Найчастіше про збірний будинок питають одне: чи не буде в ньому холодно взимку. Відповідь залежить від стін, стиків і вентиляції: саме крізь них іде тепло. Розбираємо, що означає клас енергоефективності A, як порахувати тепловтрати самостійно і як опалювати префаб-будинок взимку, коли вимикають світло.
Що означає клас енергоефективності A
В Україні енергоефективність будівель регулює Закон «Про енергетичну ефективність будівель», підписаний у 2017 році. Енергоаудитор рахує, скільки енергії будівля витрачає за рік на квадратний метр на опалення, охолодження й гарячу воду, і за цим показником присвоює клас від A до G (Дешко та ін., КПІ, 2021). A — найменше споживання, G — найбільше. Результат фіксують в енергетичному сертифікаті, який вносять до державної електронної системи.
Мінімальний рівень для нових будівель відповідає класу C (Держенергоефективності, 2022). Отже, клас A — на два щаблі вище за норму. На індивідуальні житлові будинки мінімальні вимоги Мінрегіону 2021 року не поширювалися, тож для приватного дому клас передусім показує, наскільки він кращий за обов’язковий мінімум.
HOMERS заявляє для своїх будинків клас A. Основа — оболонка з пінополіуретану (ППУ) завтовшки 200 мм, яку наносять суцільно, без зазорів. Як влаштована стіна, описано на сторінці технології.
Термоопір R і коефіцієнт U простими словами
У кожного матеріалу є теплопровідність λ (лямбда), Вт/(м·К). Вона показує, скільки тепла проходить крізь шар завтовшки 1 м, коли температура з двох боків відрізняється на 1 градус. Що менша λ, то краще матеріал утеплює.
Термоопір шару рахують так: R = товщина (м) / λ, одиниця — м²·К/Вт. Опори шарів додаються. До суми додають ще опір поверхонь стіни: за коефіцієнтами з ДСТУ 9191:2022 для звичайної стіни це близько 0,16 м²·К/Вт.
Коефіцієнт U — обернена величина: U = 1 / R. Він показує, скільки ватів тепла йде крізь квадратний метр стіни на кожен градус різниці між кімнатою і вулицею. Менший U означає менші рахунки.
Мінімальний опір теплопередачі зовнішніх стін житлових будинків задають ДБН В.2.6-31:2021, чинні з 1 вересня 2022 року: 4,0 м²·К/Вт для I температурної зони і 3,5 для II. Для вікон мінімум становить 0,90 і 0,70 відповідно.
ППУ, мінвата, цегла: скільки потрібно кожного матеріалу
У таблиці — розрахункові значення λ з додатка А ДСТУ 9191:2022 для двох умов експлуатації (А і Б, вони відрізняються вологістю). Товщину ми порахували для однакового термоопору R = 5,0 м²·К/Вт. Саме стільки дає шар ППУ 200 мм при λ = 0,040.
| Матеріал | λ, Вт/(м·К) | Товщина для R = 5,0 м²·К/Вт |
|---|---|---|
| Жорсткий пінополіуретан, 40 кг/м³ | 0,040 | 200 мм |
| Базальтова мінвата, 50 кг/м³ | 0,044–0,048 | 220–240 мм |
| Сосна, поперек волокон | 0,14–0,18 | 70–90 см |
| Цегла керамічна повнотіла, 1800 кг/м³ | 0,70–0,81 | 3,5–4,05 м |
HOMERS порівнює 200 мм ППУ з цегляною стіною завтовшки 45 см, і за значеннями з таблиці це порівняння навіть скромне: шар цегли 45 см має R близько 0,56–0,64, тобто у 8–9 разів менше, ніж 200 мм ППУ. Втім, це розрахунок для однорідних шарів. Справжня стіна має стики, кріплення й віконні відкоси, тому її приведений опір завжди нижчий, ніж в утеплювача окремо. Точну цифру для конкретної конструкції дає тепловий розрахунок.
Приклад: скільки тепла йде крізь стіни
Тепловтрати крізь стіну рахують за формулою Q = U × A × ΔT, де A — площа стіни в м², а ΔT — різниця температур. Припустімо: 100 м² глухої стіни без вікон, +20 °C у кімнаті, −20 °C надворі, тобто ΔT = 40 градусів. Це умовний приклад для порівняння матеріалів, а не розрахунок будинку HOMERS.
- Цегла 45 см (λ = 0,70): R ≈ 0,64 + 0,16 = 0,80, U ≈ 1,25, Q ≈ 1,25 × 100 × 40 ≈ 5 000 Вт.
- Стіна рівно за мінімумом ДБН для I зони (R = 4,0): U = 0,25, Q = 1 000 Вт.
- Шар ППУ 200 мм (λ = 0,040): R ≈ 5,0 + 0,16 = 5,16, U ≈ 0,194, Q ≈ 780 Вт.
Якби такий мороз тримався добу, цегляна стіна пропустила б близько 120 кВт·год тепла, а утеплена ППУ — близько 19 кВт·год. У реальному будинку до цього додаються вікна, дах, підлога й вентиляція, тож загальні втрати більші. Але різниця між стінами нікуди не дівається.
Теплові містки й щілини: де тепло тікає насправді
Тепловий місток — ділянка, де тепло оминає утеплювач: металеве кріплення чи стик панелей. Для сталевих конструкцій це головне питання. Теплопровідність сталі за ДСТУ 9191:2022 — 58 Вт/(м·К), приблизно в 1 450 разів більше, ніж у ППУ. Деталь, що проходить крізь утеплювач від вулиці до кімнати, буквально виводить тепло назовні.
