Что бы получить ответ, надо сначала сформулировать вопрос.
1) Просто платить меньше за эксплуатацию?
2) Платить меньше за отопление?
3) Иметь в доме идеальный микроклимат?
4) Иметь в доме идеальный микроклимат и иметь очень маленькие (сравнительно) издержки?
5) как сделать стены теплыми и тепловлагоинерционными?
6) Как сделать стены что бы добиться идеального микроклимата?
7) свой вариант задачи
https://www.forumhouse.ru/threads/276621/page-2#post-11146804
Ключевые слова :максимум экономии и максимум же комфорта
Тогда давайте определимся что такое максимум комфорта и чем его меряют. А потом решим из чего строить стены что бы его не испортить.
Постов через десять-двадцать станет понятно, что все друг с другом связано и конечных сбалансированных решений всего 2 , одно для дерева другое для камня.
Я накидаю первую итерацию по определению идеального микроклимата, то бишь комфорта, пусть понятие микроклимата состоит из:
1) Температурный профиль
2) Температурная разница на поверхности между внутр и наружн стенами
3) влажность и способы ее стабилизации
4) Чистота воздуха
5) подвижность воздуха
6) шумоизоляция, в основном спален
7) Теплоинерционность дома, она же теплоемкость
8) Энергосбережение
9) небольшая паро-газопроницаемость по стенам
Все эти параметры легко измеряемые, посему являются объективными.
Можно да же проставить важность каждого в баллах по 10-и бальной шкале, и сравнивать любые 2 дома по сумме этих балов.
давайте все ж с параметрами определимся, что считать максимальным комфортом.
п1) предлагаю зафиксировать не меньше 3 градусов. Те потолок холоднее пола на минимум 3 гр.
п. 2) 1 градус.
п3) возьмем из госта и чуть ужесточим 35-45%
п4) не более 750ррм по СО2
п5) не более 0.05м/с
п6) полная тишина, не более 10дб по всем частотам
п7) остывание на 3 градуса в сутки при -28С
п8) 50квтч на 1м2 в год, для 5000 градусосуток
п9) как сосна 100-150мм
п10 все остальные параметры не хуже действующих снипов и гостов.
11) при заданных параметрах, стена должна иметь минимальную толщину, а любое строительно-инженерное решение- минимальную стоимость реализации.
Из 10 пунктов, три пункта 1,4,5, формируются инженерными системами. остальные 7 конструктивом дома.
Но как будет понятно дальше, инженерка связана с конструктивом. Одно без другого в современном правильном доме уже быть не может. Отсюда следует первый очень важный вывод,
Нельзя выбирать конструктив не определившись в инженерке.
И далее строительство, начиная с фундамента, должно идти вместе закладкой инженерки.
Теперь по порядку.#41
Пункты 1,4,5 Ваших хотелок исключают следующие вещи.
1) Температурный профиль. Обычно ссылаются на такой профиль
Не будем его оспаривать, в любом случае это рядом с истиной. У нас просто забита разница 3 градуса, например пол +25, потолок +22. Что на картинке, что наши хотелки исключает
— отопление радиаторами
— отопление воздушное с подачей сверху
— отопление воздушное с подачей снизу по пункту 5
остаются только теплые полы (ТП), или ТП+ Теплые стены, или ТП + теплый плинтус.
Тп должны быть всегда.
4,5,8) По совокупности этих 3-х пунктов уходит стандартная перемешивающая вентиляция сделанная по СНиП, она не годится для энергоэффективного дома с ИУМ.
Или грязный воздух 0.1% по СО2 (п4)
или дует сильно (п5)
или выдувает много тепла (п8)
К инженерке мы ещё вернемся, когда определимся с энергоэффективным конструктивом.
Переходим к конструктиву.#44
сразу выкинем конструкции и материалы, которые нам больше никогда не понадобяться.
1) по п7. Забываем про все однослойные конструкции стен, такие как из газопенобетона, бревна, бруса, теплой керамики, арболита и т. д. Каркасную стену без теплоемкого внутреннего вкладыша.
2) по п9. Уходят все конструкции стен с пароизоляцией.
