Как построить энергоэффективный дом.

Приветствую вас, уважаемые читатели!

Январь – самое время, чтобы начать планировать стройку.

Я начал стройку своего дома в 2019 году, успел удачно купить участок в начале года, и к осени коробка была готова. Но коробка – это лишь начало. Более подробно про этапы строительства коробки и выбор решений рассказывал ранее:

Сегодня, по прошествии более 4 лет проживания в доме, я могу рассказать вам о том, сколько потребляет мой дом, насколько он энергоэффективен, какие решения поспособствовали этой эффективности.

Люблю статистику, в своём ТГ-канале иногда выкладываю разные данные по своему дому. Совсем недавно рассказал, сколько стоит помыться в ванной. Подписывайтесь, там я пишу чаще и про всё!

Начнем с теоретического расчета.

Для корректного теоретического расчета потребуются все данные дома, все нюансы и конкретные материалы. Чем точнее будут изучены узлы дома - тем точнее получится расчет.

В конце сравним теоретический расчёт и реальные данные; забегая вперёд, скажу, что они в той или иной степени совпадут.

Ограждающие конструкции:

1. Стены. Газобетон D400 – 400 мм. Площадь наружных стен 136.7 м², это площадь за вычетом проёмов. На стенах имеется гипсовая штукатурка на перлите, около 15 мм.
2. Окна и двери. В доме есть светопрозрачные конструкции из разных типов профиля. Обычные окна - REHAU INTELIO (80 мм, 6 камер) с двухкамерным стеклопакетом 48 мм – площадь 16.24 м². Балконная дверь REHAU BRILLIANT (70 мм, 5 камер) с двухкамерным стеклопакетом 40 мм – 4.05 м². Железная входная дверь Torex Snegir 55 – 1.95 м². Перед железной и стеклянной дверью имеется тамбур и терраса.
3. Пол. Плита, площадь застройки около 173 м² – толщина 300 мм. На плите лежит ЭППС – 150 мм. На ЭППС – 100 мм стяжки из лёгкого бетона.
4. Потолок. Холодный чердак. Утеплитель 300 мм – перлит М75. Воздушная прослойка – 80 мм. Потолок по системе Кнауф – ГВЛ 10 мм.

Вводные:

1. Город: Нижний Новгород.
2. Расчетная температура наружного воздуха (t_нар): -21°C.
3. Желаемая температура внутри (t_вн): +24°C.
4. Площадь отапливаемых помещений (S): 153 м².
5. Средняя температура отопительного периода (t_от_пер): -3,5°C (по СП 131.13330).
6. Продолжительность отопительного периода: 221 суток.
7. Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП): (24 - (-3,5)) × 221 = 6 077,5 °C·сут.

Рассчитаем.

Стены.

Материал стен - автоклавный газобетон, от Нижегородского производителя Poritep. Кладка дома производилась на клеевую смесь для газобетона, вертикальные швы заполнялись полиуретановым клеем для газобетона. По факту, клей не имеет особого значения в расчетах и для оштукатуренного жилого дома.

Дом на сегодняшний день всё ещё не отделан снаружи.

Про внутреннюю штукатурку рассказывал тут:

1. Внутренняя штукатурка (гипсовая с перлитом): δ₁ = 0.015 м, λ₁ ≈ 0.21 Вт/(м·°C).
2. Газобетонный блок D400: δ₂ = 0.4 м, λ₂ = 0.09 Вт/(м·°C) (по данным производителя газобетона).

• R₁ (штукатурка) = 0.015 / 0.21 ≈ 0.071 м²·°C/Вт.
• R₂ (газобетон) = 0.4 / 0.09 ≈ 4.444 м²·°C/Вт.
• R_стены_общ = R₁ + R₂ = 0.071 + 4.444 ≈ 4.515 м²·°C/Вт.
• Площадь чистых стен: S_стен = 136.708 м².
• Δt для стен (наружных): 45°C.
• Q_стен_нов = (1 / 4.515) * 136.708 * 45 ≈ 1 362.5 Вт.

Окна.

Про окна рассказывал тут:

REHAU INTELIO 80 мм.

