Технология строительства из сип панелей: Технология SIP – канадская технология строительства домов

Технология строительства домов из СИП панелей

Рассмотрим наиболее характерные особенности строительства домов из панелей СИП, благодаря которым сип-строительство наиболее выгодно отличается от других более классических методик возведения жилищ человека. И если в двух словах, то возведение дома из панелей СИП под ключ можно сравнить с неким строительным конструктором. И действительно: окна дома, сами сип-панели и каркас в основе — это самые настоящие элементы конструктора. А технология строительства — некая инструкция или, можно сказать, схема конструктора.

Характерные черты стройки на базе СИП

• Стройка происходит на базе тщательно проработанного проекта. Если для дома из традиционных материалов — кирпичный, из пеноблоков, бруса — подойдёт даже простенький эскиз, скачанный из Интернета, то с сип-технологией всё гораздо основательнее. Всё дело в том, что проект, который подготавливается при подготовке к строительству дома по технологии СИП, содержит полные данные о всех элементах панелей, устанавливаемых на каркасную основу. Конечно, можно также строить, как говорится, на глаз. Но в этом случае, как показывает практика, существенно возрастает расход панелей. Порой — даже на десять-двадцать процентов. Именно поэтому такое внимание уделяется подготовительному этапе. А именно — основательной проработке проекта.

• Дома из панелей СИП славятся своей высокой энергетической эффективностью. И всё из-за того, что в панелях СИП нет всевозможных микроскопических трещин, как в некоторых других материалах. Однако необходимо всё же внимательно обрабатывать все щели, возникающие в процессе стыковки панелей с каркасом. К сожалению, небольшие бригады строителей часто просто закрывают на это глаза.

• Далее — фактор всепогодности. Дом легко возводится круглогодично. К примеру, часто летом возводят фундамент и продолжают стройку зимой. В среднем на полное возведение требуется около трёх недель. Причём в этот срок входит и подготовка свай, и обустройство крыши. Таких сроков удаётся добиться из-за применения современных технологий.
  Интересно, что по подсчётам специалистов, на возведение дома из СИП требуется гораздо меньше труда — экономия порой достигает пятидесяти процентов, если сравнивать с обычными каркасными домами. Важно, что подведением коммуникаций допустимо заниматься не только после окончания стройработ, но и даже до установки стен (однако нужно дать затвердеть фундаменту). А если используется фундамент свайно-винтового типа или свайно-ростверкового, то можно заниматься коммуникациями уже после установки стенового комплекта.

• Обычно из СИП возводят строения в два этажа. Дом при этом оборудуется тёплым чердачным перекрытием. А также стропильной крышей с покрытием из металлочерепицы (либо применяется мягкая черепица). А вот в строении мансардного типа чердачное перекрытие не делают, крышу делают из тех же панелей СИП (то есть крыша тёплая). Однако есть ещё один вариант, когда крыша из панелей СИП заменяется на крышу стропильного типа, но при этом применяется утеплитель каменная вата (обычно — слой в двести миллиметров). Каменная вата — это один из самых эффективных теплоизоляторов.

Подготовительный этап

Всё начинается с выбора места под строительство дома. Важно также уточнить, где север, а где юг. Обращают внимание и на уклон местности. После этого можно переходить к выбору эскиза дома. На этом этапе продумывают то, как будут проведены коммуникации.

В случае, если планируется возвести дом на базе старого фундамента, то необходимо основательно промерить фундамент. Уделить внимание всем диагоналям и перемычкам, чтобы избежать внесения правок на более позднем этапе. Рекомендуется, чтобы замеры проводили именно будущие строители дома.

Теперь можно переходить к заказу проекта. После того, как будут внесены все коррективы, нужно окончательно утвердить проект. Рекомендуется основательно подходить к проработке проекта, поскольку в этом доме Вам жить годами. Не лишним будет вовлечь в процесс утверждения проекта всех родных и близких, которые будут далее жить в будущем доме. Также на этапе тщательной проработки проекта быстро отфильтровываются строительные бригады, которые привыкли возводить дома «на глаз».

Обращаем Ваше внимание, что до финального утверждения проекта нельзя возводить фундамент. И стоит также вбить в землю пару колышков, которые укажут строителям, где будет располагаться фасад.

