Каркасный дом энергоэффективный: Энергоэффективность каркасных домов

Энергоэффективность каркасных домов

Энергоэффективность — устройство конструкции,правильное расположение на участке и использование в производстве быстровозводимых каркасно-панельных домов материалов, обладающих высокой степенью шумо-и теплоизоляции, существенно снижают затраты владельца на обслуживание дома.

Сравнение тепловых характеристик кирпичной деревянной стен и стены Каркасно-панельного дома(КПД)

Сравнение тепловых характеристик стен при расчетном сопротивлении теплопередачи Rткдом = 5,25 м2 ⁰ С / Вт

Тип стены	Толщина стены, δ, м	Коэффициент теплопроводности, λ, Вт / м о C
Панель КПД	0,25	0,048
Деревянная стена	0,79	0,150
Кирпичная стена	2,31	0,440

 R = δ / λ, м^{2 о} С / Вт δ_{материала} = R * λ_{материала}

Что такое энергоэффективный дом?

Что означает дом с низким энергопотреблением? Это жилой дом, потребляющий минимальное количество тепловой энергии на обогрев.

Высокие цены на энергоносители и ухудшение состояния окружающей природной среды, которая сильно зависит от жизнедеятельности человека, вызвало интерес к энергоэффективным домам у российских потребителей. Стремление человека к комфорту, вынуждает производить и потреблять больше энергии, что не может не отразиться на экологической обстановке. Применение энергоэффективных технологий в строительстве предоставляют потребителю высокий уровень комфорта при низких энергетических затратах. Благодаря этому снижается не только негативная нагрузка на окружающую среду, но и значительно сокращаются затраты владельца на эксплуатацию во время проживания. В России основные энергозатраты приходятся на отопление дома, добиться предотвращения потерь тепла через ограждающие конструкции, можно с помощью современных технологий деревянного строительства. Технология панельно-каркасного строительства обеспечивает высокое теплосбережение за счет применения современных утеплителей и специальных способов обшивки каркаса, полностью исключающих наличие щелей.

Чтобы тепло не утекало сквозь ограждающие конструкции, разработано много новых теплоизоляционных материалов и способов теплосбережения. Утепляется практически все: стены, крыша, перекрытия, фундаменты. Сегодня можно эффективно утеплить любое, уже эксплуатируемое здание за счет различных способов внутренней и фасадной отделки. Снижения потерь тепла добиваются за счет стеклопакетов, надежного утепления дверных конструкций, через которые холод активно проникает в помещение. Разработаны специальные системы отопления и вентилирования зданий, которые позволяют существенно снизить расход тепловой энергии на обогрев дома. Даже архитектурная форма здания, конструкция дома и его ориентация по сторонам света «работают» на общую задачу накопления и сохранения тепла при минимальных энергетических затратах.

 

Что необходимо для создания дома с низким энергопотреблением?

№	Материал стены	Коэффициент теплопроводности	Требуемая толщина
1	Пенополистирол ПСБ-С-25	0,042	124
2	Минеральная вата Rockwool Facade Batts	0,046	135
3	Клееный деревянный брус или дерево-массив (сосна и ель поперек волокон (ГОСТ 8486, ГОСТ 9463) 500 кг/м3	0,18	530
4	Кладка на теплоизоляционный клей керамических блоков ЛОРОТЕРМ	0,17	575*
5	Кладка на клей газо (пено-) бетонных блоков 400 кг/м3	0,18	610*
б	Кладка на клей полистиролбетонных блоков 500 кг/м3	0,19	643*
7	Кладка на клей газо (пено-) бетонных блоков 600 кг/м3	0,29	981*
8	Кладка на клей керамзитобетонных блоков на керамзитовом песке и керамзитопенобетон 800 кг/м3	0,31	1049*
9	Кладка из керамического пустотного кирпича плотностью 1000 кг/ м3 (брутто) (ГОСТ 530) на цементно-песчаном растворе	0,52	1530
10	Кладка из глиняного обыкновенного (ГОСТ 530) кирпича на цементно-песчаном растворе	0,76	2236
11	Кладка из силикатного (ГОСТ 379) кирпича на цементно- песчаном растворе	0,87	2560
12	Железобетон (ГОСТ 26633) 2500 кг/м3	2,04	6002

* с добавлением коэффициента неоднородности 1,15 на теплопотери необходимых в конструкции зданий монолитных поясов и несущих перемычек из тяжёлых бетонов.

Для создания энергоэффективного дома необходимо разумное следование основным принципам:

• Высокие теплоизоляционные качества строительных элементов — кровли, фундамента, стен, пола, внутренних перегородок и т. д.
• Препятствие потерям тепла — отсутствие щелей, мостиков холода и прочих неблагоприятных факторов. Создание герметичной оболочки дома.
• Аккумулирование и пассивное применение электроэнергии- подразумевает правильное ориентирование по сторонам света, широкое использование светопрозрачных конструкций на южной стороне здания и др. мероприятия.
• Управляемый воздухообмен в помещениях- использование приточно-вытяжных вентиляционные систем, в том числе с обогревом поступающего извне воздуха и с возможностью использования для этого рекуперации (возврата) тепла.
• Точная регулировка систем отопления- экономное обеспечение горячей водой.

Правильное расположение дома по сторонам света- максимальное использование солнечной энергии при помощи аккумуляторов тепла и светопрозрачных конструкций.

Энергоэффективность каркасных частных домов — виды утеплителей и порядок работы

Исходя из опыта многих стран, использующих каркасное строительство, можно с уверенностью сказать, что каркасный дом – это надежное и комфортное строение, проверенное временем.

Широкое распространение каркасного строительства связано с уникальными теплоизоляционными и влагостойкими качествами, из которых делают «сэндвич»-панели. Даже в самые суровые зимы достаточно всего на 2-3 часа включать отопительную систему и дом прогреется полностью и надолго, при этом теплотпотери каркасного дома в 3-4 раза меньше чем у построек из кирпича, пенно и газобетона и т.д.