Приведенное сопротивление теплопередаче: R_окон = 1.00 м²·°C/Вт (паспортное значение для профиля Intelo 80 мм с двухкамерным энергосберегающим стеклопакетом 4MFx20CHRx4M1x16CHRx4E).

Общая площадь окон: S_окон = 16.244 м² (сумма площадей 8 окон).

Перепад температур: Δt_окон = t_вн - t_нар = 24 - (-21) = 45°C (окна выходят на улицу).

Q_окон = (1 / 1.00) * 16.244 * 45 = 1 * 16.244 * 45 = 730.98 Вт ≈ 0.731 кВт.

Стеклянная дверь:

REHAU BRILLIANT.

На тот момент, данный профиль был самым оптимальным по стоимости и ТТХ. Рассматривались и другие варианты, победил этот.

Приведенное сопротивление теплопередаче: R_балк = 0.80 м²·°C/Вт (паспортное значение для дверного профиля Brilliant 70 мм с двухкамерным стеклопакетом).

Площадь двери: S_балк = 4.048 м² (размер 1760×2300 мм).

Перепад температур: Δt_балк = t_вн - t_тамб = 24 - (-10) = 34°C (дверь выходит в неотапливаемый тамбур (террасу), t_тамб = -10°C).

Q_балк = (1 / 0.80) * 4.048 * 34 = 1.25 * 4.048 * 34 = 172.04 Вт ≈ 0.172 кВт.

Железная дверь:

Torex Snegir 55. Из бюджетных с терморазрывом, эта дверь мне понравилась больше всех. Хотя с ней были проблемы, она была кривая, и установка заняла больше времени, чем планировал.

Приведенное сопротивление теплопередаче: R_вхдв = 1.20 м²·°C/Вт (паспортное значение для двери с терморазрывом толщиной 100-110 мм), хотя Торекс и заявлял значительно лучшие параметры, сейчас найти эти данные не вышло, возьмём что-то среднее.

Площадь двери: S_вхдв = 1.95 м² (размер 950×2050 мм, округлено).

Перепад температур: Δt_вхдв = t_вн - t_тамб = 24 - (-10) = 34°C (дверь выходит в неотапливаемый тамбур).

Q_вхдв = (1 / 1.20) * 1.95 * 34 = 0.8333 * 1.95 * 34 = 55.25 Вт ≈ 0.055 кВт.

Пол.

Про пол можно прочесть тут:

1. Железобетонная плита (основание): толщина δ₁ = 0.3 м.
2. ЭППС (утеплитель): толщина δ₂ = 0.15 м.
3. Стяжка из легкого бетона: толщина δ₃ = 0.1 м.
4. Площадь пола: S_пола = 153 м².
5. Температура в помещении: t_вн = +24°C.
6. Температура грунта под домом: t_гр = +5°C (расчетная для Нижнего Новгорода на глубине ~1.5-2 м).

Коэффициенты теплопроводности материалов (λ):

• Железобетон: λ₁ ≈ 1.69 Вт/(м·°C).
• ЭППС: λ₂ ≈ 0.034 Вт/(м·°C).
• Легкий бетон (стяжка): λ₃ ≈ 0.18 Вт/(м·°C).

Общая формула для каждой конструкции:

Q = (1 / R_общ) * S * Δt

где R_общ = R₁ + R₂ + R₃ + ... (сумма сопротивлений всех слоев).

Расчет термического сопротивления каждого слоя:

Формула: R = δ / λ.

Слой 1 (железобетонная плита):

R₁ = δ₁ / λ₁ = 0.3 / 1.69 ≈ 0.178 м²·°C/Вт.

Слой 2 (ЭППС 150 мм):

R₂ = δ₂ / λ₂ = 0.15 / 0.034 ≈ 4.412 м²·°C/Вт.

Слой 3 (стяжка из легкого бетона 100 мм):

R₃ = δ₃ / λ₃ = 0.1 / 0.18 ≈ 0.556 м²·°C/Вт.

Общее термическое сопротивление пола:

R_пола_общ = R₁ + R₂ + R₃ = 0.178 + 4.412 + 0.556 ≈ 5.146 м²·°C/Вт.