Заключаем договор

С бригадой строителей обязательно нужно заключить договор на основе проекта. В договоре нужно прописать такие пункты, как точное время старта работ, указать место, где будет жить бригада. А также нужно отразить в договоре моменты по подъезду и другие важные вещи, которые влияют на процесс строительства. Теперь несколько слов о стройматериалах — обычно стройматериалы полностью поставляются строительной фирмой. Потому что снимаются многие вопросы — к примеру, о качестве и номенклатуре товаров. К тому же, часто это просто выгодно финансово. Также комплектующие должны поставляться с определённым процентом в плане отходов. Этот момент влияет на качество конструкции.

Важное примечание — как только Вы заключили договор со строителями, ни Вы, ни строители теперь не имеете права что-то менять в проекте. Поскольку именно такие изменения по ходу работ часто приводят к неудовлетворительным результатам, юридической неопределённости и плохим отношениям между сторонами. Особенно внимательно нужно относиться к ситуациям, когда сами строители предлагают внести какие-то изменения в проект по ходу основных работ. Конечно, в проекте действительно может быть ошибка. Но как показывает практика, чаще всего таким образом строители пытаются избежать части работ по причине непонимания некоторых нюансов строительства или в целях экономии времени.

Устраиваем фундамент

Чаще всего применяется фундамент из винтовых свай. Что можно сказать про такой фундамент? Он современный и действительно хорош для не сильно тяжёлых строений. При этом такой фундамент: легко установить хоть летом, хоть зимой; он подходит для практически любого грунта; отличается долговечностью, экологичностью, лёгкой установкой на требуемую высоту и не загрязняет участок. Как правило, сваи ввинчивают несколько ниже, чем глубина промерзания. Далее их обрезают на фиксированном уровне. После этого происходит заливка бетоном. И в финале — закрытие оголовками. Также сваи иногда связывают друг с другом уголками (или другим профилем), приваривая перемычки горизонтально и вертикально — в случае, если сваи возвышаются над землей более, чем на семьдесят сантиметров. В общем, винтовые сваи — это экономически выгодно, популярно, всепогодно, легко и просто в установке.

Хотя иногда применяется и фундамент ленточного типа. А также ростверк + буронабивные сваи. В целом, для строительства дома из  СИП панелей можно использовать практически любой фундамент. Конечно, при этом разные виды фундаментов могут существенно отличаться по цене, оперативности постройки и некоторым другим характеристикам.

Объединяем сваи с помощью цокольной обвязки

С помощью цокольной обвязки строители объединяют сваи в цельную систему или, можно сказать, конструкцию.

Часто для этого применяется брус двести на двести. Поскольку состыковать брус можно непосредственно над сваей, на этом этапе работ получается повышенное количество отходов. Брус обычно соединяют «в половину дерева» и фиксируют между собой и к фундаменту специальными скобами, а также, так называемыми, «глухарями» (особыми болтами). Часто получается, что над сваей соединяют три-четыре оконечника бруса. Все деревянные элементы этой части дома также обязательно нужно пропитать специальными составами, повышающими стойкость конструкции к огню и гниению. При этом применяется гидроизоляция — если фундамент из бетона, то двойная и рулонная. Всё это во многом влияет на то, сколько простоит возводимый дом в принципе.

Итак, чаще всего применяется фундамент из винтовых свай и используется цокольная обвязка. Причём обвязка — точно горизонтальная. Все углы должны быть прямыми, а размеры – соответствовать документации.

Цокольное перекрытие

Реализуется с помощью сип-панелей, а между ними — брус для соединения. Периметр также делается из бруса (типа торцевого). Соединительный брус должен быть в толщину сто миллиметров. А торцевой — полсотни миллиметров. При этом цокольное перекрытие должно быть толще стен на 50 миллиметров. Перекрытие должно быть надёжно закреплено на обвязочном поясе с помощью длинных саморезов. Обычно также балки обвязки и низ сип-панелей из перекрытия покрывают антисептическим составом и/или мастикой на основе битума.

Возводим внешние стены, а также перегородки

На этом этапе нужно правильно определить отступ стен на перекрытие, установить направляющий брус, поместить в него панели. Обычно монтаж сип-стен начинают в углу. При этом начальная панель должна быть установлена вертикально от угла. Далее к ней не менее строго вертикально нужно подсоединить очередную панель. После этого устанавливаются остальные стены — ни на миллиметр не отходя от проекта. На местах дверей и окон устанавливаются вертикальные стойки по всей высоте стены — получаются пустые проёмы.

