При хорошей теплоизоляции дом может обойтись без дополнительной энергии для отопления даже зимой.
В 70...80-е годы прошлого века мне довелось изучить большое количество проектов индивидуальных домов, в ко­торых применялись экономичные сис­темы отопления. И я обнаружил, что во многих этих проектах основные усилия проектировщиков были напралены на получение и распределение тепла, что влекло за собой использование боль­шого количества инженерного обору­дования. При этом тепловой защите самих зданий уделялось недостаточно внимания и значительная часть выра­ботанного тепла уходила из дома с утечками воздуха и через недостаточ­но хорошо изолированные стены. Всё это вело к удорожанию строительства и эксплуатации таких домов.
Тогда для меня стало очевидным, что сокращение этих расходов необхо­димо искать на пути улучшения тепло­изоляции. И поскольку потери тепла будут незначительны, то и отопление дома потребует очень мало энергии.

Например, в доме можно было бы ис­пользовать тепло, возникающее внутри него самого: тепло, излучаемое людь­ми, осветительной аппаратурой и бы­товыми приборами. Такой дом при пра­вильном его проектировании и строи­тельстве был бы и удобным для прожи­вания, и имел самую простую из всех возможных систем отопления.
Я смог реализовать свои идеи в 1990 году, когда молодые супруги Том и Элин обратились в мою проектную компанию с просьбой помочь им выст­роить дом. Они владели тремя акрами земли на небольшой горе в южной час­ти штата Вермонт. Место, где распола­гался участок, было очень красивым, однако зимой здесь дули сильные вет­ры, что делало отопительный период длительным и интенсивным. В связи с этим вопросам утепления дома хозяе­ва уделили первостепенное внимание.
Кроме того, они хотели, чтобы их дом был по возможности удобным и экологически безопасным, и чтобы им не нужно было постоянно отслеживать работу сложных инженерных систем. Том и Элин также полагали, что их жи-
Этот фермерский дом площадью 242 м2, находящийся в южной части штата Вермонт, выглядит во многом так же, как и его более «пожилые» соседи. Однако благодаря надёж­ной теплоизоляции стен он практи­чески не нуждается в отоплении
лище должно соответствовать архитек­туре расположенных по соседству зда­ний. И, наконец, они хотели возвести дом, не прибегая к закладной, что в пе­реводе на обычный язык означало ужа­тую смету строительных расходов.
С моей точки зрения, им должен был подойти обычный для этих мест доб­ротный фермерский дом, лишённый излишних украшений. Правда, в его конструкцию следовало внести некото­рые изменения. В первую очередь я предложил увеличить теплоизоляцию ограждающих поверхностей. Это дава­ло возможность сохранять тепло, не

Первый этаж:
1 — общая комната;
2 — гостиная;
3 — прачечная;
4 — кухня;
5 — прихожая
Рис. 2. Второй этаж:
1,2 — спальни;
3 — хозяйская спальня