Каркасные конструкции не оседают в процессе эксплуатации, не промерзают, а также имеют малый вес, благодаря этому можно существенно удешевить строительство за счет замены массивных фундаментов облегченными, а идеальная геометрия каркасной конструкции позволяет сэкономить на шпатлевках, гипсокартоне и прочих средств для выравнивания стен.

Еще один неоспоримый плюс данной технологии – быстрота сборки, дом можно возвести в кратчайшие сроки и при минимальном наборе технологического оборудования. Прочность каркасных домов, несмотря на свою легкость, достаточно высока (каркасный дом обладает отличной стойкостью к землетрясениям и выдерживает толчки до 7 баллов по шкале Рихтера).

Главное, на что нужно обращать внимание при строительстве, это качество древесины, из которой сделан каркас, если древесина заготовлена неправильно, то каркас может деформироваться в процессе эксплуатации и потерять прочность. Для получения высококачественного материала, необходимо соблюсти все необходимые тонкости технологического процесса и пропитать древесину специальными защитными составами, препятствующие гниению, возможному возгоранию и размножению в ней насекомых.

Также необходимо тщательно подготавливать конструкцию, которая позволит состыковать элементы без образования зазоров, составляющие должны быть абсолютно ровными и гладкими, если даже невооруженным глазом видно неровности, лучше отказаться от такого материала, не рассчитывая, что в последующем можно будет устранить все недочеты с помощью монтажной пены и отделки.

Содержание материала

• 1 Виды утеплителей для каркасных домов
• 2 Порядок строительства каркасного дома
  • 2.1 Зоны контроля

Виды утеплителей для каркасных домов

Для утепления каркасных домов применяют:

• Минеральная вата, материал, обладающих хорошими звукоизоляционными свойствами, плиты для утепления должны быть жесткими, чтобы со временем не произошла усадка и снижение энергоэффективности стен дома.
• Стекловолокно, материал, обладающий повышенной упругостью, прочностью и виброустойчивостью
• Вспененный пенополистирол, прочный, жесткий материал. Его недостаток в том, что при пожаре он выделяет ядовитый дым, поэтому в стене должен быть изолирован обшивкой
• Экструдированный пенополистирол. Высококачественный, долговечный и дорогой материал, используется в каркасных домах премиум-класса.
• Эковата. Утеплитель из целлюлозы, представляющий собой однородную массу, напоминающую вату
• Древесноволокнистая вата. Утеплитель для домов с повышенными требованиями к экологичности. Имеет форму жестких плит, в которых связующим материалом тонких волокон является древесная смола.

Отдельная статья про наружные утеплители для дома

Порядок строительства каркасного дома

Как и в основе любого другого строительства, в первую очередь начинается устройство фундамента. Для небольших домов по площади (80-150 кв.м) подходят легкие и экономичные столбчатые фундаменты, так как применение более тяжелых и затратных ленточно-столбчатых и ленточных в этом случае не оправдано.

На этапе строительства закладывают инженерные коммуникации. Следующим этапом возведения каркасного дома является его сборка. При сборке необходимо строго следить за вертикальностью и горизонтальностью элементов, используя для этого двухметровый уровень.

Зоны контроля

1. Очень часто в целях экономии строительные фирмы заменяют пропитку для защиты каркаса краской-антисептиком, которая не препятствует гниению, а обеспечивает временный защитный эффект, действую не более трех лет. Со временем начинается естественный процесс старения и гниения деревянного каркаса, заложенного в основу здания.
2. Огромное внимание нужно уделить качеству выполнения узлов крепления, так как от прочности и целостности конструкции зависит безопасность проживания в доме.
3. Также нужно обратить внимание на использование утеплителя, так как для каждой климатической зоны предусмотрен утеплитель определенной толщины, а также соответствие его нормативам конкретного региона.
4. Пожароустройчивость каркасного дома достигается с помощью пропиток, проверить пожаробезопастность достаточно легко, нужно поднести пламя к брусу, который должен обуглиться, но ни в коем случае не загореться.

Методы увеличения энергоэффективности каркасного дома

Каркасные дома 6х7 постепенно завоевывают отечественный рынок недвижимости. На сегодняшний день ни один из традиционных способов и материалов для постройки загородного дома не дает настолько хороших результатов по экологическим стандартам, качеству и долголетию несущей конструкции, а также экономии энергоносителей.

• Преимущества каркасных домов
• Энергоэффективность
• Мероприятия по увеличению энергоэффективности дома
• Дополнительные способы экономии энергии

Последний пункт, как правило, не особо учитывается при выборе материалов для возведения зданий. Традиционно считается, что проблему лишнего потребления ресурсов должны решать другие, а непосредственно нас она никоим образом не касается. Не пугают даже цифры, что через (сколько там осталось) лет человечество останется без полезных ископаемых и прочих природных даров.

В этом случае  возведение каркасного дома — это своеобразный вклад в будущее, отличный шанс пойти на опережение и постараться снизить энергопотребление помещения сейчас, что позволит избежать дополнительных мер в дальнейшем.

Преимущества каркасных домов

• Легкий вес и простота монтажа, без привлечения специальной техники.

• Хорошие прочностные характеристики и экологическая безопасность используемых материалов.

• Снижение потребляемых ресурсов за счет меньшей теплопроводности и увеличенной удельной теплоемкости древесины.

Дополнительные мероприятия по сохранению потребляемой энергии в каркасных домах дают больший результат, нежели в традиционных кирпичных и панельных зданиях. Одним из приоритетов каркасного строительства будет увеличение энергоэффективности постройки.

к содержанию ↑

Энергоэффективность

Энергоэффективность — это возможность рационального использования энергетических ресурсов. Энергосбережение направлено на уменьшение количества потребляемой энергии, а энергоэффективность — на большую пользу от ее использования.