При этом обычно допуски по дверям и окнам минимальные — поскольку отсутствует усадка и высока точность в плане установки сип-панелей.

Соединения внешних стен должны быть посажены на пену, которая при этом немного высовывается между OSB. А если осуществляется подрезка панели, то необходимо снова подготовить пазы под брус с помощью специального инструмента (на базе нагретой проволоки). Общее правило — стоит избегать узких элементов из панелей, а также лишних стыков. Пусть в этом случае можно сэкономить на материалах, но из-за этого уменьшается теплосопротивление.

Также обычно последнюю панель подрезают, тем самым компенсируя неточности, технологически особенности OSB в плане зазоров и другие расхождения в размерах. А если финальная панель устанавливается целой, то нужно подрезать предыдущую.

Как только установлены стены, можно переходить к сбору перегородок на базе менее толстых панелей СИП. Это наиболее распространённый вид перегородок, поскольку таким образом получается сэкономить. В результате всё должно быть запенено с верхней стороны и зашито брусом.

Перекрытие между этажами

Перекрытие играет роль звукоизоляции между первым и вторым этажом, а также перекрытие выступает несущей конструкцией относительно перегородок на втором этаже. Чаще всего применяется перекрытие трёх типов:

• сип-панели 224 на 625 миллиметров;
• деревянные балки 100 на 200 миллиметров в сечении;
• двутавровые балки (240 миллиметров).

Про первый вариант можно сказать, что он максимально технологичен. Второй вариант — максимально экономный. Третий вариант — подходит для перекрытия наиболее длинных пролётов и в тех случаях, когда требуется повышенная жёсткость. Однако если пролёты превышают 4,5 метров, то под перекрытием нужно дополнительно установить жёсткие балки типа LVL, так называемые, ригели.

В любом случае, вариант перекрытия должен быть определён ещё на этапе создания проекта. Поскольку на конкретный выбор существенное влияние оказывает планировка.

Перекрытие для чердака + стропильная крыша

В случае, если подразумевается верхний этаж, то он должен быть завершён специальным теплым перекрытием на основе СИП-панелей. А над ними — стропильная крыша (холодная). Это наиболее выгодный вариант, поскольку дом получается тёплым, а условия эксплуатации крыши — оптимальные.

При этом обычно применяются сип-панели 625 мм в ширину и стандартный брус (соединительный и закладной). Также если того требует проект, можно сделать люк из панелей.

Для установки стропильной системы применяются обычные правила, боковые прогоны и подкосы. Заподлицо внешнего края перекрытия крепится мауэрлат. Который также пришивается к брусу.

Крыша для мансардного этажа

В случае, если проект Вашего дома подразумеваем возведение мансардного этажа, то для сборки крыши применяются панели СИП с шириной, равной 625 миллиметрам. Что позволяет создать правильный тепловой контур у Вашего дома. Также в этом случае нельзя устанавливать стропильную систему и утеплитель из минваты. Потому что вата не защищает от прохождения воздуха. В результате чего нарушается тепловой контур и нивелируется вся польза от панелей СИП в плане сохранения тепла.

Следующие работы

Как только строительство завершено, можно переходить к этапу отделки. При этом для сип-домов характерна низкая цена и невысокая трудоёмкость отделки из-за ровности стен. Также для облицовки фасада обычно не используется специальный утеплитель либо панели из нескольких слоёв. Однако не нужно забывать, что в большинстве случаев отделка не стоит дешевле самого строительства. Пусть сип-дома в этом плане и выгодно отличаются от классических кирпичных или пенобетонных строений. Советуем Вам делегировать отделку и реализацию инженерных систем той фирме, которая непосредственно работает с сип-домами. Избегая «горе-мастеров», берущихся за дело, абсолютно не владея нужными знаниями.

Технология строительства из СИП панелей — I-SIP

Оценок: 0

Построить тёплый, уютный, красивый дом — это не такая уж простая задача. Трудности возникают уже на этапе проектирования: многие не могут определиться с материалом, из которого будет возведено жилище. Отличный вариант — СИП панели. Благодаря своим замечательным эксплуатационным характеристикам они становятся всё более популярными в нашей стране.