Расчет перепада температур для пола:

Так как пол уложен по грунту, а не контактирует с наружным воздухом, перепад рассчитывается относительно температуры грунта, а не уличного воздуха.

Δt_пола = t_вн - t_гр = 24 - 5 = 19°C.

Расчет теплопотерь через пол:

Q_пола = (1 / R_пола_общ) * S_пола * Δt_пола.

Q_пола = (1 / 5.146) * 153 * 19 = 0.1943 * 153 * 19 ≈ 564.5 Вт.

Q_пола ≈ 0.565 кВт.

Перлит всему голова.

Потолок.

Про потолок было написано тут:

1. Потолок (ГВЛ): толщина δ₁ = 0.01 м (10 мм).
2. Воздушная прослойка: толщина δ₂ = 0.08 м (80 мм, на самом деле больше).
3. Утеплитель (перлит М75): толщина δ₃ = 0.3 м (300 мм).

Площадь потолка: S_потолка = 153 м².

Температура в помещении: t_вн = +24°C.

Температура на холодном чердаке: t_черд = -7°C (расчетная оценка для неотапливаемого чердака в Нижнем Новгороде).

Коэффициенты теплопроводности материалов (λ):

• ГВЛ: λ₁ ≈ 0.25 Вт/(м·°C) (гипсоволокнистый лист).
• Воздушная прослойка (невентилируемая, замкнутая): R₂ ≈ 0.18 м²·°C/Вт (принимается по СП 50.13330, табл. Б.2).
• Перлит М75 (засыпка): λ₃ ≈ 0.05 Вт/(м·°C) (для марки по плотности 75 кг/м³).

Общая формула:

Q = (1 / R_общ) * S * Δt

где R_общ = R₁ + R₂ + R₃ + ... (сумма сопротивлений всех слоев).

Расчет термического сопротивления каждого слоя:

Формула для твердых материалов: R = δ / λ.

Слой 1 (ГВЛ 10 мм):

R₁ = δ₁ / λ₁ = 0.01 / 0.25 = 0.04 м²·°C/Вт.

Слой 2 (Воздушная прослойка 80 мм):

R₂ = 0.18 м²·°C/Вт (справочное значение для горизонтальной невентилируемой воздушной прослойки толщиной 80 мм, сопротивление не рассчитывается по формуле δ/λ, а принимается по нормам).

Слой 3 (Перлит М75, 300 мм):

R₃ = δ₃ / λ₃ = 0.3 / 0.05 = 6.0 м²·°C/Вт.

Общее термическое сопротивление потолка/перекрытия:

R_потолка_общ = R₁ + R₂ + R₃ = 0.04 + 0.18 + 6.0 = 6.22 м²·°C/Вт.

Расчет перепада температур для потолка:

Так как перекрытие разделяет отапливаемое помещение и холодный чердак, перепад рассчитывается относительно температуры на чердаке.

Δt_потолка = t_вн - t_черд = 24 - (-7) = 31°C.

Расчет теплопотерь через потолок:

Q_потолка = (1 / R_потолка_общ) * S_потолка * Δt_потолка.

Q_потолка = (1 / 6.22) * 153 * 31 = 0.1608 * 153 * 31 ≈ 762.6 Вт.

Q_потолка ≈ 0.763 кВт.

Хорошо, расчет теплопотерь самого дома сделал, но это не всё: ещё нужно посчитать вентиляцию. Жить в доме без вентиляции нельзя! В моём доме вентиляция принудительная, я знаю и самостоятельно контролирую и регулирую её скорость. Расчет будет не 100% точным, т.к. вентиляция отключается во время постановки дома на охрану. Во время приёма ванны и душа, при увеличении влажности, вентилятор крутится быстрее, чтобы удалить лишнюю влагу, но относительно годового периода отопления время более производительной работы вентиляции невелико.

В доме нет никаких рекуператоров, и я против подобных систем, хоть они и имеют теоретическую окупаемость (примерно 10 лет, но по факту это не доказано). Воздух в дом поступает через естественные щели, хороший, холодный, ионизированный.