Обеспечить энергоэффективность дома помогут следующие мероприятия:

• выбор оптимального материала для строительства;

• хорошая теплоизоляция стен, потолка и цокольного этажа — подвала;

• установка энергосберегающих стеклопакетов;

• наладка современной системы контролируемой вентиляции, установка грунтового теплообменника или рекуператора;

• регулирование теплоснабжения;

• дополнительные способы экономии энергии.

При выборе сплит системы советуем обратить внимание на модель electrolux eacs-07hlo n3. Достойное сочетание цены и качества.

к содержанию ↑

Мероприятия по увеличению энергоэффективности дома

Для того чтобы улучшить энергоэффективность каркасного дома придется особое внимание уделить трем основным моментам: утепление, вентиляция, отопление.

Хорошая теплоизоляция стен, потолка и цокольного этажа — подвала

Показатели теплопроводности можно существенно улучшить, если добавить следующий фактор — теплоизоляцию стен в виде слоя минеральной ваты или пенополистирола. Своеобразный «кожух» (или как еще называют строители — шуба) из такого утеплителя позволит с меньшими усилиями отапливать ту же самую площадь. Не следует игнорировать и утепление крыши и подвала.

Установка энергосберегающих стеклопакетов

Минимизировав потери тепла благодаря установке энергосберегающих стеклопакетов и герметизации возможных трещин в фундаменте, можно этот показатель улучшить еще больше. Стоимость усовершенствованного стеклопакета будет примерно на 15% больше обычного, но затраты окупятся буквально за пару сезонов.

Установка современной системы вентиляции

1. Наладка системы контролируемой вентиляции воздуха в доме. Такой метод надежен для борьбы с потерями тепла при обязательной процедуре проветривания в зимнее время. Доступ свежего воздуха необходим, но через открытые окна также происходят значительные потери тепла. Исправить положение поможет сеть воздуховодов, включающая в себя хитроумное приспособление — вентилятор принудительной вентиляции. Этот прибор устанавливается на крыше здания и буквально разгоняет воздух по вентиляционным каналам по дому. Преимущества налицо: всегда свежий воздух в помещении, устранение избыточной влажности и контролируемый процесс вентиляции. При установке датчика влажности, вентилятор будет работать только при необходимости.

2. Схожая функция и у следующего энергоэффективного приспособления — так называемого грунтового теплообменника. Принцип работы заключается в том, что воздухозаборник расположен ниже уровня земли, где постоянная температура даже в суровые морозы не понижается ниже 8-10º С. Воздух при этом нагревается примерно дол нулевой температуры, в связи с чем снижается расход энергии для нагрева поступающего воздуха. В летнее время также наблюдается положительный эффект, когда температура воздуха будет сама собой охлаждаться, что исключит или уменьшит работу кондиционера.

3. Рекуперация тепла также поможет внести некоторый баланс между выходящим наружу и поступающим внутрь воздухом. При этом часть энергии возвращается, что также поможет увеличить энергоэффективность здания.

Регулирование теплоснабжения

Важный фактор — контроль за комфортной температурой отопления. Если во многих домах мощность отопительной системы регулируется «на глаз», это дает не всегда объективный результат. Установка термостатов и термовентилей позволит автоматически реагировать на понижение/повышение температуры соответствующим действием. Можно наладить систему день/ночь или временно уменьшить до минимальной температуры при длительном отъезде.

к содержанию ↑

Дополнительные способы экономии энергии

К таковым относят и использование «экономных» осветительных приборов (такие лампы для нас уже не новинка), отключение ненужных бытовых приборов, рациональное использование горячей и холодной воды, выбор домашней техники с классом потребления «А», что означает минимально возможное.

Совет: старайтесь делать отопление низкотемпературным (теплые полы) и увеличьте теплоемкость конструкций внутри дома (например  использоваение бетонной плиты на первом этаже и кирпичные внутренние стены) .

В заключение хотелось бы отметить, что строительство дома — это ответственный и важный процесс, в котором даже незначительный нюанс имеет большое значение. Ориентирование на максимально полезную отдачу и экономию, поможет быть менее зависимым от поставляемого вида энергии и значительно сократить ежемесячные расходы на удержание дома.

Видео, где показан энергоэффективный каркасный дом:

Frame a Home for Energy Efficiency (Каркас дома для энергоэффективности)

 

 

 

 

Любой, кто задумывается об энергоэффективной пристройке комнаты или строительстве собственного дома, вероятно, уделял особое внимание теплоизоляции. Какой материал лучше? Какую толщину следует использовать? Достаточно ли значения R? Но часто они игнорируют структурный каркас, который скрепляет все вместе. Неважно, насколько хорош утеплитель, если вокруг него просачивается воздух; конструкция и размещение стоек, балок, перемычек и других элементов каркаса влияет на то, насколько хорошо изоляция может выполнять свою работу.

Техника изготовления каркаса, которой не знал ваш дедушка и которой, возможно, не научил вас ваш отец, может помочь снизить расходы на отопление и охлаждение и использовать меньше древесины. Хитрость заключается в том, чтобы расположить каркас таким образом, чтобы устранить зазоры в изоляции и уменьшить количество тепловых мостов через элементы каркаса. Хотя эти методы несложны в реализации, они требуют тщательного планирования. Ваш продавец строительных материалов может помочь с программным обеспечением, которое может превратить базовый план дома в подробные чертежи, показывающие энергоэффективный каркас.

