Интенсивность теплообмена между внутренними помещениями коттеджа и улицей определяется тремя основными факторами: разницей температур внутри и снаружи дома, сопротивлением теплопередаче его ограждающих конструкций (стен, окон, кровли) и интенсивностью воздухообмена. Разберёмся со всем по порядку.
Стена на пути жары
Основной объём теплообмена — приблизительно 40% — приходится на стены. Чтобы его минимизировать, необходима эффективная теплоизоляция. Ни кирпич, ни бетон, ни пеноблоки не создадут её без значительного увеличения толщины и массы стен, влекущих за собой усиление фундамента и стремительный рост сметной стоимости строительства. Альтернативное решение — многослойные конструкции по типу «сэндвича», обеспечивающие эффективную теплоизоляцию при минимальной толщине и массе, например — навесной вентилируемый фасад (НВФ). «Навесные фасады имеют ещё одно неоспоримое преимущество — их можно монтировать на уже эксплуатируемые дома. Если при этом использовать облегчённую подконструкцию для малоэтажных зданий и лёгкую стальную облицовку, то дополнительная нагрузка на несущие стены будет незначительной и позволит обойтись без их усиления или укрепления фундамента», — говорит Сергей Якубов, руководитель департамента фасадных систем и ограждающих конструкций Группы компаний Металл Профиль, лидера по производству фасадных и кровельных систем в России.
Как объясняет специалист, НВФ можно смонтировать на любом доме — от деревянного сруба до каменной постройки. Утеплитель (обычно негорючая минеральная вата) монтируется непосредственно на стены и закрывается сверху гидроветрозащитной мембраной. Также к стенам крепятся несущие кронштейны, на которые с помощью направляющих навешивается фасадная облицовка. Между ней и утеплителем есть воздушный зазор, обеспечивающий беспрепятственное выветривание влаги.
Минеральная вата обладает уникальными теплоизоляционными характеристиками: при толщине слоя в 80-100 мм она даёт примерно такой же эффект, как метровой толщины кирпичная кладка, но при этом почти ничего не весит. Для частного дома подойдёт экономичный вариант с лёгкой ватой на основе стекловолокна с толщиной слоя утепления от 50 до 200 мм, в зависимости от климата региона. Гидроветрозащитная мембрана, например, Tyvek Housewrap, выполняет сразу несколько задач. Во-первых, она препятствует выветриванию тепла из наружного слоя минеральной ваты движущимися в вентиляционном зазоре воздушными потоками. Во-вторых, она защищает слой теплоизоляции от намокания, которое может вызвать образующийся на внутренней поверхности облицовки конденсат. И, в-третьих, благодаря своей хорошей паропроницаемости мембрана позволяет дому «дышать», создавая комфортный для жилья микроклимат.
Как уже было сказано выше, для частного домостроения ввиду своего малого веса в качестве облицовки больше всего подходит стальной сайдинг. Гамма оттенков этого материала необычайно разнообразна и включает как пастельные, так и яркие тона, что оставляет свободу для полёта фантазии архитекторов, дизайнеров и самих домовладельцев. Сегодня на российском рынке представлены несколько видов стального сайдинга: это т.н. «корабельная доска», а также «L-брус» и «Woodstock», имитирующие формой и рисунком соответственно клееный брус и оцилиндрованное бревно. При этом стоимость сайдинга весьма демократична. В частности, к бюджетным вариантам (примерно от 280 руб./м2) можно отнести сайдинг с покрытиями Полиэстер и Viking. В премиальном сегменте (460-490 руб./м2) представлены облицовки из стали с покрытием Colorcoat PrismaTM, ПВДФ, Пластизол, а так же Ecosteel (имитация дерева), которые отличаются не только большим разнообразием цветов и фактур поверхности, но также повышенной стойкостью к влажной морской атмосфере, механическим воздействиям, и УФ-излучению. По мнению московского архитектора Юлии Шаровой, стальной сайдинг — оптимальное решение для отделки фасадов загородных домов среднего и нижнего ценового сегмента, которое сохранить им свежий вид в течение 30-50 лет.