Сами СИП панели разделяются на множество подвидов, но конструктивно это всегда один и тот же «бутерброд». Утеплительный материал (чаще всего — пенополистирол) зажимается между двумя плитами, сделанными из сочетания бетона и древесной стружки в разных пропорциях или иных материалов. Внешне это выглядит как сэндвич, отсюда второй название – «сэндвич панели». Финальная стадия изготовления — плита утеплителя, зажатая между двумя другими плитами отправляется под пресс, чтобы стать единым целым. 

Такой метод изготовления наделяет СИП панели свойствами, очень полезными в домостроительстве — они показывают отличную теплоизоляцию и звукоизоляцию. Помимо этого, панели легки и прочны, что позволяет легко монтировать их практически на любых участках строящегося дома. Так как в составе СИП панели есть теплоизоляционный материал, не нужно тратить деньги на минеральную вату или иные утеплители. Тем не менее, если использовать этот стройматериал неправильным образом, его плюсы «обнулятся». 

Компания «ИнтерСити» изобрела уникальную методику строительства жилых домов, которая называется I-SIP. В её основе лежит два принципа — энергоэффективность и экономия. Суть заключается в том, что при строительстве комбинируется два отличных строительных материала, которые раньше почему-то всегда использовались по отдельности. Речь идёт о двутавровых балках и СИП панелях. Их сочетание творит чудеса. Дома, построенные по технологии I-SIP, получаются необычайно тёплыми и удобными, причём всё это — за весьма скромные деньги!

Заменив обычный деревянный брус двутавровой балкой, мы достигли очень интересных результатов. Заключаются они в том, что:

• Так называемый «мостик холода» был значительно уменьшен;
• Брус часто подвергается гниению и прению при монтаже СИП панелей. С двутавровыми балками эта проблема исключена, так как их полки находятся вне самих панелей;
• Используемые нами двутавровые балки идеально выточены и хорошо просушены, а потому их легко монтировать с СИП панелями;
• Полки двутавровых балок могут выполнять функцию обрешётки при внутренней и внешней отделке;
• Прокладывать коммуникации при использовании двутавров легко.

Помимо этого и у двутавров, и у СИП панелей есть ещё несколько преимуществ, связанных с транспортировкой и монтажом. Для строительства описываемой методикой СИП панели делаются без пазов, а потому они не повреждаются при транспортировке, что весьма удобно.

Ещё несколько преимуществ I-SIP

Конструирование зданий по технологии I-SIP позволяет снизить нагрузку на сам стройматериал — двутавровые балки, являясь опорами, берут всю нагрузку на себя. Также конструкция получается гораздо более жёсткой благодаря уменьшенному шагу стоек. Мы используем тонкие СИП панели (9 мм OSB вместо 12). Это возможно благодаря энергоэффективности всей конструкции и позволяет сэкономить на строительстве. 

Очень важной особенностью данного метода постройки является то, что строить можно в любое время года, в том числе — осенью и зимой. При возведении домов по технологии I-SIP не используются жидкие и полужидкие строительные смеси, что также весьма упрощает монтаж.

Упростить Вам задачу?

Мы хотим не просто рассказать подробнее о технологии строительства домов из СИП панелей, но и наглядно продемонстрировать практичность и надежность данной конструкции. Пришлите нам чертежи вашего будущего дома и мы подготовим проект дома, сделаем спецификацию и посчитаем коммерческое предложение. И, конечно, пригласим обсудить Ваш проект в мельчайших деталях.

Денис Красуленков, Инженер-проектировщик

Позвоните нам

*бесплатная раскладка за 24 часа

Оценок: 0

 

Sips 101 – Структурные изолированные панели

Крайне важно понимать необходимость и методы достижения здания с непрерывной изоляцией. Изоляция играет ключевую роль в ограждающих конструкциях здания и имеет первостепенное значение для создания и поддержания комфортной внутренней среды. Структурно-изолированные панели (SIP) — это строительные панели с высокими эксплуатационными характеристиками, используемые для полов, стен и крыш жилых и небольших коммерческих зданий. SIP-панели изготовлены из пенополистирола (EPS), зажатого между двумя конструкционными панелями из ориентированно-стружечной плиты (OSB) толщиной 7/16 дюйма. Когда они склеены вместе, они создают изолированную панель, которая в 2-1/2 раза прочнее, чем стена из каркаса.

