Серия «Оптимальное строительство»

О нелинейной связи теплопотерь и затрат на отопление

В сущности, речь идет о связи мощности (теплопотерь) и энергии {затрат на отопление).

Нормативы, оценки экономики утепления - исходят из линейной связи. В два раза снизили потери дома (Вт/С), в два раза снизилась потребная теплоэнергия и деньги.
Как будет показана ниже, это грубая ошибка.

Физика нелинейностей.

Источников нелинейности - два:

  1. - наличие бытового тепловыделения в доме

  2. - нелинейное распределение температуры по году.

Иллюстрация первого варианта

Местность, где никогда не бывает температуры меньше нуля.
Два одинаковых дома:

  • все потери - 20 Вт/С,

  • бытовое тепловыделение (тепло людей, эл.приборов...) - 400Вт,

  • температура в доме +21С,

  • потребная мощность обогревателя 20Вт (бытовые греют на 20С, дефицит в 1С, покрыватся мощностью в 20 Вт).

Утепляем один из домов, так, что потери снижаются в 1.05 раз, с 20, до 19Вт/С.
Исходя из линейности связи, ожидаем линейное снижения затрат на отопление, т.е. в 1.05 раз.
Видим, что затраты снижаются в бесконечное количество раз, утепленный дом теперь не нуждается в отоплении, затрат ноль, линейности нет.

Иллюстрация второго варианта.

О нелинейной связи теплопотерь и затрат на отопление Строительство, Стройка, Отопление, Дом, Длиннопост

Это Вологда, 2015 год, стандартный трехчасовой метеографик, посчитано количество часов в год, при разных температурах.

Наблюдаем четко выраженное бимодальное распределение. Это не особенность года, либо Вологды. Моды, это переходы осень-зима и зима-весна (пик в районе нуля) и весна-лето, лето-осень (температура болтается в районе 12-15С).

На примере первого варианта, мы убедились, что снижение потребности отопления до нуля, вносит резкую нелинейность.

Опять возьмем два дома:

  • - местность - Вологда.

  • - тепловыделение 500 Вт

  • - потери 200 Вт/С (брус, бревно...) и 28 Вт/С (суперпупер утепление)

  • - в домах хотим +20С

  • - начало отопительного сезона для первого дома - 20-500/200=17,5С
    для второго дома 20-500/28=2,1С

Равно снижаем потери обоих домов, так, что начало отопительного снижается на 2С.

У первого года, начало отопительного снизится до 15,5, длительность отопительного снизится примерно на 400 часов.

У второго дома, начало отопительного снизится до нуля, длительность отопительного снизится больше чем на ПОЛТОРА МЕСЯЦА, на 1220 часов (в инж. месяце 730 часов).

Иллюстрация потерь и затрат, для домов с разным утеплением.

О нелинейной связи теплопотерь и затрат на отопление Строительство, Стройка, Отопление, Дом, Длиннопост

Абсцисса - температура улицы, ордината - годовые энергозатраты на отопление при данной температуре. Интеграл кривых - полные энергозатраты года. Данные те же, метеоархив, Вологда, 2015.

Коротко по домам:

  • 187 - обычный брус/бревно

  • 70 - хорошо утепленный дом

  • 18 - утепление на грани фантастики, по мне, реализуемо в домике 6*6, больше вряд ли.

Коротко окончательный вывод:

При снижении потерь дома в 10 раз, затраты на отопление падают в 209 раз.

Хотели покороче - вот :)

Показать полностью 2

Почему использовать большие слои теплозащиты - нужно, а вот использовать наше СП Теплозащита - не нужно

Ну, наверное так и пойдем. Вначале обоснуем слои в разы большие стереотипов и норм, а потом про (фундаментальные) косяки наших нормативов и неприменимость СП Теплозащита для малоэтажки (частных домиков).

Последствия снижения теплопотерь и подходы к оценке экономики.

- "А у меня в доме тепло!" - наверное самый частый (и самый бестолковый) довод против утепления.