Про вентиляцию много рассказывал тут:

Вентиляция / Инфильтрация.

1. Расход приточного воздуха: V = 31 дм³/с (Крышный вентилятор Vilpe).
2. Температура в помещении: t_вн = +24°C.
3. Температура наружного воздуха: t_нар = -21°C.

Параметры воздуха:

• Плотность: ρ = 1.2 кг/м³.
• Удельная теплоемкость: c = 0.28 Вт·ч/(кг·°C) [или 1005 Дж/(кг·К)].
• Объем помещений: V_пом = 153 м² × 3 м = 459 м³.

Перевод расхода воздуха в м³/ч:

V = 31 дм³/с = 31 л/с = 31 × 3.6 = 111.6 м³/ч.

Расчет разницы температур:

Δt = t_вн - t_нар = 24 - (-21) = 45°C.

Формула расчета теплопотерь на нагрев приточного воздуха:

Q_вент = V × ρ × c × Δt

где:

Q_вент — тепловая мощность, необходимая для нагрева приточного воздуха, Вт;

V — объемный расход воздуха, м³/ч;

ρ — плотность воздуха, кг/м³;

c — удельная теплоемкость воздуха, Вт·ч/(кг·°C);

Δt — разность температур, °C.

Пошаговый расчет:

Шаг 1: V × ρ = 111.6 × 1.2 = 133.92 кг/ч (массовый расход воздуха).

Шаг 2: 133.92 × c = 133.92 × 0.28 = 37.4976 Вт·ч/°C (теплоемкость воздушного потока).

Шаг 3: 37.4976 × Δt = 37.4976 × 45 = 1687.392 Вт.

Q_вент ≈ 1687 Вт = 1.687 кВт.

Расчет кратности воздухообмена (не нужен для расчета теплопотерь, но для понимания):

n = V / V_пом = 111.6 / 459 ≈ 0.243 1/ч.

Нормативные значения (СП 54.13330.2016):

Для жилых помещений: 0.35 - 0.5 1/ч.

Мой показатель: 0.243 1/ч — ниже нормы на 30-50%.

Тут надо отдавать себе отчёт в том, что запас воздуха в доме огромный, а живёт в нём не так много людей. Нет никакой надобности постоянно обновлять воздух, который всё ещё имеет хорошие показатели (я их проверял).

Теоретический расчет готов. Давайте посчитаем расходы в кВт и кубометрах газа на год.

Расчёт годового потребления тепловой энергии:

Формула:

Q_год = (Q × 24 × ГСОП) / Δt_расч, где Δt_расч = 45°C.

| Показатель | Без учёта вентиляции | С учётом вентиляции |

| Теплопотери через ограждения, Q_огр | 3,649 кВт | 3,649 кВт |

| Вентиляционные теплопотери, Q_вент | 0 кВт | 1,687 кВт |

| Общие теплопотери, Q_общ | 3,649 кВт | 5,336 кВт |

| Годовое потребление, кВт·ч/год | ≈ 11 828 | ≈ 17 296 |

| Удельное потребление, кВт·ч/(м²·год) | ≈ 77,3 | ≈ 113,0 |

Классификация по энергоэффективности (Приказ Минстроя №399/пр):

Классы и диапазоны (в % от базового уровня):

| Класс | Диапазон (% от базового) | Диапазон (кВт·ч/(м²·год) при базовом 150) | Оценка моего дома |

| A++ | < 40% | < 60 |

| A+ | 40–60% | 60–90 | Без вентиляции (77,3 → 51,5%) |

| A | 60–75% | 90–112,5 | С вентиляцией (113,0 → 75,3%) |

| B | 75–90% | 112,5–135 |

| C | 90–110% | 135–165 |

| D (базовый) | 110–125% | 165–187,5 |

И теперь давайте посчитаем, сколько газа потребуется нам для отопления:

Возьмем минимальные значения, по факту они могут быть значительно лучше.

1. Годовое потребление тепла (с учетом вентиляции): 17 296 кВт·ч.
2. Теплотворная способность природного газа (G20): 9.3 кВт·ч/м³ (низшая теплота сгорания).
3. КПД современного котла: 92% (0.92).