думая об увеличении его выработки.
Выстроенный в результате дом пло­щадью 242 м2 удовлетворял всем чая­ниям заказчиков. В значительной сте­пени это стало возможным благодаря применению технологии возведения стен, которая была впервые использо­вана канадским строителем Джоном Ларсеном в начале 80-х годов. Эта тех­нология предполагает установку спе­циальных ферм, которые позволяют использовать теплоизоляцию любой толщины.
Фундамент и стены
Фундамент дома — монолитный. Толщина фундаментных бетонных стен составила 200 мм. С наружной сторо­ны они утеплены двойным слоем экс-трудированного пенополистирола тол­щиной 50 мм. Поверх изоляции была установлена проволочная сетка, по ко­торой нанесена штукатурка.
Руководящим принципом при со­оружении стен был принцип разделе­ния функций. Мы с бригадой плотников возвели две отдельные стены и обес­печили для каждой из них возможность выполнять должным образом какую-то одну задачу: внутренняя стена несёт основные нагрузки от крыши, а наруж­ная — служит для теплоизоляции.
Мы начали строительство с внутрен­ней стены. Сначала возвели каркас из бруса сечением 50x100 мм, который за­тем обшили фанерой толщиной 12,5 мм. В этой стене проходит большинство коммуникаций — трубы и электропро­водка, но отсутствуют тепло- и паро-изоляция, которые установлены во второй стене. Пароизоляция
После того как внутренние стены были готовы, с их внешней стороны по­верх фанеры была установлена паро­изоляция, которая играет роль и вет­розащиты. В верхней части каждой стены плёнку крепили металлическими скобами к настилу пола третьего этажа (позднее она была объединена с паро-изоляцией, идущей вдоль нижней сто­роны стропильных ног). Благодаря это­му мы смогли перекрыть все места пе­ресечения полов и стен, выполнив все­го одну простую операцию, и избежали образования зазоров для утечки насы­щенного паром воздуха, которые ха­рактерны в домах, где пароизоляцию устанавливают в каждом помещении и на каждом этаже отдельно. Каркас крыши и фермы Ларсена Для защиты дома от дождя мы уло­жили кровлю сразу же после того, как были установлены несущие стены и по­этажные перекрытия. Третий этажспро-ектировли как жилое пространство. Чтобы его легче было утеплить, мы ис­пользовали стропила шириной 400 мм, что позволило уложить между ними теплоизоляцию толщиной 360 мм с расположенным сверху вентиляцион­ными каналами диаметром 38 мм. Стропила, которые изготовила на за- каз одна местная компания, мы уста­новили с шагом 600 мм.
Вентиляция на крыше включала стандартную коньково-софитную сис­тему. Однако мы столкнулись с опре­делёнными трудностями в устройстве воздуховода, который сохранял бы нужный просвет при укладке вокруг него изоляции. Наш подрядчик по утеплению дома предостерёг нас от использования изделий из формован­ного пенопласта, поскольку они могли бы деформироваться под давлением и тем самым перекрыть некоторые из воздушных потоков от свеса крыши к коньку. Вместо этого мы прибили к верхним внутренним сторонам стро­пил накладки толщиной 38 мм, а снизу к ним — фанеру толщиной 6 мм, кото­рая не должна сильно изгибаться при задувке изоляционного материала.
После того как крыша была завер­шена, настал черёд устанавливать фермы Ларсена для наружной стены здания. Их используют для создания каркаса, который удерживает большие количества теплоизоляции внутри сте­ны. Фермы могут быть изготовлены почти любой ширины. Мы изготовили их шириной 300 мм, поскольку это поз­волило нам заложить столько тепло­изоляции, сколько нам требовалось.
Традиционно фермы делают из брусков сечением 50x50 мм, соединяя их листами из фанеры размерами 300x300 мм и толщиной 9 мм. Размещают их с шагом 600 или 900 мм. Мы же сделали их из брусков сечением 50x75 мм. Для увеличения прочности конструкции, кроме того, наши плотни­ки выбрали фанеру толщиной 12 мм.
Работу вели на специально сконстру­ированном стенде для сборки, рассчи­танном на длину заготовок, которая нам требовалась чаще всего, а именно — 570 см. Эта длина соответствует высо­те стены от фундамента до верхней об­вязки. На стенде два бруска сечением 50x75 мм мы закрепляли на расстоя­нии 30 см друг от друга, делали на них отметки для фанерных связей пример­но через каждые 90 см, после чего сби­вали фермы. Самые верхние фанер­ные связи выступали за концы ферм на 37,5 мм. Это необходимо для крепле­ния фермы к нижней стяжке смежной стропильной системы.
Фермы, которые расположены между оконными проёмами, мы за­ранее делали короче. Для изготовле­ния ферм, длина которых превышала 570 см (для торцевых стен), соединяли внахлёст короткие секции.
Заготовленные таким образом фер­мы были прибиты к наружной стороне несущей стены с шагом 60 см. Верхние и нижние наружные концы соседних ферм мы соединили друг с другом при помощи коротких брусков сечением 50x75 мм.
Сооружение каркаса наружных уг­лов оказалось более мудрёным делом. Из досок сечением 50x150 мм для это­го были сбиты короба в виде буквы L. Их установили на углах и с обеих сто­рон прикрепили к фермам. В результа­те эти важные части наружной стены получились достаточно прочными.
Первоначальной целью применения ферм Ларсена было создание объёма для закладки и удержания теплоизоля­ции, но впоследствии стало очевид­ным, что они также значительно увели­чивают жесткость стен здания. Допол­нительные же затраты, связанные с ис­пользованием ферм Ларсена, состав­ляют всего чуть более 5% от общих за­трат.
Формирование оконных проёмов
Для оконных проёмов потребова­лось сделать по индивидуальному за­казу элементы, специально предназ­наченные для дома со стенами такого рода. Общая толщина стен от листов сухой штукатурки внутри до наружной обшивки составила 425 мм, а чтобы дом не выглядел как крепость и в нём было больше солнечного света, откосы оконных проёмов расширили внутрь под углом 30°. Это означает, что проёмы во внутренней стене на 350 мм шире проёмов в наружной стене.