У HOMERS панелі з’єднують лабіринтним пазом, тому прямого шляху між зовнішнім і внутрішнім повітрям немає, а ППУ лягає суцільною оболонкою. Виробник указує, що теплових містків у такій стіні немає, а температура по її площі рівномірна. Панелі виготовляють на CNC-обладнанні з точністю ±0,5 мм, про це докладніше на сторінці виробництва.
Друге джерело втрат — щілини. Тепле повітря виходить крізь нещільні стики, холодне заходить, і товщина утеплювача цього не компенсує. Герметичність перевіряють тестом під тиском 50 Па (blower door), результат записують як кратність повітрообміну n50. Для пасивних будинків межа — 0,6 обміну на годину. ДБН В.2.6-31:2021 щодо повітропроникності стін відсилає до окремого стандарту, ДСТУ-Н Б В.2.6-191.
Навіщо теплому дому вентиляція
Щільний будинок сам не провітрюється. Душ і кухня щодня додають у повітря вологу, і якщо її не виводити, вона осідає конденсатом на найхолодніших місцях, на склі й у кутах. Міністерство енергетики США прямо пише, що енергоефективним будинкам потрібна механічна вентиляція.
Відчинене взимку вікно викидає тепло разом із повітрям. Тому в енергоефективних будинках ставлять припливно-витяжну вентиляцію з рекуперацією: теплообмінник передає тепло витяжного повітря свіжому. За даними того ж відомства, більшість таких систем повертає близько 70–80% енергії повітря, що виходить. Установку підбирають під об’єм приміщень, тому про вентиляцію варто думати ще на етапі вибору моделі.
Чим опалювати невеликий будинок
Що менші тепловтрати, то менша потрібна потужність і то ширший вибір. Опалення входить у комплектацію Comfort, а керувати кліматом можна зі смартфона через smart-home.
Повітряний тепловий насос
Він переносить тепло з вуличного повітря в дім. За даними Міненерго США, сучасний тепловий насос зменшує споживання електрики на опалення до 75% порівняно з електронагрівачами, а моделі для холодного клімату розраховані на роботу до −15 °C. Міжнародне енергетичне агентство оцінює теплові насоси як у 3–5 разів ефективніші за газові котли.
Пряме електроопалення
Конвектори чи тепла підлога прості в монтажі, але кожна кіловат-година з мережі дає приблизно кіловат-годину тепла. У будинку з малими тепловтратами це робочий варіант, зокрема як резерв до основної системи.
Геотермальний клімат-контроль
Ґрунтовий тепловий насос бере тепло із землі. Міненерго США зазначає, що такі системи ефективніші за повітряні, але їх монтаж коштує в кілька разів дорожче. HOMERS пропонує геотермальний клімат-контроль як додаткову послугу.
Блекаут: як не залишитися без тепла
Тепловий насос, електрокотел і більшість котлів з автоматикою без електрики не працюють. Тому під час відключень треба розв’язати дві задачі: якомога довше втримати тепло і живити обладнання.
Перше забезпечує оболонка: що менший U, то повільніше дім вистигає без опалення. Друге — сонячні панелі з накопиченням енергії, які HOMERS встановлює як додаткову послугу. Ємність акумулятора оцінюють просто: середня потужність обладнання (кВт) × тривалість відключення (год). Наприклад, якщо тепловому насосу разом із холодильником, світлом і роутером потрібно в середньому 1 кВт, на чотири години без світла знадобиться щонайменше 4 кВт·год корисної ємності. Точні цифри залежать від моделі будинку й техніки, їх рахують під проєкт.
Часті питання
Чи холодно взимку в префаб-будинку?
Усе вирішує оболонка. Будинок, де утеплювач лежить із зазорами, і будинок із суцільним шаром ППУ поводяться взимку дуже по-різному. HOMERS утеплює стіни 200 мм ППУ без зазорів і заявляє клас енергоефективності A.
Чи потрібен енергетичний сертифікат для приватного будинку?
Закон вимагає сертифікат для об’єктів класів наслідків СС2 і СС3, державних будівель понад 250 м² і будинків, які термомодернізують за державні кошти. Якщо ваш будинок до цих категорій не належить, сертифікат можна замовити добровільно, наприклад щоб порівняти варіанти за класом.
Що обрати: тепловий насос чи електроопалення?
Тепловий насос зазвичай дорожчий на старті, але витрачає значно менше електрики. Пряме електроопалення дешеве в монтажі і підходить для будинку з малими тепловтратами або як резерв. Вибір залежить від площі й того, як часто ви живете в будинку.
Скільки коштуватиме опалення?
Універсальної цифри немає: вона залежить від моделі, регіону, системи опалення і тарифу. Оцінити втрати крізь стіни можна за формулою Q = U × A × ΔT з цієї статті. Розрахунок для конкретного будинку роблять на консультації.
Де подивитися будинок HOMERS наживо?
У шоурумі на ВДНГ у Києві стоїть Basilio у натуральну величину. Шоурум працює в суботу й неділю з 10:00 до 19:00, у будні — за домовленістю.
Стіни й стики найкраще оцінювати наживо: зайдіть у Basilio на ВДНГ і подивіться зблизька. Якщо хочете підібрати модель, опалення і резервне живлення під свою ділянку, запишіться на консультацію.
