Требуется «теплый» жилой дом

“Теплыми” домами принято называть здания, в которых удельные затраты тепла на отопление и горячее водоснабжение в 3-3,5 раза ниже, чем в домах, отвечающих требованиям современных теплотехнических норм.

Инициатива строительства экспериментальных “теплых” домов в Москве исходила от Московского регионального фонда поддержки науки и Государственного унитарного предприятия “Управление экспериментальной застройки”. Авторы предложения ставили перед руководством города вопрос о создании системы энергоэкономичных и доступных средним слоям населения малоэтажных жилых зданий для пригородной и плотной городской застройки.

Для московских климатических условий “теплый” жилой дом высотой до 3 этажей включительно должен отвечать требованиям теплового комфорта при удельном расходе тепловой энергии системой отопления, равном 50-55 кВтч/м2 (по сегодняшним нормам — 160 кВтч/м2).
Проблематика проектирования “теплых” домов связана с необходимостью принятия ряда архитектурных и инженерных решений.
Архитектурные решения включают:
— выбор местоположения здания с учетом климатических условий местности и существующей застройки;
— общую компоновочную композицию здания;
— определение формы и ориентации здания относительно сторон света;
— выбор объемно-планировочных решений здания;
— выбор схемы организации освещения, инсоляции и солнцезащиты помещений с учетом положения и размеров световых проемов;
— выбор наружной отделки здания и ее конструктивного выполнения.
К инженерным решениям относятся:
— выбор конструктивных решений и материалов наружных ограждений;
— выбор систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения;
— выбор схемы теплоснабжения (источники теплоснабжения включая нетрадиционные);
— выбор системы учета, контроля, регулирования и программирования тепло-, водо-, электропотребления.
Конъюнктура рынка квартир и коттеджей в Москве свидетельствует о том, что себестоимость строительства 1 м2 в таких домах не должна превышать $550.

Высокая энергоэффективность “теплого” дома достигается и за сет компоновочных решений здания, применения ограждений с повышенной теплозащитой, дополнительного инженерного оборудования.
Особое внимание уделяется утилизации и повторному использованию (рекуперации) “отработанного” в системах вентиляции и канализации тепла. Таким образом ощутимо вырастают капитальные вложения в строительство таких домов. При проектировании ставится задача предельно сократить площадь наружных стен, увеличить глубину корпуса, добиваясь минимизации соотношения площади наружных ограждений и общей площади дома. Правда, при увеличении этой глубины соответственно вырастают площадь квартиры и ее стоимость.
Одной из важнейших инженерных задач является выбор источника теплоснабжения, в том числе альтернативных источников тепла — солнечной энергии, геотермальных вод, теплоотдачи земной коры и т.п. Расчеты и опыт эксплуатации энергоэффективных зданий показывают, что рекуперация тепла в системе вентиляции позволяет повысить тепловую эффективность здания более значительно, чем дополнительное утепление наружных ограждений.
Рекуперация тепла в системе канализации сулит большие выгоды, поскольку именно для жилых домов характерно высокое потребление горячей воды и воды, нагретой до комнатной температуры.

Однако использование рекуперационных устройств в системе фекальной канализации связано с необходимостью их постоянной очистки и частой замены, что в условиях российской жилищно-коммунальной системы реализовать весьма трудно.
Специалисты института “Моспроект №3” разработали проект и рабочую документацию комплекса трехэтажных экспериментальных “теплых” жилых домов, которые предполагается возвести в московском районе Куркино. Положительные результаты планируют использовать также для опытной проверки в Москве так называемых “пассивных” домов — зданий, в которых отсутствует внешнее энергопотребление, а необходимый температурный режим обеспечивается за счет использования альтернативных источников тепла и теплоотдачи находящихся в здании людей.
Конъюнктура рынка жилья в российской столице продиктовала ряд требований к “теплым” домам в Куркино, нашедших отражение в задании на проектирование:
— в здании должен быть предусмотрен встроенный гараж из расчета 1 автомобиль на квартиру;
— высота жилых помещений “в чистоте” должна быть не менее 3 м;
— отделка фасадов должна имитировать традиционные для средней полосы России дома из красного глиняного кирпича;
— себестоимость строительства 1 м2 не должна превышать $530.

Экономические соображения инвестора наложили ограничения на размеры общей площади проектируемых квартир-секций (200-210 м2). По соображениям минимизации площади наружных ограждений определилась рациональная ширина корпуса блокированного “теплого” дома — 12-14 метров. Эти два параметра позволили определить шаг поперечных межквартирных стен — 6,4 метра.
Эффективность “теплых” домов в значительной степени зависит от высоты помещений, поскольку она определяет объем здания, площадь наружных ограждений и величину теплопотерь через них, требуемую мощность приборов отопления, рекуператоров и другого инженерного оборудования, общую материалоемкость конструкций. Как правило, при проектировании подобных зданий высоту жилых помещений принимают равной 2,65-2,7 м, а подсобных — 2,5-2,6 м. По данным Московского регионального фонда поддержки науки, в Германии в энергоэффективных зданиях в целях экономии тепла высоту спальных помещений принимают равной 2,4 м. Предусмотренная заданием на проектирование (по настоянию инвестора) высота помещений “в чистоте” 3 м увеличивает потери энергии на отопление более чем на 10% и приводит к общему удорожанию здания на 5,8%.

Необходимость увеличения высоты помещений возникает у потребителя при расположении всех помещений квартиры в одном уровне. Проектируемые квартиры располагаются в трех уровнях, соединенных друг с другом достаточно просторной лестничной клеткой высотой 8,5 м, создающей в доме эффект свободного пространства.
Разработчики конструктивной части проекта задались целью обеспечить высокую тепловую эффективность объекта и добиться себестоимости его строительства, близкой к себестоимости строящихся в Москве массовых зданий. Предпочтение было отдано ненесущим наружным стенам слоистой конструкции с вентилируемым воздушным зазором. В энергоэффективных зданиях светопрозрачные конструкции, как правило, тщательно уплотняются и не участвуют в процессе воздухообмена. Эту роль выполняет система механической вентиляции. Теплотехнические расчеты и опыт строительства энергоэффективных зданий указывают на то, что приведенное сопротивление теплопередаче окна в “теплом” доме не должно быть менее 0,9м2°С/Вт. После анализа возможных источников теплоснабжения был выбран вариант установки индивидуальных источников теплоснабжения (квартирных).

Проектируемый объект имеет большое научное и практическое значение как прообраз будущих массовых энергоэффективных зданий, в том числе “пассивных” домов.
Московские проектировщики успешно завершили первый этап работы — научное обоснование проектных решений. Следующим шагом будет разработка проекта и рабочей документации.

Подготовил Вячеслав ГИЛЕВИЧ