С ним все просто. У меня в вездеходе катался чум. Ставится за минуту, хозбыт на стоянках. Приготовить, поесть, накатить, за жисть... Обычная современная тряпка, типа оксфорда. Так вот, в тридцатник мороза, мы там без курток сидели. Пока пошехонка красная. Протопить можно все, "у меня тепло" - никак не описывает потери и затраты.

Обычная оценка экономической эффективности - посчитали затраты на доп.утепление, стоимость годовой экономии энергии, вышли на срок окупаемости. Вроде все логично, если забыть, что "дьявол в деталях".

Потребная мощность и цена инженерки

У меня до -30С хватает 3 кВт. Деревянный дом на те же 80 м2 и -30С будет кушать под 15 кВт

Китайский генератор 3 кВт - 20 тыс влезает в любой угол гаража.

Генератор 15 кВт - 300 тыс. и требует какого-то вагончика.

И... вот только на этой разнице, многократно окупается весь наш добавочный утеплитель.

Тепловой насос на 3 кВт - 30 тыс., на 15 кВт - полмиллиона... котел, солнечный коллектор, объем и стоимость теплоаккумулятора, его размеры и куда впихнуть невпихуемое, цена и количество обогревателей, проблемы электроподключения при местном дефиците мощности, потребные сечения и цена кабелей, принципиальная возможность, или невозможность электроотопления... - все это, как-то выпадает из "экономического" анализа.

Причем ведь очевидные, простые, понятные и значимые вещи. Но, их в упор не видят. Почему так - загадка.

Тарифы

Энергоголод. Не завтра. Уже Завтра будет много хуже

Вот, даже если посмотреть на динамику стереотипов:

90-ые: - Да, я аж 25 мм пенопласта на даче поставил! Не, ну ты глянь, какой теплый, какие, нахрен, 50 мм!? Ты его рукой потрогай! Теперь ваще африка будет!

00-ые: - Да какие 25, вот 50 мм... нууу может и прокатит...

10-ые - 100 мм?... А может давай сразу 150 заложим?

20-ые. 200? Да не, че-то маловато...

30-ые?

50-ые???

Да нехрен тут умничать, умные дяденьки в НИИ СФ (стройфизики), всю экономику посчитали и физику превзошли...

- "Ладно, начну издалека" - сказала Аленушка - Не надо мне чудища для сексуальных утех, а привези ты мне тятенька, цветочек аленький...

Никто Ваш домик не считал. Там вообще нет про Ваш домик, там про другое.

Скажу больше, там нет не только экономики, но и физики. Неожидано? Ок, разгребаем.

Ну, самое простое и вообще на пальцах: в условном кубике квартиры, на улицу (в холод), смотрит одна грань, остальные в тепле.

В Вашем домике - на улицу смотрят все шесть граней.

Где-нибудь в СП, есть черным по белому, что мол в одноквартирном доме, теплопотери увеличиваем шестикратно? Может доп.расчет, кратный коэффициент.. не? И Вы все еще убеждены, что этот СП про Вас?

Идем дальше. В Берлине, слой минваты 300 мм. В Москве - 150. В Берлине, в конце декабря трава еще зеленая, а в восточной части (где питерские дворы-колодцы), фонтанчики выключают аж в январе, вдруг таки замерзнут.

Немцы - идиоты, или с нашими что-то не так?

Кстати, про "у них газ дорогой". Попробуйте посчитать, сколько газа может на одну ЗП купить немецкий ординарный доктор, сколько наш. Будет понятно, где он дорогой.

А что с физикой

Беда с физикой. У нас, линейная модель. В два раза снизили теплопотери на градус, в два раза снизятся платежи за теплоэнергию. У них, в смысле у рептилоидов из НИИ СФ на ихней Нибире - именно так.

А в нашей (земной) физике, разумеется, все сугубо нелинейно. И, это все, существенно, меняет.

Но про это, в следующей статье. Ну, надо жеж интригу держать :)

А тут, в завершении:

- нормы СП Теплозащита, не обусловлены экономикой. Не относятся к экономике малоэтажки.

Это сложнейший комплекс компромисов между наукой, государством и большими деньгами большой стройки.

Все еще, усугубляется тремя факторами.