Небольшой вес стального сайдинга позволяет использовать облегчённую подконструкцию (кронштейны и направляющие). Её элементы легче, поскольку изготавливаются из оцинкованной стали небольшой толщины, что значительно снижает стоимость системы при полном сохранении её эксплуатационных свойств
Коль скоро речь зашла о фасадных облицовках, то нельзя не вспомнить и о виниловом сайдинге, получившем популярность из-за своей низкой стоимости. К сожалению, на поверку это решение оказывается не таким уж и экономичным. В летнюю жару, особенно под прямыми солнечными лучами, такой сайдинг «плывет» и деформируется, естественно, не возвращаясь потом в первоначальное состояние. А жара, как уже было отмечено в самом начале, становится с каждым годом всё сильнее. Зимой же, в мороз, он становится хрупким и лопается даже от несильного удара. Наконец, виниловый сайдинг быстро выгорает на солнце: именно поэтому его и окрашивают исключительно в пастельные тона.
Нужно отметить, что при наличии определённых навыков обращения с инструментом и стройматериалами вентилируемый фасад на небольшой дом можно смонтировать и самостоятельно, сэкономив таким образом немалую сумму денег на монтаже.
Почему в жару не стоит открывать окна
Подобный совет сегодня можно часто услышать от медиков, хотя на первый взгляд он и кажется странным. Вообще, воздухообмен – это тема, заслуживающая отдельного разговора. Например, согласно результатам исследований, проведённых в университете Оксфорд Брукс (Великобритания), снижение воздухопроницаемости ограждающих конструкций способно внести гораздо больший вклад в теплоизоляцию, чем избыточное увеличение толщины утеплителя. Поэтому одним из основных факторов, определяющих показатели энергоэффективности зданий, является интенсивность неконтролируемого воздухообмена внутренних помещений с окружающей средой, которая напрямую зависит от герметичности стыков всех составных частей здания. Конечно, частный дом вряд ли можно сделать герметичным, однако и пускать процесс воздухообмена «на самотёк» тоже не стоит. Многие полагают, что открытые окна впустят в дом свежий воздух и спасут их от жары. Но если снаружи температура выше, чем дома, то такой метод не сработает. В сильную жару окна лучше держать закрытыми в течение дня, а открывать их уже после заката, когда температура на улице спадает.
Справедливость сказанного подтверждают и данные российских исследований. Например, эксперимента, который провели специалисты компании PROPLEX, первого российского разработчика и крупнейшего производителя оконных ПВХ-систем по австрийским технологиям. В процессе испытаний тестировали деревянное окно с обычными стёклами и ПВХ-конструкцию на основе системы с двухкамерным стеклопакетом с низкоэмиссионным покрытием. В комнате с обычными окнами кондиционер снизил температуру с +30°С до +24°С за 7-8 часов. Пластиковые окна позволили сократить необходимое время до 3-4 часов. То есть затраты на потребляемую кондиционером электроэнергию были снижены приблизительно на 50-60%.
«Этот положительный эффект можно усилить с помощью специальных технологий, — добавляет Лев Минуллин, директор по развитию компании PROPLEX. — Например, мы ламинируем оконный профиль плёнкой Cool-Colors с защитой от инфракрасного излучения. Покрытие отражает до 80% теплового излучения, воздействующего на наружную часть окна, что не только увеличивает срок его службы, но и позволяет поддерживать прохладу в комнате, особенно если она выходит на солнечную сторону».
Дуновение прохлады
И всё же воздухообмен дому необходим. К тому же, как бы надёжно ни был теплоизолирован дом, температура в нём всё равно не будет оставаться на одной и той же отметке. Хотя бы потому, что мы сами тоже осуществляем теплообмен со средой, в которой находимся, а температура нашего тела составляет ни много ни мало 36-38°С. Ещё горячий воздух будет проникать через двери при каждом входе и выходе. Кроме того, огромный выброс тепла производят всевозможные электроприборы, особенно кухонные плиты. Таким образом, для поддержания комфортной температуры в летнюю жару необходимо использовать кондиционер.
Учитывая тот факт, что, помимо летней жары, на наши широты выпадают не менее серьёзные зимние холода, дом лучше оснащать всесезонным кондиционером «2 в 1», который может не только охлаждать, но и подогревать воздух. Конечно, для экстремальных холодов этого недостаточно (да и не при всякой минусовой температуре можно включать даже всесезонную сплит-систему), но для межсезонья — вполне. Впрочем, другие кондиционеры на современном рынке практически больше и не предлагают. На долю сплит-систем категории «2 в 1» приходится более 70% всех продаж, а в прогрессивной Японии — все 100%. Если кондиционер планируется эксплуатировать в условиях экономии электроэнергии, то лучшим решением будут инверторные модели, например, кондиционер GREE U-poem с ультранизкочастотным компрессором G10. После достижения заданной температуры в помещении агрегат снижает обороты и потребляет всего 45 Вт электроэнергии: даже меньше, чем простая лампочка накаливания.