ПОСМОТРЕТЬ БУДУЩЕЕ ФРАМА

Независимо от того, строите ли вы жилой дом, коммерческое здание или сельскохозяйственное сооружение, Enercept предлагает экономичность, энергоэффективность, улучшенное качество воздуха и один из самых простых способов строить экологично.

 

 

Направляющие

Энергоэффективность, прочность и методы строительства SIP-панелей Enercept являются результатом тщательного проектирования, проектных испытаний и опыта.

Руководство по строительству Enercept

Ваше практическое руководство по строительству с SIP-панелями Enercept

Загрузить сейчас

Руководство по электрооборудованию Enercept

Ответы и инструкции для электриков по прокладке электропроводки с помощью SIP-панелей Enercept

Загрузить сейчас

90 020 Спецификация Enercept

Технические спецификации для Enercept R.T.A.Structural Insulated Panels

Загрузить сейчас

SIP по сравнению с традиционной конструкцией

Чем SIP отличается от традиционной конструкции?

Быстрое строительство

Структурные теплоизоляционные панели сочетают в себе несущий каркас, изоляцию и обшивку в один этап. Оконные и дверные проемы Enercept изготавливаются на заводе в комплекте с обрамлением и перемычками. Быстрая система корпусов также продлевает строительный сезон.

Меньше труда по возведению каркаса

Строительство с Enercept требует меньше труда на месте, что экономит ваше время и, в конечном счете, деньги. По запросу Enercept может предоставить техническую помощь на месте опытным установщиком для строителей, плохо знакомых со строительством SIP.

Меньше отходов на стройплощадке

Поскольку наши панели поставляются готовыми к установке с уже готовыми отверстиями, на стройплощадке образуется очень мало отходов. Типичные отходы внешней отделки дома Enercept иногда можно вывезти в одном 55-галлонном контейнере.

Меньше ошибок кадрирования

SIP уменьшают допустимый предел для ошибок кадрирования. Каждая панель пронумерована в соответствии с компьютеризированным чертежом компоновки панели CAD. В системе панелей Enercept шириной 4 фута черновые проемы вырезаются и обрамляются на заводе и включают конструкционные перемычки. Панели изготавливаются в соответствии со спецификациями инженеров, избавляя от хлопот и догадок при проектировании и контроле качества на месте.

Превосходная прочность

Выдержит ли ваша ферменная крыша вес пикапа? Палочное обрамление зависит от целостности множества соединений между 2x и обшивкой. В SIP-панелях нагрузки распределяются по всей панели благодаря непрерывной связи между обшивкой и жесткой изоляцией, что делает их чрезвычайно прочными и идеальными для многих применений.

Часто задаваемые вопросы

Скорее всего, вы получили вводящую в заблуждение информацию о SIP. Нужны ответы? Вот факты о многих распространенных проблемах и вопросах.

Если вашего вопроса здесь нет, свяжитесь с нами… Мы будем рады помочь!

Вот некоторые распространенные вопросы, которые мы слышим о строительстве с помощью SIP.

Поболтай с нами, на базе LiveChat

Структурно-изолированные панели в дизайне экологически чистых зданий

Сокращение энергопотребления до нуля

Несмотря на то, что на дома в США часто не обращают внимания, на них приходится 15 процентов энергопотребления в стране. Таким образом, программа строительных технологий Министерства энергетики (DoE) поставила перед собой цель сократить потребление в жилых помещениях за счет разработки и внедрения на рынке концепции дома с нулевым потреблением энергии (ZEH). ¹

ZEH производят столько же энергии, сколько и потребляют — качество, в значительной степени зависящее от пенопластовой изоляции строительных конструкций, таких как структурно-изолированные панели (SIP), для формирования воздухонепроницаемой оболочки здания, которая сокращает энергию, используемую для отопления и охлаждения. Опираясь как на пластмассы, так и на традиционные строительные материалы, сочетание SIP и других энергоэффективных технологий делает концепцию ZEH ближе к мейнстриму, чем могут подумать многие профессионалы в области дизайна.