 

Передовые методы каркаса

Национальная ассоциация домостроителей (NAHB) несколько десятилетий назад разработала так называемые «усовершенствованные методы каркаса» (также известные как «инженерия оптимальной стоимости» или OVE). Пусть вас не пугают имена. Практика относительно проста, просто отличается от того, как традиционно строится фрейминг. Они включают (рис. 1):

• 2 x 6 шпилек с межцентровым расстоянием 24 дюйма (OC)

• Два угла шпильки

• Блокировка лестницы в местах примыкания к стене

• Двойная ободная доска и изоляционная пена вместо перемычки

• Линейный каркас

• Одинарная верхняя пластина

• Минимум подрезных планок или домкратов

В качестве примера возможности Используя преимущества этих методов, компания iLevel от Weyerhaeuser построила 24-дюймовую демонстрационную стену OC с 2 x 6 стойками, которая позволила увеличить объем изоляции на 86 процентов и повысить общую теплопроводность стены на 58 процентов по сравнению с традиционными 2 x 4 стены на расстоянии 16 дюймов от ОС. Кроме того, в демонстрационной стене использовалось на 8% меньше древесины. По оценкам Министерства энергетики США, усовершенствованный каркас может снизить ежегодные расходы на отопление и охлаждение до 5 процентов, а для дома площадью 2400 квадратных футов сэкономить до 1000 долларов на материалах.

 

Вид сверху; Угол из 3-х шпилек с использованием СБС.

 

2 x 6 стержней на расстоянии 24 дюйма OC

Увеличение расстояния между стойками со стандартных 16 дюймов OC до 24 дюймов увеличивает общую изоляцию в стенной полости, а также уменьшает тепловые мосты через древесину, поскольку меньше палки участвуют. Интересно, что использование 2 x 6 с 24-дюймовым OC по сравнению с 2 x 4 с 16-дюймовым центром обеспечивает необходимую структурную поддержку с использованием аналогичного объема каркасного материала. Тем не менее, более широкое расстояние позволяет меньше прерывать изоляцию, в то время как более глубокие стойки позволяют увеличить изоляцию на два дюйма между внешней и внутренней стенами.

Как и при использовании всех продвинутых методов кадрирования, обязательно ознакомьтесь с требованиями местного законодательства. В некоторых случаях более широкое расстояние между стойками не допускается в районах с сильным ветром или землетрясениями. Ваш продавец или производитель строительных материалов может помочь с альтернативными подходами к каркасу, такими как сборные деревянные распорки для сдвига, которые могут обеспечить необходимую фиксацию, сохраняя при этом узкую площадь основания в стене.

План с двумя стойками с Г-образным соединением.

 

Углы с двумя шпильками

Углы обычно состоят из трех шпилек, установленных спиной к спине, чтобы создать точки крепления для внешней обшивки или сайдинга и внутреннего гипсокартона (Рисунок 2). Однако использование двух стоек, расположенных перпендикулярно друг другу, обеспечивает необходимую структурную поддержку и позволяет прикрепить обшивку (рис. 3 и 4). Для гипсокартона одна из шпилек обеспечивает точку крепления материала на одной стене, а материал для пересекающейся стены крепится зажимом для гипсокартона. Такой подход позволяет изоляции проникать глубже в угол, вместо того, чтобы оставлять зазоры и большой тепловой мост, создаваемый несколькими шпильками. Кроме того, он экономит материал, устраняя по одной дополнительной шпильке в каждом углу.

Вид сверху; Традиционное Т-образное соединение. План с двумя шпильками и Г-образным соединением в 3D.

 

Блокировка лестницы на стыках стен

Там, где внутренние и внешние стены встречаются на Т-образных пересечениях, обычно добавляются дополнительные шпильки, чтобы обеспечить поверхность для прибивания гвоздей для соединения стен (рис. 5 и 6). Недостатком является то, что это создает узкие пространства вдоль внешней стены, которые трудно эффективно изолировать. Зазоры либо слишком тонкие, чтобы поместить в них изоляцию, обеспечивая свободный путь для утечки воздуха из дома, либо требуют, чтобы изоляция была обрезана до более узкой ширины, что создает пустоты. Как и в случае с углами с тремя стойками, дополнительные стойки на внешней стене, где она соединяется с внутренней стеной, добавляют теплового моста.

Вид сверху; Лестнично-плоская блокировка. Традиционный тройник с SFBS.

Эффективным решением является установка горизонтальных деревянных брусков между стойками, чтобы обеспечить точку крепления пересекающейся стены, в результате чего получается «лестница» (рис. 7 и 8). Для этой блокировки можно использовать лом пиломатериалов, что помогает снизить общие затраты на материалы и использовать куски, которые в противном случае оказались бы в мусорном контейнере.

 

Лестница с тройником с плоскими перекладинами.

Этот подход позволяет разместить изоляцию по всей ширине между стойками наружной стены. Это особенно эффективно, если во внешней стене используются стойки 2 x 6, поскольку за блокировкой лестницы для изоляции все еще остается несколько дюймов глубины.

 

Двойная ободная плита и изоляционная пена вместо перемычек

В некоторых случаях дверные и оконные перемычки могут быть конструктивно не нужны, особенно для внутренних ненесущих стен. Их также можно уменьшить по размеру или удалить в некоторых наружных стенах. Это трудные суждения и расчеты, но ваш продавец строительных материалов может иметь доступ к программному обеспечению для проектирования структурных каркасов, которое может определить, нужен ли коллектор, и избежать его чрезмерного размера, обеспечивая при этом прочную конструкцию. Если вы сомневаетесь, проконсультируйтесь с инженером-строителем.

Коллектор с двойным ободом над отверстием.

Установка коллекторов в наружных стенах важна, поскольку они создают большой тепловой мост для отвода тепла. Вы можете избавиться от перемычек, используя кромочную доску двойной толщины вдоль верхней части стены (рис. 9). Добавление изоляционной пены толщиной 1/2 дюйма к внешней поверхности обода обеспечивает эффективный и простой барьер против притока и потери тепла. Ободная доска из клееного бруса (LSL), такая как TimberStrand LSL, хорошо подходит для таких применений, поскольку она прочная, стабильная по размерам и устойчивая к деформации.

Дополнительным преимуществом является то, что без перемычки остается дополнительное пространство для изоляции над окном или дверью.