3) по п6. Расстаемся со всеми материалами для перегородок с низким звукопоглощением, это все легкие бетоны, пустотелый кирпич, каркасные штучки и тд. Звукопоглощение газобетона д500 в 10 раз хуже чем у железобетона, и в 5 раза хуже чем у дерева (по памяти). Полнотелый кирпич поглощает звук в 4 раза лучше. Перегородка из него будет прочнее, легче, дешевле, и иметь лучшее звукопоглощение, чем из 20см Д700. Это как бы для примера. Списали на свалку газобетон, туда ему и дорога!
4) по п7. забываем про все нетеплоемкие материалы для несущих конструкций, те же все легкие бетоны, пустотелый кирпич без заполнения, каркасные штучки и тд.
Идем дальше,#66
Оценим тепловое сопротивление стены. Тепловое сопротивление определяет
п. 2) Разница температур между внутренними и наружными стенами не более 1 градус.
п. 8) 50квтч на 1м2 в год, для 5000 градусосуток
По пункту 2, для оценки возьмем формулу Ньютона, теплоотдача с 1м2 приблизительно 10Вт на 1м2 стены. Можно посчитать точно, но для грубой оценки годится. Следовательно в -28С на улице и +20С дома, через 1м2 стены не должно уходить больше 10Вт. Или тепловое сопротивление должно быть больше R=48/10=4.8 м*С/Вт.
По пункту 8. Прикинем какое должно быть тепловое сопротивление стен, потолка, пола. Возьмем домик 200м2, 10Х10м в 2 полноценных этажа, с потолком 3м. Для него у нас есть квота 50квтч на 1м2, или 50*200м2= 10 000кВтч в сезон на отопление. Вычтем ГВС и Вентиляцию, пока возьмем 25%, останется на теплопотери 7500кВтч.
7500/5000/24= 63Вт на градус, — это необходимые теплопотери через ограждения.
Или на -28С, 63*48С= 3000Вт
Если окна 20% от пола, то их площадь будет 40М2, при теплопотерях 0.8Вт/м2/С (хорошие окна),
Получаем 40*0.8*48=1536Вт
На ограждения остается 1500Вт
Площадь ограждений 440-40м2, по 1500/400 =3.8Вт на м2 при -28С. Что соответствует R=12,6m*C/Вт, как у пассивного дома выходит!
Крутовато однако. Нужно либо на окна вешать теплые ставни и уменьшить теплопотери через окна в 2 раза.
или задирать планку энергоэффективности с 50кВтч на 1м2, до 70-100кВтч на 1м2.
или делаем как требуется R=12.6, что не очень хорошо, потому что слишком толстая стена потребуется, 40см утеплителя.
или уменьшить площадь остекления?
Теплоинерционность измеряется как отношение теплопотерь к теплоемкости внутреннего нагретого материала конструктива. Суть — скорость остывания дома.
Наращивать теплоинерционность можно двумя способами, либо душить теплопотери, либо увеличивать массу конструктива.
НО! Есть еще требование по влажности!
Влажность 35-45% нужно чем то достичь и стабилизировать. Равновесная влажность есть баланс между тем что генерится внутри дома и тем что уходит через стены и вентиляцию.
Генераторами влаги являются сами жильцы, комнатные растения и влага от хозяйственной деятельности. В жилых помещениях обычно бельё не сушат, хозяйственная деятельность сведена к нулю, остаются жильцы и комнатные растения. В общем крохи.
10% при +20С это приблизительно как 100% при -15С. Если включить стандартную вентиляцию без рекуператора влаги, То очень скоро влажность в доме упадет с оптимальных 40% до недопустимых 10-15% (ГОСТ 30494-2011).
Материал стен должен быть слегка паропроницаем, что бы равновесие было в районе 40%. Но мало достичь нужной равновесной влажности, её ещё надо чем то жестко стабилизировать. Таким стабилизатором должен быть материал конструктива дома со слабыми гидрофильными и безболезненно влагопоглощающими свойствами. Например прекрасный природный материал — ДЕРЕВО, (или глина и др.)
Если мы достигли теплоинерционости сделав стену целиком из утеплителя, то влагу стабилизировать будет не чем, потому что из конструктива остаются только внутренние стены, которых в 2-х этажном доме может вообще не быть, а в одноэтажном явно не достаточно (согласно требованиям п. 6 и п. 11)
И так путем тривиальных логических рассуждений приходим к выводу, что конструкция стены должна быть минимум 2-х слойной: Несущая часть, из теплоемкого прочного материала с небольшой паропроницаемостью, и дальше утеплитель.