  1. Покупатель в многоэтажке, еще не оценил экономичность. Мы, все еще НЕ ПЛАТИМ полную цену за отопления. До людей, еще не дошло, что разница в оплате за тепло между кирпичным и современным домом - может достигать десятков, а потом и сотен тыс. рублей в год.

  2. Строители не готовы терять привычную маржу, вкладываясь в утепленные дома, за которые, люди не хотят платить больше (см.п.1)

  3. Наши строители НЕ УМЕЮТ строить действительно теплые дома. Дернулись на нормы 2003-го, в результате, уже через 8 лет, только в москве, под 800 НОВЫХ аварийных зданий, которым менее 8 лет.

    Отыграли с нормами назад.

    А буржуи - не отыграли. И, со временем, научились. А мы, опять в жопе и опять в догонялки...

Показать полностью

Оптимальное строительство

Основные цели проекта:

- снижение цены квадрата (в разы), относительно рынка.

- снижение цены владения (в разы от стереотипов), т.е. в разы затраты на обогрев, а конструктивы, материалы, решения - как можно ближе к "необслуживаемо на весь срок службы"

- конструктивы обеспечивающие прочностные решения - по нормативам (IRC, либо наше СП по каркасникам)

- нормативные, либо топовые характеристики жилья (освещенность, жесткость перекрытий, воздухообмен, звукоизоляция, микроклимат...)

- любой мужик сможет (без ковычек). Не требует профи. Потребные навыки сведены к: отмерить рулеткой до миллиметра, отрезать торцовкой с лазером и кондукторами, жать на курок нейлера и таскать доски. Очень-очень-очень много досок... Мужик - ключевое в плане, чтоб не помер под шестиметровой доской 50*200 (50-60 кг).

- заточено под стройку в одну каску (но даже вдвоем, быстрее вчетверо)

- в проект (проект тут не конкретный дом, а совокупность подходов, решений, конструктивов, идей...) - включены элементы проектирования, ориентированные на людей без высшего образования (возможность менять что-то под себя, свои условия)

Короче, тут про быстро, дешево и качественно и в одну каску в одном флаконе, про мировую мечту и вот это вот все )

Проект объявлен свободным (freeware), бесплатным, без ограничений, можно брать все, или любую часть без ссылок на.

Проект вылржен в деталях (60 статей, включая подходы к проектированию) на Дзене, "Оптимальное строительство". Дзен, "Оптимальное строительство" https://dzen.ru/optim_stroi

В рамках проекта, для поверки практикой ряда решений, конструктивов, технологий был построен полноразмерный полигон с пятном застройки 160 м2.

Что получилось.

Размеры (по стенам, не по свесам крыши) дом 9*11 + гараж 5.5*7 + веранда 2*5.5 + терраса 3*4. Все, кроме террасы - в теплом контуре.

Жесткость перекрытия 1/1250. Впятеро жестче СП.

Слои утеплителя (и сопротивления), пол, стена, потолок: 400(13), 300(10), 550(18). Пеноизол. Не догма, спорный материал, но мне другой не привезти было. По дороге брод, фуры не идут, а в доме более 120 м3 утеплителя.

Оптимальное строительство Дом, Стройка, Строительство, Каркасный дом, Длиннопост

Правильный слой пола, пачка винстона для масштаба :)

Конструктивами стены ПОЛНОСТЬЮ РЕШЕНА ПРОБЛЕМА УСАДКИ УТЕПЛИТЕЛЯ. Может быть любой, теперь это не важно. Утеплитель - бесформенный, заливка, засыпка.

Слои утепления без мостиков холода, включая отсутствие мостиков по сопряжениям пол-стена, стена-потолок.

Двери 100 мм пеноплекса, без мостиков холода (исключая контур из дюймовки по периметру), до улицы две таких двери, третья обычная финка с тамбуром 300 мм.

Окна 12 м2 (на жилую 80 м2 с глубиной комнат 4 м), сопротивление 1.5 (два I-стекла, третье М, обе камеры аргон, 19 мм)

Отопление теплые водяные полы, электрокотел 5 кВт (ТЭНы 1.7 и 3.4 кВт, меньше не было). 3.4 кВт хватает до -35С, в доме +23-24С.