Пластмассы могут быть важной частью этих домов с нулевым потреблением энергии, поскольку они приводят к использованию только около пяти процентов всех ископаемых видов топлива, согласно информации Управления энергетической информации за 2005 год.

Концептуальная разработка ZEH
Рука об руку с концепцией нулевого энергопотребления идет успешная интеграция энергоэффективных технологий и возобновляемых источников энергии. Установленные на крыше фотоэлектрические (PV) батареи преобразуют солнечный свет в энергию, которую можно использовать в домашних условиях. В непиковые часы и в идеальных солнечных условиях эти фотоэлектрические панели производят больше электроэнергии, чем необходимо. Излишки продаются обратно местным коммунальным службам через сеть и зачисляются на счет дома для покупки энергии в часы пик или ночью, когда потребление превышает выработку.

Эти дома могут значительно повлиять на потребление энергии по всей стране, если эту концепцию можно будет легко и недорого внедрить в жилищную отрасль США. Министерство энергетики признает, что доступность является основным препятствием для широкого распространения ZEH. По этой причине он спонсирует продолжающиеся исследования и разработки и реализует налоговые льготы для фотоэлектрических панелей и экономии энергии «всего дома» в соответствии с Законом об энергетической политике от 2005 г. (EPAct 2005) , чтобы сделать энергоэффективные дома экономичным вариантом для строителей и покупатели жилья. ²

Фотоэлектрические блоки составляют большую часть дополнительных затрат на ZEH по сравнению с обычным домом. В последние годы эти массивы становятся все более эффективными и экономически оправданными, но цена по-прежнему колеблется в пределах от 6500 до 10 000 долларов за кВт/ч. ³ Из-за высокой стоимости фотогальваники ZEH должны в значительной степени полагаться на высокоэффективную оболочку здания и другие энергоэффективные технологии для достижения цели нулевого потребления энергии.

Другими словами, ZEH — это не отдельная технология, а совокупность интегрированных систем, тщательно разработанных для достижения экономичного энергосбережения. Герметичная оболочка и другие технологии могут снизить потребление энергии дома примерно на 70 процентов, оставив оставшуюся часть сэкономленной энергии на небольшую фотоэлектрическую систему. ⁴ (Экономия может варьироваться. Необходимо проконсультироваться с поставщиками, чтобы понять компромиссы в отношении энергопотребления.)

Структурные изолированные панели
В период с 2002 по 2005 год Ок-Риджская национальная лаборатория (ORNL) — испытательный центр Министерства энергетики — построена и контролируется пять тестовых домов с нулевым энергопотреблением в Ленуар-Сити, штат Теннесси. Дома размером от 9От 8 до 241,5 м2 (от 1056 до 2600 квадратных футов) были построены как часть подразделения Habitat for Humanity и спроектированы со стоимостью строительства, подходящей для некоммерческой организации. ORNL указал структурные изолированные панели для стен и крыш во всех пяти домах; это решение было основано на характеристиках конструкционных теплоизоляционных панелей в тестах ORNL на R-значение всей стены и воздухонепроницаемость для различных стеновых сборок. В 1996 году ORNL начала изучать R-значения всей стены более чем 400 стеновых сборок.

В то время как значения R изоляции измеряют тепловое сопротивление изоляции в полости, испытание всей стены измеряет изоляционную способность всей секции стены, принимая во внимание тепловые мостики стоек и других конструктивных элементов в стенах. Целых 45 процентов энергии, потребляемой домом, приходится на отопление и охлаждение, что делает хорошо изолированную оболочку здания критическим компонентом ZEH. ⁵ SIP состоят из жесткой изоляционной пенопластовой сердцевины, зажатой между двумя конструкционными обшивками. Можно использовать различные материалы сердцевины, в том числе пенополистирол (EPS), полиуретан, полиизоцианурат (полиизо) и экструдированный полистирол (XPS). Все эти материалы обеспечивают высокий уровень изоляции и полностью совместимы с панелью, прерываясь минимальным количеством пиломатериалов. Обшивка SIP обычно изготавливается из ориентированно-стружечной плиты (OSB), но также может быть изготовлена ​​​​из других материалов для конкретных применений.

