При проектировании дома необходимо проектировать инженерные сети хотя бы концептуально. Какие концепции инженерных сетей мы закладываем в проект, расскажем по каждому их виду.
Канализация
Любая локальная канализация по определению дороже и проблемнее в эксплуатации, чем центральные сети канализации. Если есть возможность подключится к центральным сетям, это целесообразно закладывать в проект. Даже напорная канализация лучше локальных очистных систем. Стоимость подключения и прокладки сетей может оказаться немаленькой на первый взгляд по сравнению со стоимостью самой установки ЛОС. Но ЛОС это не только сама станция, а целый комплекс мероприятий по утилизации очищенной воды. Из практики, чаще всего чудес не случается и этот комплекс может обойтись владельцу до полумиллиона и выше. К тому же локальные системы более капризны (если нальёте хлорку в унитаз, бактерии погибнут у владельца в его станции, а не на очистных водоканала, о чем владелец унитаза не узнает), требуют периодического обслуживания, тоже не бесплатного. Существует мнение, что можно локальные сети обустроить малыми силами – установить несколько колец с дном с переливом, а последнее выполнить без дна. Но это иллюзия. Такой способ очистки называется анаэробным, который не в состоянии очистить стоки более чем на 70%. Эти недоочищенные 30% органики необходимо утилизировать в так называемых «полях фильтрации» — сетью из дренажных труб, зарытых на достаточно большой площади. Это тоже уже небюджетно, поэтому почти никто этого не делает. Но даже если и сделает, через 15-20 лет эти поля фильтрации после анаэробной очистки нужно менять. С кольцами (у кого-то закопанными железными емкостями) этот срок ещё меньше. Ассенизаторы про этот процесс рассказывают так – сначала приезжаем раз в полгода, потом почаще, а потом ежемесячно. Когда последнее кольцо совсем заиливается, то весь этот комплекс становится просто выгребной ямой. Ассенизатора могут уже вызывать раз в неделю, при этом начинают экономить воду. Когда терпение лопается, рядом вкапывают еще кольцо. На какое-то время острота проблемы уходит. Но срок до следующего дедлайна уже сильно меньше – ведь грунт заилен в радиусе несколько метров. В конце концов, кольца выкапывают, и ставят ЛОС. Установщики ЛОС тоже хотят продать и не напугать ценой. Поэтому и станции предлагают подешевле, и саму утилизацию очищенных стоков делают попроще. Тут прозрение приходит почти сразу, в первый же год эксплуатации. Мы предлагаем не испытывать удачу и, если невозможно подключится к центральным сетям канализации любым способом, установить станцию очистки Тверь Classic с необходимыми мероприятиями для минимизации рисков проблемной эксплуатации. Подробнее об этом в разделе Септики Тверь.
Водоснабжение
Сети водоснабжения прокладывать проще, чем самотечную канализацию – не нужно соблюдать уклонов. Поэтому нередко сети центрального водоснабжения доступны при недоступных центральных сетях канализации. При подключении к сетям водоснабжения необходимо устанавливать колодец на месте врезки, диаметр магистральной трубы к дому подбирать по расчету, но не менее 32 мм. Также желательно прокладывать греющий кабель между трубой и теплоизоляцией – под дорогами может промерзать до 2 метров (из личной практики). Мы практикуем трубы – футляры. Это когда труба не менее 63 мм в диаметре (под магистральную трубу диаметром 32 мм) прокладывается в теплоизоляции в земле, а в ней уже прокладывается магистральная труба с кабелем. Это позволяет заменить трубу без земляных работ (если трасса без изгибов).
Но если центрального водопровода нет, тогда устраивается скважина. Умозрительно можно порассуждать про колодец, но лучше не в этот раз. У скважин есть одна ахиллесова пята – железные трубы, применение которых гарантирует со временем превышение железа в воде из этой скважины. Правильным является применение обсадной трубы ПНД с достаточной кольцевой жесткостью. В нашем Пскове такие трубы применяет компания Аква-гео, услугами которых мы пользуемся. Цены Аква-гео как минимум не ниже конкурентов, и поэтому тропинку к ним протоптали не сразу. Набив шишек на халтурщиках (скважины до 66 метров с непригодной водой), решили больше не рисковать деньгами. К тому же для клиентов, заказывающих скважины, Аква-гео выполняет геологические изыскания со скидкой, что снижает риски рекламаций по устройству фундаментов. Также мы не рекомендуем выполнять подключение магистральной трубы к трубе в скважине от насоса скважинным адаптером. Надежным решением является устройство герметичного утеплённого кессона. Мы выполняем его из колец диаметром 1,5 метра, для удобства работы внутри кессона. Также применяется труба-футляр, которая герметично присоединяется к кессону. Рядом с трубой-футляром прокладывается футляр для энергоснабжения – кабеля питания насоса. Теоретически в таком кессоне можно расположить гидроаккумулятор с обвязкой, но по причине неудобства обслуживания, это ни разу в нашей практике реализовано не было. Однако, в доме, где каждый квадратный метр на счету, и инженерные системы размещены во шкафах, вариант гидроаккумулятора в кессоне приемлем.