Отличие инверторных кондиционеров от обычных заключается в том, что за счёт возможности изменения частоты вращения двигателя компрессора они экономично расходуют электроэнергию и не создают значительной нагрузки на электросеть, а кроме того, обеспечивают более точное поддержание температуры.
Под палящим солнцем
В заключение следует сказать несколько слов о кровельном покрытии. Конечно, теплоизоляция кровли летом не играет такой роли, как зимой, поскольку зимние теплопотери через крышу (а они могут достигать 25% от общего объёма) обусловлены, в первую очередь, конвективным движением воздуха: тёплый всегда поднимается вверх, а холодный опускается вниз. Уносить из дома через кровлю прохладу восходящие потоки не могут. Однако здесь главную роль играет другой фактор — нагрев кровельного покрытия солнцем. И с этой точки зрения утеплённая металлочерепичная кровля с вентиляционным зазором между покрытием и теплоизоляцией, конечно, предпочтительнее.
Нужно помнить также и о том, что различные материалы по-разному нагреваются на солнце. Ведь раскалённая кровля ещё и увеличивает температуру воздуха вокруг дома, что в конечном счёте может повлиять на температуру внутри. Во избежание подобных последствий в качестве кровельного покрытия разумно использовать кровельное покрытие с высокими отражающими свойствами. Например, металлочерепица из стали с покрытием AGNETA не только имитирует медную кровлю, но и гораздо слабее нагревается. Дело в том, что входящие в состав покрытия светоотражающие микросферы, дающие характерный блеск, существенно увеличивают отражение поверхностью металлочерепицы ИК-излучения. Похожими свойствами, хотя и не столь ярко выраженными, обладает и металлочерепица из стали с покрытием Colorcoat PrismaTM на основе полиуретана, в палитре которой множество оттенков «металлик».
Не секрет, что постоянный нагрев солнцем вреден и для самих кровельных материалов. Хорошая теплоизоляция только увеличивает необходимость в теплоотводе, иначе поверхность будет постоянно испытывать температурные перегрузки и быстро приходить в негодность: именно это является бичом штукатурных фасадов. В жарком климате, даже выкрашенные светлой краской, они довольно быстро выгорают и растрескиваются. То же самое относится и ко многим кровельным материалам, особенно на битумной основе. Именно поэтому стальной сайдинг и металлочерепичная кровля являются оптимальным выбором для жаркого лета (впрочем, и для холодной зимы тоже).
Особого внимания заслуживает устойчивость кровельных материалов к УФ-излучению, которой в России обычно пренебрегают. Например, для обычного полиэстера этот показатель соответствует RUV2 по европейской шкале, а для той же Colorcoat PrismaTM — уже RUV4. Полиэстер значительно быстрее выгорает, что обусловлено деструкцией смолы, приводящей сначала к потере блеска, а потом и цвета. Это легко заметить даже невооруженным взглядом: за 10 лет на солнце полиуретановое покрытие может изменить цвет и глянец примерно до 10% от первоначального, а полиэстер — до 60%.
Кстати, теплоотражению может способствовать не только само кровельное покрытие, но и, например, слой гидроизоляции. Например, мембрана Tyvek Solid Silver с серебристым покрытием. Другим важным элементом тепловой защиты дома является пароизоляция с отражающим слоем (Tyvek AirGuard Reflective, Delta Refleх), которая минимизирует эффект от перепада температур между утеплителем в помещением.
Обжигающие языки пламени, духота и страшное пекло — вот как традиционно изображают картину ада. Примерно таким же может показаться вам ваш собственный дом в особо жаркие дни, если не озаботиться его теплоизоляцией. Существует ли загробная жизнь и возможно ли избежать огненной кары за грехи после смерти, неизвестно. Но при жизни избежать адской жары можно точно. Не стоит заставлять себя потеть раньше времени: построить прохладный дом или преобразовать уже имеющийся — не так уж сложно. А вложенные в это дело деньги с лихвой окупит обретённый комфорт.