Формула расчета:

Расход газа (м³) = (Годовое потребление тепла, кВт·ч) / (Теплотворность газа, кВт·ч/м³) / КПД котла.

Расчёт потреблённого газа для дома с работающей вентиляцией:

V_газа = 17 296 / 9.3 / 0.92 ≈ 2 023 м³/год.

И расчёт без вентиляции:

V_газа = 11 828 / 9.3 / 0.92 ≈ 1 383 м³/год.

Теперь переходим к практике.

Возьму период с декабря 2024 года по декабрь 2025 года.

13278 м³ (12.2025) – 11018 м³ (12.2024) = 2260 м³.

Не плохо? Но подождите!!!

Я уверен в том, что мой дом может смело попасть в класс А++! Хотите, покажу?

Ежемесячно на подогрев воды дом потребляет от 100 до 130 м³. Вот пример декабря 2025 года:

Получилось немного, но я отсутствовал 10 дней! Выходит, это только за 20 календарных дней! В реальной жизни ни разу за 5 лет я не видел расход газа для подогрева воды ниже 100 м³. Давайте возьмём 1200 м³ газа для подогрева воды в год, это будет среднее значение.

Но тут тоже стоит сделать поправку: в дневное время, когда охрана дома НЕ включена, от ГВС работает водяной полотенцесушитель. Учтем его в виде 200 м³ газа в год.

Выходит, на отопление тратится лишь: 2260 м³ - 1000 м³ = 1260 м³. И эта цифра максимальная, т.к. на подогрев воды расходуется значительно больше газа.

Посчитаем:

Q_год = V_газа × Теплотворность × КПД.

Q_год = 1260 × 9.3 × 0.92 ≈ 10 780 кВт·ч/год.

Удельное годовое потребление на 1 м²:

Отапливаемая площадь: 153 м².

q_уд = 10 780 / 153 ≈ 70,5 кВт·ч/(м²·год).

Сравнение с базовым уровнем:

Базовый уровень (норматив) для индивидуальных домов: q_баз = 140–160 кВт·ч/(м²·год) (примем 150 кВт·ч/(м²·год)).

Относительное потребление:

70,5 / 150 × 100% ≈ 47% от базового уровня.

Определение класса по классификации Минстроя:

A++: <40% от базового

A+: 40–60%

Показатель моего дома: 47% → попадает в диапазон 40–60%.

Класс энергоэффективности: A+ (очень высокий).

Эх… Не вышло А++… Хотя, если посчитать более внимательно, то натянуть за уши в А++ можно :).

Статистику за последние годы собирал регулярно, все 5 лет вошли примерно в одни и те же цифры.

Можно ли улучшить показатели дома?

Конечно же, можно! Будет ли это экономически обоснованно? Конечно же, нет.

Хотя, подождите! :) Конечно же, можно! Достаточно опустить температуру в доме до 19-21 градуса, и можно смело рассчитывать на 37% от базового уровня, а это уже А++.

Ну вот и всё на сегодня.

Понижать температуру в доме я вряд ли буду, всё же личный комфорт важнее.

Теперь вы знаете, как построить энергоэффективный дом и как с высокой точностью рассчитать потребление газа.

Ну а если вы хотите экономить и считать, тогда вам нужно почитать эту статью:

Почему расчетные значения отличаются от фактических? Дело в том, что есть и другие нагреватели: мы, люди, холодильники, стиральные машины и прочее.

Расчёт одного холодного дня делал в своём ТГ канале, подписывайтесь:

Фактически, на сегодняшний день доступный энергоэффективный, экономически обоснованный дом будет с классом энергопотребления «B – А – А+». Стремление улучшить дом с A\B до А++ даст экономию (с учетом роста тарифов на 5% в год) примерно 400 000 рублей за 20 лет! Это около 1700 рублей в месяц. И это будет не только улучшение ТТХ дома, но и изменение образа жизни проживающих в нём.

Мир вашему дому! Пусть в вашем доме будет душевное тепло, оно намного важнее всего прочего, хотя тёплый пол душу греет :).

До свидания!