 

Рядный каркас

Рядный каркас, также называемый «стеллажным каркасом», представляет собой метод строительства, при котором стойки, фермы крыши и балки перекрытия располагаются на одном расстоянии друг от друга. Поскольку нагрузки передаются непосредственно вниз от элемента к элементу, это может помочь уменьшить или исключить коллекторы и другие материалы (см. обсуждение «одной верхней плиты» ниже для одного из таких способов эффективности).

Дополнительным преимуществом гордости за мастерство является то, что обрамление выглядит более упорядоченным и хорошо спланированным. Конечно, это скоро будет скрыто внешней и внутренней отделкой, но вы будете знать, что проделали хорошую работу внутри и снаружи.

Другой эффективной практикой является модульная конструкция, при которой вся пристройка или дом спроектированы с шагом 2 фута. Подбор размеров конструкции в соответствии с размером элементов каркаса помогает исключить брак из всех типов элементов каркаса и запасов обшивки и может стать эффективным способом снижения затрат на материалы.

 

Одинарная верхняя пластина

Если используется встроенный каркас, может быть конструктивно достаточно использовать одну верхнюю пластину вместо двух. Причина в том, что нагрузки от элементов крыши проходят прямо через верхнюю пластину к стойкам стены. По сути, верхняя пластина становится точкой передачи нагрузки, а не основным несущим элементом. Как и в случае с коллекторами, это еще один случай, когда программное обеспечение для проектирования структурных рам может помочь определить, что является конструктивно подходящим. Обязательно ознакомьтесь с нормативными требованиями по креплению верхней пластины на стыках, углах и пересечениях стен, чтобы обеспечить передачу боковой нагрузки через линии стены.

 

Минимальные триммеры или распорные шпильки

Распорные шпильки обычно не требуются, когда коллекторы не используются, что помогает сократить количество материалов и мостиков холода. Проблема может заключаться в более узкой поверхности для прибивания сайдинга и отделки. Если площадь, которую можно прибить гвоздями, слишком мала, вы можете добавить брусок 2 x 2 для гвоздей (хорошо подойдет деревянный лом) к внешнему краю оконного или дверного проема.

Тщательное планирование энергоэффективности

Строительство энергоэффективного дома или пристройки начинается внутри. Тщательное планирование каркаса и изоляции может помочь создать более плотный дом, который может сэкономить до сотен долларов в год на расходах на отопление и охлаждение. Кроме того, передовые методы изготовления каркаса могут помочь снизить материальные затраты, а также плату за вывоз мусора, поскольку в целом требуется меньше древесины и поскольку лом можно использовать в таких местах, как блокировка лестницы.

Как и в случае любого проекта, связанного с конструкционным проектированием или строительством, проконсультируйтесь с квалифицированным дизайнером или инженером и соблюдайте все применимые строительные нормы и правила.

Чтобы приступить к работе, обратитесь к продавцу строительных материалов или производителю каркасных изделий за информацией об инструментах проектирования и поддержке, которые они предлагают.

 

Примечание редактора: Грегг Ши — менеджер отдела технической поддержки, а Джон Стюарт — специалист по структурным каркасам для iLevel by Weyerhaeuser. iLevel предлагает ряд строительных материалов для каркаса, техническую поддержку и программное обеспечение, включая программное обеспечение для проектирования Javelin. www.ilevel.com, 888-453-8358.

Эти шпильки имеют термический разрыв.

 

БОКОВАЯ СТОРОНА ПРИМЕЧАНИЕ 1

Решения по гипсокартону

Экстремальный практический гуру блога Хэл Джонс задал хороший вопрос относительно установки гипсокартона через 24-дюймовое расстояние между стойками: как предлагается в этой статье какие-либо важные соображения, о которых следует знать любителям, когда они вешают панели на шпильки, расположенные на расстоянии более 16 дюймов?

Ответ «может быть». Возможно, вам придется увеличить толщину гипсокартонных панелей. Держитесь подальше от гипсокартона толщиной 3/8 дюйма и более тонких панелей в этих приложениях, чтобы избежать провисания. Полудюймовый гипсокартон можно установить на 24-дюймовый каркас ОС, если только панели не подвешены длинными краями параллельно потолочным стыкам. Как и гипсокартон толщиной 1/2 дюйма, гипсокартон толщиной 5/8 дюйма можно повесить на 24-дюймовые центры стоек, если он не подвешен горизонтально. Дополнительная толщина повышает устойчивость к провисанию и поглощает больше звука. В некоторых районах требуется гипсокартон толщиной 5/8 дюйма из-за его превосходной огнестойкости. Посетите блог EHT по адресу http://blog.extremehowto.com.

 

БОКОВАЯ СТОРОНА ПРИМЕЧАНИЕ 2

Планирование каркаса с помощью программного обеспечения

Если усовершенствованный каркас предлагает большую энергоэффективность и меньшее количество материалов, вы можете спросить, почему для его внедрения требуются десятилетия. Основная причина в том, что строители знают и доверяют старым методам. Они передаются из поколения в поколение и работают. С меньшим количеством стержней, используемых в расширенном обрамлении, существует очевидная видимая разница, которая может создать впечатление, что дом не такой устойчивый. На самом деле большая часть традиционного обрамления избыточна, но вы не можете начать удалять материалы без должного внимания. Программное обеспечение для проектирования структурных каркасов может обеспечить уверенность в том, что дом рассчитан на все необходимые нагрузки, и в то же время предоставляет простой способ реализации расширенного каркаса.

К счастью, вам не нужно быть специалистом по программному обеспечению, чтобы использовать эти инструменты. Техник-проектировщик у вашего продавца строительных материалов может взять основные планы или эскизы и разработать подробный план каркаса, показывающий размещение каждого элемента. Они могут предоставить распечатки планов и списки материалов, а также показать вам на экране трехмерную визуализацию, позволяющую просматривать раму со всех сторон. Эти планы могут быть переданы вашему специалисту по проектированию зданий для рассмотрения и утверждения.