Построен на открытой местности (под Вологдой, полуброшенная деревня, зимуют два дома). Ниже -43С, еше было, в сороковник - полет нормальный.

Сейчас (ночью -5, днем +10, солнце) - две недели, как отопление отключено (пару раз ночью таки включал, было до -8С, к утру дом остывал до +20С).

Рекуператоры посчитаны, спроектированны (на теплоАКБ), но не сделаны ("и так сойдет", короче заленился). Вентиляция через приоткрытые окна, примерно 50-60 м3/ч на двоих, контроль по датчику СО2 (700-800ррм). Влажность зимой 40-45%. При -40С - на уличной стороне окон по зазору проветривания - иней, зазор на окнах начинает обмерзать, раз в пару дней, сантиметр льда, приходится скалывать, для Вологды (единицы таких дней) - решение ветиляции через окна на грани, но прокатит, для Воркуты (сороковник неделями) - не прокатит.

Электрика - топология звезда, к каждому потребителю свой кабель и автомат. В главном щите занято 49 мест на динрейке. На кухню, котел, санузел, гараж, улицу - дифавтоматы. Есть переключатель на резерв (генератор).

Сантехника без понтов, унитаз, ванна, две мойки.

Полы хороший линолеум, потолок ПВХ, стены обои и покраска по ГК.

Стройка в одну каску + на 5 недель нанимался мужик в помощь, примерно 15 тыс в неделю, за 12 часв в день, пятидневка. Стройка в 58 годиков, онкобольным (лейкоз). Это я к тому, что "пацаны, не очкуйте, стройтесь".

Старт 13 июня, под крышей и со стенами 5 октября. Этот этап в режиме упал, очнулся, к станку.

Заселение конец следующего июня (на все чуть больше года). Доделки по мелочи (плимтуса, полки, короба...) еще месяца три, без фанатизма.

Планировка затгчена под блочное строительство. Вначале санузел, прихожая, техкомната, кухня-гостиная, спальня. Появились дети - пристрой двух детских, не задевая жизнь в основном доме. Дети выросли и уехали, детские превращаются в гостевые, на зиму отсекаются от теплого коетура.

Цена квадрата ПОД КЛЮЧ, в ценах 2018 - 10 тыс. руб.

С отделкой, инженеркой, работой, материалами (без опыта, где чего и подешевле, стройка одновременно с переездом в новый регион), дорогими транспортными (по дороге брод, камаз-шаланда после долгих уговоров лезет за 18 тыс., фура не идет ни за какие деньги).

В цену не входит септик и скважина (уже были).

Тема для молодых, имеющих возможность дистанционого заработка. Или пенсионеров.

Бизнес план альтернативы ипотечной петли на пальцах: собираются деньги на материалы и землю (в полуброшенной деревне, у меня около 1000 р/сотка), пацан увольняется и с апреля стартует. Девчонка пашет на еду.

К июлю - дом под крышей.

В августе - можно въезжать на уровне "матрасик вон в том углу", отопление конвектором, электрика удлинителями, вода в колодце, туалет в зеленом домике, но за съем уже не платим.

К новому году - нормальная жизнь.

Строить нужно ТОЛЬКО БЫСТРО. На кураже, за сезон. Иначе... - плохо все иначе...

Вдвоем (два пацана) построят два дома, почти вдвое быстрей, чем каждый свой в одиночку.

Проблема одна (кроме заработка). Дети. Школа и секции. В деревне удручающе.

Оптимальное строительство Дом, Стройка, Строительство, Каркасный дом, Длиннопост

Зато за окошком, "моя прелесть" радует :)

ЗЫ. Планировки по просьбам трудящихся

Оптимальное строительство Дом, Стройка, Строительство, Каркасный дом, Длиннопост

Вариант 1, стартовый, до появление мелких.

Оптимальное строительство Дом, Стройка, Строительство, Каркасный дом, Длиннопост

Вариант 2, появились дети, пристрой двух детских.

Показать полностью 4
Отличная работа, все прочитано!