Внутренняя часть наружных стен. После возведения не­сущих стен и монтажа кры­ши были установлены фер­мы Ларсена и каркасы окон­ных проёмов. Пароизоля-ция из полиэтиленовой плёнки расположена между фермами и фанерной об­шивкой несущих стен

Для закрепления оконных блоков в наружных стенах мы установили кар­кас из брусков сечением 50x100 мм. Его установка, как и укладка пароизо-ляции вокруг окон, заставили нас не­мало потрудиться, но результат стоил этих усилий. Готовые окна выглядят сейчас очень привлекательно, а широ­кие внутренние подоконники обеспе­чивают много места для комнатных растений.
Окна с подъёмными рамами выпол­нены с применением стеклопакетов, заполненных аргоном. Но даже несмо­тря на высокое качество их изготовле­ния они, тем не менее, представляют собой самое слабое звено в системе теплоизоляции дома. Дополнительное утепление окон, вероятно, могло бы уменьшить наполовину потери тепла. Однако владельцы решили пока не беспокоиться, поскольку их счета за отопление уже и без того малы и сэко­номить на этом большую сумму денег уже попросту невозможно.
Задувка изоляции
Возможными вариантами теплоизо­ляции дома были укладка в стену цел­люлозы (лёгкого материала в виде мелкой стружки) или стекловолокна.

Мы остановили свой выбор (в первую очередь из-за расценок) на стеклово­локне.
Установщику изоляции пришлось для выполнения этой работы залезть на небольшой чердак под коньком кры­ши и просунуть шланг 075 мм по укло­ну между стропилами как можно даль­ше в нижнюю часть стены. По мере за­полнения стекловолокном нижней час­ти стен он медленно поднимал шланг, заполняя верхние части стен. После этого просверлил ряд отверстий 038 мм в обшивке и закачал дополни­тельное количество стекловолокна для создания требуемой плотности изоля­ции. После этого стены были обшиты вагонкой.
Принудительная вентиляция Система вентиляции в доме снаб­жена теплообменником типа «воздух-воздух» канадского производства. Бла­годаря этому зимой около 60% тепла, уходящего обычно при вентиляции, у нас возвращается в дом. Том отрегули­ровал вентиляцию таким образом, что она обеспечивает примерно 2,5 возду- хообменов ежечасно. Такое количест­во Том и члены его семьи находят ком-_ фортным. Воздух поступает по возду­ховодам непосредственно к каждому бытовому прибору, где он требуется: к дровяной печке, газовой сушилке и га­зовому водонагревателю.
Энергоэффективность
Площадь дома, включая третий этаж, составляет 242 м2. Для обогрева всего дома обычно достаточно того тепла, которое вырабатывается людь­ми, осветительной аппаратурой и бы­товыми приборами. Когда в зимнее время требуется дополнительное ко­личество тепла, Том и Элин затаплива­ют в гостиной небольшую чугунную печку, работающую на дровах. Однако в солнечные дни топить печку даже зи­мой не приходится. И поскольку поте­ри тепла через стены весьма невели­ки, тепло, накапливаемое внутри до­ма, успевает равномерно распреде­ляться по всему зданию. Поэтому раз­ница в температурах воздуха в разных помещениях никогда не превышает 2,8°С. Температура в доме зимой дер- жится в пределах 20...21°С.
Годовой счёт на оплату отопления составляет всего 225 долларов — на эту сумму можно приобрести лишь 7 м3 дров. Даже в том случае, если в доме зимой никто не живёт, температура в нём будет оставаться выше нулевой.
Страховой агент Тома с трудом по­верил в это, поэтому с неохотой офор­мил на дом страховой полис. Однако Том и Элин доказали свою правоту зи­мой, когда дом был оставлен без отопления и в нём никто не проживал. В конце осени внутренняя температу­ра составляла 4,4°С и сохранялась примерно на таком же уровне в тече­ние всей зимы, даже когда темпера­тура наружного воздуха опускалась до -30°С. Нам было известно об этом, поскольку мы установили температур­ный датчик, который можно было про­верять по телефону. В течение всей зи­мы Том с Элин и мы с плотником звони­ли туда, чтобы выяснить, насколько хо­лодно внутри дома. Сейчас владельцы дома и их страховой агент уверены в том, что дом морозоустойчив