В дополнение к поддержке передовых технологий каркаса такие программы, как программное обеспечение для проектирования iLevel Javelin, позволяют проектировщикам разрешать потенциальные конфликты в здании до начала строительства. Это помогает избежать переделок в полевых условиях, когда вы обнаружите такие проблемы, как неуместная опускаемая балка или слишком короткая колонна. Программное обеспечение позволяет проектировать стены, полы и крыши как единую систему и точно отслеживать гравитационные (вертикальные) нагрузки от конька до порога, чтобы обеспечить прочность и устойчивость конструкции.

Программа также обеспечивает гибкость в соответствии с местными строительными требованиями и практиками, а также меняющимися стандартами. Например, в 2011 году Министерство энергетики США (DOE) планирует выпустить версию Energy Star for Homes Version 3, которая включает требования к усовершенствованному каркасу (применимо к проектам, претендующим на получение рейтинга Energy Star). Разработчики могут легко включить эти и другие необязательные или обязательные стандарты.

Будущее обрамления уже здесь

Мы чрезвычайно эффективны в 9Сейчас 0007 строят дома , но то, как мы их строим, крайне неэффективно. Неэффективно, потому что мы используем слишком много древесины. Слишком много древесины не только увеличивает ваш счет за пиломатериалы, но и тратит энергию, потому что больше древесины означает меньше места для изоляции . Вы можете построить совершенно прочный дом, используя на 40% меньше древесины и увеличив R-ценность своих стен на 50%.

В этой статье Джозефа Лстибурека, соучредителя Building Science Corp. в Вестфорде, штат Массачусетс, вы узнаете о 9За этими фактами и цифрами стоит 0007 эффективных методов кадрирования . Кроме того, изучите основы дома, построенного с использованием эффективных методов каркаса, на иллюстрациях в статье. Загрузите PDF-файл (ссылка внизу страницы), чтобы прочитать полную статью с боковыми панелями о мерах предосторожности в сейсмических и ураганных регионах, а также с учебным пособием о сооружении вкладных панелей сдвига, которые были разработаны и протестированы командой автора Building America совместно. с Инженерным корпусом армии.

---

Будущее каркасных домов уже здесь

Еще в 1970-х годах, будучи молодым студентом инженерного факультета, изучающим энергоэффективность, я задался вопросом: «Когда цена на нефть удвоится, будут ли стены, которые мы сейчас строим, выглядеть умными или глупыми?»

Ответ был очевиден: они будут выглядеть глупо. Именно тогда я начал свои поиски будущего стен. Вопреки совету Голливуда в «Выпускнике», будущее не за пластикой. Настоящее – пластик. Будущее за деревом (на самом деле это целлюлоза, материал, из которого сделано дерево), и будущее уже наступило. Это хорошая новость для Соединенных Штатов, потому что мы — Саудовская Аравия целлюлозы. В Саудовской Аравии есть песок и нефть; у нас есть грязь и целлюлоза. Нефть невозобновляема, но целлюлоза растет на деревьях.

Будущее за лучшими изделиями из дерева и лучшим использованием этих изделий из дерева. OSB, инженерные балки и двутавровые балки уже являются обычными продуктами; в будущем мы получим гораздо больше таких продуктов. Чтобы использовать всю эту «инженерную целлюлозу» просто и элегантно, нам нужно убедить сотни тысяч строителей в том, что то, как они строят сейчас, больше не имеет смысла. Добро пожаловать в мой мир.

Сегодня строятся более умные стены

В рамках программы Министерства энергетики США Building America (www.buildingamerica.gov) наша команда уделяет особое внимание будущему жилья. Наша цель — доступный дом с нулевыми затратами (тот, который производит столько энергии, сколько потребляет), построенный строителями без дополнительных затрат. Наша цель — 2020 год, но я думаю, что мы можем сделать это раньше.

Чтобы достичь цели создания доступного дома с нулевым потреблением энергии, мы в основном сосредоточились на ограждении. Корпус будущего будет во многом похож на лучшие корпуса сегодняшнего дня, в которых используется пенопластовая обшивка, обертывание и аэрозольная изоляция. Но материалы будущего будут умнее (подробнее об этом позже), а избыточность каркаса исчезнет.

Легкая часть нашей работы — выяснить, как строители должны возводить дома (см. нашу интерактивную графику). Тридцать лет назад Исследовательский центр NAHB разработал технологию оптимальной стоимости (OVE), чтобы снизить стоимость домов за счет отказа от ненужных пиломатериалов. Каркас OVE увеличивает расстояние между балками, стойками и стропилами до 24 дюймов; размещает двери и окна на распорке; и требует, чтобы элементы каркаса были выровнены (или уложены друг на друга) для прямой передачи нагрузки. В сочетании с улучшенной детализацией изоляции те же стратегии умного каркаса также могут снизить затраты на отопление и охлаждение домов.

Каркас в виде стека упрощает пути загрузки

Выстраивание элементов каркаса непосредственно друг над другом не должно быть большой проблемой, но, по-видимому, это происходит потому, что многие строители этого не делают. Обрамление стека делает все проще. Соединения для областей с сильным ветром, сейсмической и высокой снеговой нагрузкой легче детализировать, а механические элементы легче запускать, когда каркас пола находится на большем расстоянии друг от друга.

Вам нужно сверлить меньше отверстий и больше места для работы. Строители старой школы могут возразить, что каркас на 24 дюйма. центры делают надувные полы, но если вы приклеите и прикрутите более толстую обшивку, вы можете получить пол без скрипа и подпрыгивания. Дополнительные затраты на более толстую обшивку компенсируются более низкой стоимостью каркаса пола. К сожалению, формирование стека требует планирования. В этом и проблема.