Структурные свойства SIP обусловлены обшивкой и многослойной конструкцией, что означает, что они могут быть собраны из пиломатериалов небольших размеров. Традиционные каркасные стены в жилищном строительстве в среднем имеют коэффициент каркаса (то есть отношение площади каркаса ко всей площади непрозрачной наружной стены) в диапазоне от 25 до 27 процентов, в зависимости от сейсмических требований, в то время как стены из SIP в среднем составляют три процента. ⁶

В испытаниях ORNL преимущества однородной пеноизоляции в SIP-панелях продемонстрировали явное преимущество перед стенами с опорным каркасом. Стена с Р-19изоляция из стекловолокна и 2 × 4 шпильки 406,4 мм (16 дюймов) в центре (ос), испытанные при R-9,6 в вращающемся защищенном горячем боксе ORNL в соответствии с ASTM International C 236, Установившиеся тепловые характеристики строительных сборок по средствам Охраняемой Hot-box.

Стена из SIP толщиной 114,3 мм (4,5 дюйма) с изоляцией из пенополистирола плотностью 0,131 кг/м3 (1 фунт-фут), измеренная при R-14. Поскольку дома с традиционным каркасом подвержены значительным потерям энергии из-за тепловых мостов, усовершенствованные строительные системы с пеноизоляцией, такие как SIP или изолированные бетонные формы (ICF), играют важную роль в развитии ZEH (хотя индивидуальные характеристики могут различаться). ⁷

В дополнение к требованиям изоляции с высоким коэффициентом сопротивления теплопередаче функциональное ZEH требует эффективной герметизации ограждающих конструкций. Инфильтрация воздуха может иметь чрезвычайно пагубное влияние на эффективность использования энергии, поскольку конвективные потери составляют до 30 процентов расходов на отопление и охлаждение дома. ⁸

«Когда вы говорите о высокоэффективных домах, даже приближающихся к нулевому потреблению энергии, вы должны иметь воздухонепроницаемость», — говорит Джефф Кристиан, директор ORNL Центра строительных технологий лаборатории. «Легко получить герметичную оболочку с SIP, потому что вы можете измерить окончательную воздухонепроницаемость дома со стенами и крышей из SIP до установки гипсокартона». 9№ 0003

Создание воздушного барьера может быть простым и эффективным при использовании плит OSB с коэффициентом проницаемости 0,9, ламинированных с обеих сторон панели. ⁹ SIP-панели с облицовкой из OSB могут изготавливаться размером до 2,4 x 7,3 м (8 x 24 фута) с гораздо меньшим количеством стыков, которые необходимо герметизировать, чем в обычном каркасе. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) признает это преимущество SIP-домов и не требует проверки дверцы воздуходувкой для проверки на утечку воздуха, чтобы получить квалификацию для программы Energy Star.

По словам Сэма Рашкина, национального директора Energy Star for Homes, «дом SIP имеет меньше трещин, меньше соединений и менее сложные интерфейсы между кондиционируемыми и некондиционируемыми помещениями, и его значительно легче сделать герметичным».

Стыки между панелями герметизируются изолированными шпонками, герметизирующей мастикой SIP и/или расширяющейся полиуретановой пеной на каждом крае, где панели соприкасаются. Специально разработанная самоклеящаяся лента SIP предназначена для нанесения на внутренние стыки кровли, чтобы усилить уплотнение и предотвратить проникновение теплого влажного воздуха изнутри в стыки панелей.

Испытания в крупномасштабном климатическом симуляторе ORNL небольшой SIP-комнаты размерами 3,3 x 3,3 м2 (10,9 x 10,9 футов) показали, что она в 14 раз плотнее, чем идентичная комната с каркасом 2×6, батистовой изоляцией и обшивкой. ¹⁰ Хотя характеристики могут различаться, результаты испытаний на низкую инфильтрацию воздуха, обеспечиваемые конструкционными изолированными панелями, были воспроизведены в домах ORNL с нулевым энергопотреблением и способствовали их энергосбережению.

Каждый дом в Ок-Ридже перед завершением строительства подвергался проверке на герметичность. Естественная скорость инфильтрации в этих домах составляет менее 0,1 воздухообмена в час (ач), в то время как в других обычных каркасных домах аналогичного размера, построенных тем же филиалом Habitat for Humanity, она колеблется от 0,2 до 0,25 (см. Таблицу 1 на стр. 11).

