынуждает их пройти все бюрократические круги. Ведь для всех остальных видов отопительных систем только необходимо потратить при подключении достаточно много денег, но только с газом можно быть уверенным в том, что при получении первых квитанций за отопление никто в семье не поседеет преждевременно.

По достоинству будет оценено и автономность. После проживания в квартире в многоэтажном доме, где каждый год бывает плановое отключение отопления и горячей воды, возможность иметь круглогодично теплые батареи – бесценно. Для того, чтобы избежать остановки насоса, в случаях, с водяным отоплением, при отключении электроэнергии, стоит запастись альтернативными способами генерации энергии. Например, установить, в непосредственной близости от котла дизельный генератор.

Электрическое отопление СИП домов

В случаях, когда нет возможности провести в дом газ, а жить хочется в тепле приходится выкручиваться и делать электрическое отопление дома из СИП-панелей. Хотя некоторые даже при наличии альтернативы предпочитают его. Ответ на вопрос «почему?» прост – во-первых, установка оборудования в разы проще, чем у газа, а, во-вторых, первоначальные затраты в разы ниже.

Котлы

В отличие от газовых, все электрические котлы сделаны из стали. Хотя принцип их действия мало чем различается. Котел либо нагревает воду в бойлере, либо осуществляется проточный прогрев до необходимой температуры. Существуют варианты с дистанционным управлением, которые могут существенно улучшить жизнь жителей дома. Ведь отрегулировать температуру в комнате, не вставая с дивана – практически мечта каждого.

Для установки осуществления отопления дома из СИП-панелей электрических котлом необходимо соблюсти некоторые требования:

• помещение, в котором устанавливается оборудование должно быть не меньше 3 м 2 ;
• рядом с котлом не должно быть установлено других электрических приборов или других систем отопления;
• он должен быть размещен на расстоянии (4-5 метров) от дверных или оконных проемов;
• в непосредственной близости от прибора не должно быть водопроводных кранов, помимо трубной разводки холодной воды.

Конвекторы

Этот вариант еще проще, чем предыдущий. Для реализации такой формы отопления нужно просто купить необходимое количество конвекторов, установить их в комнатах и подключить к сети. Они могут быть как и самостоятельными отопительными приборами, так и включенными в общую отопительную систему.

Их принцип работы предельно прост – замена холодного воздуха на теплый путем простого физического действия. То есть они максимально быстро прогревают воздух в помещении и автоматически отключаются до следующего понижения температуры. Проблема в том, что при большой площади они работают практически без остановки, что означает, что экономия электроэнергии – иллюзия. Они прекрасно подходят для отопления небольших домов из СИП-панелей, дач, бань.

Индукционный

В первый раз все сталкиваются с индукционными катушками еще в школе на уроках физики. Эта отсылка необходима для того, чтобы у всех в памяти всплыла схема работы этого прибора ион этого пришло осознание того, как работает основанная на нем система отопления. Для тех, чья память спит с другими – через катушку толстой проволоки пропускается ток и в следствие этого образуется электромагнитное поле, которое с легкостью может нагреть сердечник из любого металла практически мгновенно. Именно на этом и держится вся система индукционного отопления.

Это один из самых долговечных способов реализации тепла в доме. Если учитывать только электрические системы отопления, конечно. К тому же индукционную трубу можно установить в любом помещении дома, то есть не требуются какие-то особые условия для организации котельной.

Инфракрасное отопление

Приборы ИК отопления домов из СИП-панелей, в отличие, от всех остальных систем не греют воздух, а нагревают предметы, расположенные перед ними. Они также и сушат воздух, но в современных моделях с этой проблемой уже справились и теперь можно не докупать дополнительных увлажнителей воздуха при обогреве дома при помощи инфракрасного излучения.

Такой способ поможет быстро прогреть комнаты при точном расчете их количества и мощности. Управлять подобным оборудованием очень просто – достаточно только установить необходимую температуру воздуха, а прибор будет сам ее поддерживать. В минусы можно записать только то, что для просторных комнат потребуется большое количество аппаратов. Выход можно найти инфракрасной пленке, которая монтируется в потолок или пол. Такой способ активно используется для отопления мансард.

Теплый пол

Из всех видов электрического отопления загородного дома самым эффективным можно назвать теплый пол. Можно, конечно, делать его водяным, то есть прокладывать водопроводные трубы внутрь стяжки, но более продуктивным будет ограничиться напольным кабелем, расположенным под напольным покрытием.

Эффективность такого вида отопления для домов из СИП-панелей неоспорима. Во-первых, чисто с физиологической точки зрения намного полезнее получать тепло непосредственно от ног и вообще держать нижние конечности в тепле, во-вторых, простая система регулировки температуры – при помощи термостатов, расположенных в стенах, а также умное системное обеспечение, которое не позволяет расходовать электроэнергии в отсутствие жильцов.

Единственным минусом подобной системы отопления можно назвать то, что из-за больших площадей охвата идет большой расход электричества. Многие владельцы частых домов просто ограничиваются установкой теплого пола в ванных, детских и кухнях.

Преимущества и недостатки электрического отопления

Главным преимуществом отопления электричеством можно назвать простоту его организации. Для того, чтобы было тепло необходимо всего лишь принести большинство оборудования домой, подключить его к розетке и уже буквально через несколько минут в помещении будет комфортная температура.

А из недостатков можно назвать – стоимость электроэнергии. Отопление дома из СИП-панелей подобным оборудованием можно сильно сказаться на качестве жизни всей семьи, потому что большая часть зарплаты будет уходить на оплату счетов. Поэтому подобные способы сохранения тепла часто используются в домах с сезонным проживанием или в случаях, когда нет других альтернатив. А также одним из минусов является то, что если отключается свет, то пропадает тепло, и если с газом все можно решить генератором, то для электрического отопления сложно представить сколько литров дизеля придется хранить в гараже для того, чтобы прогреть весь дом в чрезвычайной ситуации. Хотя продуманные владельцы загородной недвижимости могут обезопасить себя от расходов и форс-мажоров установив дополнительное печное отопление.

Что выбрать?

В первую очередь выбор системы отопления для дома из СИП-панелей зависит, конечно, от владельца дома, но нельзя и отмахиваться от советов профессионалов. В компании «СитиСип» работают именно такие. Мы занимаемся строительством домов по СИП-технологии с 2010 года и наш опыт позволяет проводить консультации практически по всем нюансам строительства и ввода в эксплуатацию.