Проектирование домов для эффективного использования материалов

Поскольку многие материалы выпускаются в 8-футовых размерах. листов, мы должны учитывать этот факт в наших основных размерах. Мы также должны сдвинуть двери и окна к ближайшей стойке. В качестве гипотетического упражнения давайте спроектируем два сарая из OSB и деревянных стоек. Один 8 футов на 8 футов, а другой 7 футов на 7 футов. Список материалов и общая стоимость материалов одинаковы для обоих. Чтобы выяснить стоимость квадратного фута для 8-футового. сарая, делим на 64. Стоимость квадратного метра для 7-ми кв. сарай на 25% выше, потому что теперь мы делим на 49. Какой из них быстрее построить? А кому нужна помойка? 23-футовый. 6 дюймов размер не имеет смысла ни для кого, кроме градостроителей, архитекторов и дизайнеров. Если ковер поставляется в рулонах шириной 12 футов, глупо иметь спальню шириной 12 футов 4 дюйма.

Когда дерево движется, гипсокартон трескается

По словам известного датского столяра и мебельщика Таге Фрида, «дерево движется». Гипсокартон не любит двигаться. Предпочитает трескаться. Чем больше вы прикрепите гипсокартон к дереву, тем больше у вас будет трещин в гипсокартоне, если только вы не позволите гипсокартону гнуться.

Помните трещины в гипсокартоне, вызванные поднятием фермы? Решение заключалось в плавающих углах: пусть дерево двигается, а гипсокартон гнётся. Та же теория уменьшает трещины в гипсокартоне на пересечениях стен и экономит кучу шпилек. Но не верьте мне на слово. Вот доказательство: когда мы использовали интеллектуальный каркас с плавающими углами в подразделении Building America с производственным строителем в Чикаго, мы уменьшили количество трещин в гипсокартоне более чем на 50%.

Поскольку этот строитель возводит 1000 домов в год, его экономия составляет около 500 000 долларов в год на обращениях в службу поддержки. Прочность на сдвиг имеет большое значение Чтобы фанера или OSB обеспечивали прочность на сдвиг, гвозди должны располагаться достаточно далеко от края панели, чтобы они не порвали панель под нагрузкой. С двойной верхней пластиной панель может располагаться на одном уровне с нижней пластиной, и при этом остается много «мяса», к которому можно прибить гвоздь сверху. Не так с одной верхней пластиной на типичном 8-футовом. 1-в. каркас стены. На самом деле, это просто не работает. 9№ 0003

Традиционным решением является диагональная распорка, либо металлические ленты, прибитые к лицевой стороне настенной рамы, либо 1×4, вставленные в стойки стены. Другим решением является коммерчески доступная вставная панель сдвига, популярная на Западном побережье из-за огромной сейсмической активности. Ни один из производителей панелей сдвига, к которым мы обратились, не был заинтересован в модификации запатентованной системы

для интеллектуального каркаса, но Инженерный корпус армии был заинтересован. Вместе мы разработали врезную панель для 2×6 24 дюймов. на центральной рамке (боковая панель справа). Эта панель будет доступна на коммерческой основе (www.tamlyn.com) в 2006 г., но ее дизайн и разработка также подходят для приложений, создаваемых на месте.

Что ждет нас в будущем?

В будущем строительные материалы будут работать намного усерднее. Обшивка из пенопласта будет избирательно пропускать водяной пар, если стена намокнет. Обертывания меняют характеристики в зависимости от ориентации, времени года и климата. Баллистическая пленка защитит дома от снарядов в сейсмических и ураганных районах. Но более умные материалы не могут реализовать свой потенциал без умного строительства. Почему больше домов не строят умнее? Потому что это другое.

У нас есть неэффективная система кадрирования, которую мы все делаем невероятно эффективно. Нам нужно переориентироваться на более эффективную систему. Переход может быть поэтапным, чтобы сократить время обучения, но бригаде по возведению каркаса по-прежнему требуется около 10 домов, чтобы все прошло гладко. Если вы хотите измениться, вы это сделаете; но с текущим строительным бумом все продается так быстро, что нет никакого стимула замедлять работу вашей системы. Когда бум утихнет, произойдут изменения. Конечно, помогает и нефть по 65 долларов за баррель.

 

Джозеф Лстибурек, доктор философии, инженер, соучредитель Building Science Corp. в Вестфорде, штат Массачусетс. Фотографии Дэниела С. Моррисона. Для получения дополнительной информации см. Руководства для строителей EEBA, www.eeba.org; Исследовательский центр NAHB, www.toolbase.org, поиск «OVE»; www.buildingscience.com, введите в поиск «кейс» и «панель сдвига».

Прочтите всю статью по ссылке в формате PDF ниже , чтобы определить приоритетность этих стратегий по экономии материалов и энергии.

Энергосберегающий дом из стоек и балок

Я занимаюсь дизайном ювелирных изделий, а не строительством. Но как только я решил построить свой собственный дом, я жадно прочитал все книги по дизайну дома и строительству, которые, как мне казалось, могут иметь отношение к делу. Моей мечтой стало построить дом самому из сырья.

Я побывал на всех континентах, включая Антарктиду, поэтому я из первых рук увидел различные стили и методы строительства. Мне особенно понравились сельские дома с дубовым каркасом в Англии, построенные много веков назад. Я основал стиль своего дома на традиционных коттеджах юго-западной Англии из глины и соломы. Саман похож на саман на юго-западе США, но содержит немного больше соломы и наращивается, пока слоистая смесь еще влажная.

Эти дома с глинобитными стенами и соломенными крышами, которые вдохновили меня, прекрасно совпали с моим желанием построить дом, на который повлияла история, но который был бы современным с точки зрения энергоэффективности и строительства с использованием натуральных материалов. Я выбрал строительство из соломенных тюков, которое сейчас возвращается в моду, но было ответом сельской Америки 19-го века на глинобитные стены. Пионеры равнин Небраски просто использовали доступные им материалы: много соломы и очень мало бревен, если они вообще были.

См. также Деревянный каркас Martha’s Vineyard с очарованием побережья

Люди, проходящие или проезжающие мимо моего дома, видят коттедж в английском стиле. Большинство из них понятия не имеют, что его стены заполнены соломой или что его структура сделана из больших бревен, возведенных в виде стоек и балок.