Низкий уровень инфильтрации воздуха может улучшить качество воздуха в помещении (IAQ) в дополнение к снижению конвективных потерь энергии. Дома SIP требуют механической вентиляции в соответствии с Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) 62.2, «Вентиляция и приемлемое качество воздуха в помещении в малоэтажных жилых домах » для подачи свежего воздуха жильцам. Тесные дома также можно эффективно осушать, чтобы уменьшить рост плесени, особенно в жарком/влажном климате.

Энергосбережение
В каждом ZEH, построенном ORNL, используется различное сочетание энергоэффективных технологий. Во всех пяти домах использовались SIP-стены толщиной 114 или 165 мм (4,5 или 6,5 дюйма) и SIP-кровля толщиной 165, 203 или 254 мм (6,5, 8 или 10 дюймов). Фотогальваника мощностью от 1,98 до 2,2 кВт обеспечивала дома возобновляемой энергией. Другое используемое энергосберегающее оборудование включало высокоэффективные окна, ОВКВ, бытовую технику и освещение. В двух домах использовался геотермальный тепловой насос, в четырех — водонагреватель с тепловым насосом, а в одном — солнечный водонагреватель.

Ученые из Ок-Риджа установили от 30 до 80 датчиков в каждом доме для контроля энергопотребления в течение первого года проживания. Жильцам были даны основные указания по мерам энергосбережения, и они могли свободно управлять оборудованием в доме по своему усмотрению. Результаты этих домов напоминают реальные условия для будущих ZEH (таблица 2). Дома обслуживались Управлением долины Теннесси (TVA) по местной ставке 0,068 доллара за кВтч, и они могли продавать всю солнечную энергию обратно коммунальным предприятиям по цене 0,15 доллара за кВтч. Первые четыре дома (данные по ZEH 5 были недоступны на момент написания этой статьи) имели среднюю стоимость энергии от 0,75 до 1,00 доллара в день, что не соответствовало нулевому энергопотреблению, но было достигнуто значительное снижение энергопотребления и сделан важный шаг к достижению цель нулевого энергопотребления к 2025 г.

ZEH 4 был самым эффективным домом, несмотря на то, что он был одним из самых больших. Дом ² (1200 кв. футов) площадью 111,5 м имеет подвал с выходом из Т-образного фундамента и большее количество дверей и окон, чем в домах меньшего размера. ZEH 4 использовала всего 9934 кВтч в первый год, что составило 275 долларов в год на коммунальные услуги или в среднем 0,75 доллара в день. Высокоэффективная оболочка здания SIP позволила сократить расходы на отопление и охлаждение до 0,49 доллара США в день.

Предсказание будущего

Хотя концепция дома с нулевым потреблением энергии в настоящее время осуществима, высокая стоимость фотоэлектрических батарей делает цель нулевого энергопотребления немного недосягаемой для среднего покупателя жилья. Дом Anderson Sargent Custom Builder LP, получивший награду Energy Value Housing Award (EVHA) в этом году, использовал нулевую энергию при стоимости строительства 171 доллар США за квадратный фут. Дом использовал фотоэлектрическую батарею мощностью 8 кВт и был продан за 1 миллион долларов. ¹¹ Для сравнения, ZEH 4 был построен по цене 93 доллара США за кв.

Недавний опрос, проведенный Исследовательским центром Национальной ассоциации домостроителей (NAHB), показал, что 83 процента покупателей жилья были бы готовы приобрести ZEH, если экономия на коммунальных услугах компенсирует увеличение платежей по ипотеке. производить ZEH для удовлетворения таких требований покупателя, при условии, что исследования и разработки продолжат снижать стоимость фотоэлектрических систем, и если федеральное правительство или правительство штата предложат 30-процентную налоговую скидку на фотоэлектрические элементы, аналогичную EPAct 2005.

Рыночное исследование этого гипотетического сценария предсказывает, что к 2050 году ZEH достигнет 67-процентного проникновения на рынок нового жилья, что составляет 17 процентов совокупного фонда жилья для одной семьи. Если в каждом доме будет использоваться нулевая энергия, ZEH сократит потребление энергии в стране примерно на три Quad, или 2,55 процента от общего потребления энергии в стране.