Стойки определяют пространство внутри, разделяя дом по существу на три прохода, которые проходят по всей длине дома — традиционный европейский дизайн для стоек и балок — так что гостиная, кухня и спальня составляют большую среднюю часть дома. основной этаж. По обеим сторонам расположены меньшие проходы, один на восточной стороне с уголком для фортепиано, фойе и главной ванной комнатой. В другой находится уголок для дивана, обеденная зона, кладовая и ниша для кровати.

Этот макет рамы насчитывает более двух тысячелетий, и его можно увидеть в старых домах, амбарах и церквях. Большие деревянные колонны определяют ниши боковых отсеков.

Ценность уголков и ниш была одной из вещей, которые я узнал, читая мою любимую книгу о домашнем дизайне «Язык шаблонов» Кристофера Александра. В таком маленьком доме, как мой, альковы добавляют множество интимных пространств, не добавляя комнат, которые на самом деле сделали бы его меньше.

Дюжина из 24 круглых деревянных столбов была вырезана на строительной площадке, а все остальные прибыли менее чем в 15 милях. В основном это был красный дуб, а также немного вишни, клена и ореха. Более высокие стойки внутреннего ряда имеют высоту 21 фут и проходят от нижней части нижнего уровня до стропил. Горизонтальные балки, поддерживающие чердак, его дощатый пол размером 2 на 6 со шпунтованными канавками и напольное покрытие на основном уровне сделаны из клена, вырезанного из лесистого семейного участка в северной части штата Нью-Йорк. Крыша была изготовлена ​​на заказ местным лесорубом и сделана из белого дуба со стропилами из вишни в спальне на чердаке.

См. также 5 Горячие тенденции в деревянных полах

Изначально я планировал соломенную крышу, но мой план наткнулся на множество препятствий, которые не удалось устранить. Логистика сбора правильной травы оказалась невозможной. Когда я импортировал 40-футовый транспортный контейнер с соломой, он был остановлен в нью-йоркской гавани, потому что агенты Департамента сельского хозяйства заявили, что он содержит экзотические болезни растений. Мне сказали, подвергнуть его термической обработке, уничтожить или отправить обратно. Я отправил его обратно, потерял 6500 долларов и был вынужден перепроектировать всю конструкцию крыши и систему изоляции. Теперь он возвышается на 11 дюймов над дубовым каркасом и заполнен целлюлозной изоляцией.

Я нанял помощника по электрике и сантехнике, но большую часть работы сделал сам. Так как у меня был некоторый опыт работы с техникой, я взял напрокат мини-экскаватор и сам выкопал фундамент. Вскоре я наладил связи со знающими строителями, у которых были бесценные советы и инструменты.

Каждый навык, необходимый для постройки дома, можно изучить. Однако выучить их все сразу сложно. Мой совет тем, кто строит собственный дом, будет заключаться, как минимум, в том, чтобы сдавать в аренду электромонтажные, сантехнические и фундаментные работы.

Мой фундамент состоит из бетонного цоколя, увенчанного двойной стеной из бетонных блоков, а пространство между двумя стенами заполнено вермикулитом. Это широкое основание было необходимо для стены ствола из полевого камня между фундаментом и тюками соломы. Стены имеют толщину от 18 до 24 дюймов. Полевой камень был щедро подарен двумя фермерами, живущими в нескольких милях вниз по дороге.

Крыша сделана из кедровой щепы и увенчана медным коньком. Открывающиеся окна по бокам дома с алюминиевым покрытием и тройным остеклением из дизайнерской серии Pella.

Я спроектировал этот дом как дуплекс, чтобы я мог арендовать нижний этаж, чтобы покрыть расходы. Дуплексы редко встречаются в литературе по индивидуальному строительству, но это проектное решение позволило создать два небольших отдельных жилых помещения, которые имеют общие внешние стены, подъездную дорожку и инженерную инфраструктуру, что сделало строительство более эффективным и свело к минимуму расходы.

Из-за огромной тепловой массы теплоизолированного фундамента, толстых стен и открытых бревен в большинстве зимних вечеров мы можем разжечь дровяную печь во время обеда, растопить ее и затем выключить в полночь. В доме будет тепло до следующего вечера. Имеется резервная система лучистого отопления, работающая от электрического водонагревателя, но она не использовалась три года.

У нас есть приборы Energy Star, газовая плита и проточный водонагреватель, поэтому наши счета за газ составляют всего около 12 долларов в месяц, а за электричество — всего около 40 долларов в месяц, за исключением самых холодных зимних месяцев, когда у нас небольшой обогреватель в ванной, а счета вырастают примерно до 65 долларов в месяц.

Преимущество изучения почти всех аспектов строительства заключается в том, что мой следующий дом я смогу спроектировать и построить самостоятельно. Удовлетворение от создания строительных элементов из сырья невозможно превзойти.

Создав украшения, я горжусь тем, что могу похвастаться большой жемчужиной дома, которую я сделал своими руками, а также с помощью многих друзей. Я никогда не строил дом до того, как начал, и понятия не имел, во что ввязываюсь. Мой ювелирный опыт научил меня начинать с идеи, добавлять сырье и производить готовый продукт.

Но разница в допусках изготовления ювелирных изделий и домостроения огромна. При закрепке бриллианта, если вы ошиблись на миллиметр, вы могли бы ошибиться и на милю. Что касается дома, я позволил грубой отделке добавить ему характера. Если бы я применил стандарты ювелира, я бы до сих пор его строил.

См. также Здания с энергоэффективными продуктами

Предыдущий Следующий

Этот уютный дом в Индиане, построенный Грегори Леманом — с тюками соломы внутри стен и почти футом плотной целлюлозной изоляции над дубовыми стропилами — имеет невероятно низкие счета за коммунальные услуги.