Горячее водоснабжение
Приготовление горячей воды в структуре приоритетов комфорта занимает не последнее место. Мало, кто не знаком с плановым отключением горячей воды в многоэтажках. Рассмотрим только один способ приготовления горячей воды – бойлер косвенного нагрева в паре с одноконтурным газовым котлом. Горячее водоснабжение закольцовывается через потребителей (смесители и т.п.), далее через полотенцесушители и за счет установки циркуляционного насоса невысокой мощности позволяет получить горячую воду практически мгновенно при открытии крана. Также и полотенцесушители справляются со своей задачей без значительных затрат на электричество (циркуляционный насос потребляет 5-7 Вт). Что можно ещё добавить к этому популярному техническому решению? Можно увеличить выход горячей воды при меньшей температуре установкой трехходового клапана на выходе из бойлера. Риск обжечься уменьшится, при этом потенциал бойлера косвенного нагрева будет реализован полностью. Можно после полотенцесушителей запустить небольшой виток трубой в полу в зоне душевой, перед ванной. Спросите, зачем? Ведь там и так есть трубы теплого пола, являющиеся частью системы отопления. Всё верно, когда в отопительный сезон система отопления работает, проблемы нет. Но когда в условный летний период отопление выключают, пол в душевых (подразумевается популярное зонирование душевой с трапом в полу, без поддона) и около ванн практически не высыхает. Плитка по ощущению холодная и скользкая, в межплиточных швах может завестись грибок. Вот в такой период несколько метров трубы теплого пола, являющихся частью трассы ГВС, решают эту проблему. Мы реализуем это разветвлением после полотенцесушителей Y-образным тройником, и установкой трехходового крана на входе обратки трассы ГВС в бойлер. Одна труба после тройника напрямую прокладывается до трехходового крана (зимний режим), другая, небольшой длины, прокладывается в полу в проблемных зонах и также подходит к трехходовому крану (летний режим). Соответственно, теплопотери трассы ГВС возрастают, поэтому вода в бойлере остывает быстрее. Мы предлагаем устанавливать бойлера косвенного нагрева большой ёмкости (300 литров), чтобы уменьшить частоту запуска котла. Это решение должно закладываться на этапе проектирования дома, т.к. большое разнесение санузлов между собой может стать проблемой для реализации этой идеи.
Водоподготовка
Зачастую происходит такая ситуация. По анализам вода в скважине (магистральном водопроводе) приемлемая, а в чайнике накипь. Как решать такую проблему? Можно помыть чайник лимонной кислотой, а также смесители, плитку и всё вокруг. Можно поставить колбу фильтра для умягчения. Покупать засыпку в эту колбу (так дешевле, чем картриджи менять). А когда надоесть за это платить, установить систему автоматизированной водоподготовки с умягчением ионно-обменными смолами. Расходы на установку окупятся – в течение нескольких лет придётся покупать только натриевую соль, необходимую для регенерации смолы. За несколько лет этой соли потратятся сотни килограмм и ещё на этапе установки такой системы нужно придумать, как решить эту проблему. Мы предлагаем установить герметичную ёмкость, из которой по мере накопления ассенизационная машина будет откачивать отработанный солёный раствор.
Хуже, когда по анализам значительное превышение железа. Очистка такой воды обойдется дороже, чем удаление солей жесткости. А бывает, что вода настолько плохая, что очистить возможно только технологией обратного осмоса. При этом сброс непригодной воды в несколько раз больше, чем получится очищенной.
На этапе проектирования дома целесообразно учитывать возможные проблемы при реализации в том числе систем водоподготовки. Для этого нужны исходные данные в виде анализов воды. Если подключение к магистральному водопроводу невозможно, целесообразно пробурить скважину на этапе выработки эскизного проекта дома.
Энергоснабжение
В настоящее время процесс электрификации участков затягивается на длительное время. При приобретении неэлектрифицированного участка о его энергоснабжении нужно позаботится в первую очередь. Вводной кабель выполняется чаще всего бронированным и закапывается в землю из расчета его продолжительной эксплуатации. Однако при размещении объектов благоустройства и пристроек он может помешать или оказаться случайно повреждённым. Поэтому умозрительно практичнее располагать небронированный кабель в футляре трубы ПНД (металлической трубе). Также кабеля освещения на участке, энергоснабжения электроприводов ворот, калиток, домофонов и т.п. целесообразнее прокладывать в футлярах. Важной составляющей комфорта проживания в доме является бесперебойность энергоснабжения. Мы предлагаем применять источники бесперебойного питания (вкупе со стабилизаторами), которые откладывают запуск резервного генератора на определенное (расчетом) время. В этой сфере мы сотрудничаем с псковской компанией АТС-конверс. Их продукция соответствует высоким стандартам и востребована по всей России (например, это РЖД, ЗСД в Санкт-Петербурге и т.п.). Внутренние сети энергоснабжения мы предпочитаем выполнять после штукатурных работ. Накоплен опыт закладки футляров под энергоснабжение в толще монолитных перекрытий (нужен дизайн-проект и трассировка). Вообще, при полноценном проектировании, когда дизайнер выполняет полную техничку, в том числе и по энергоснабжению, работы упрощаются. Определённые операции при выполнении такого проекта можно выполнить на этапе возведения конструкций, без демонтажных работ в последующем.
Отопление
Вариации систем отопления разделяются на две группы – то, чем тепло вырабатывается, и то, как тепло передаётся в помещение.
Генератором тепла может быть печь, твердотопливный котёл с вариациями (пеллеты), котел на жидком топливе – солярке, котел на сжиженном газе (пропан-бутан), котел на магистральном газе (метан), электрокотел или локальные теплогенераторы – инфракрасные излучатели, электрические конвекторы. Фетиш домовладельца – магистральный газ. Пока он ещё не настолько дорогой, хотя уже и недешевый (то ли ещё будет). На настоящий момент при отоплении магистральным газом дома можно сильно не утеплять – на топливо для автомобилей в семье расходы будут значительно больше, чем на газ. Ещё магистральный газ удобен в эксплуатации – пока оборудование работает, ничего делать не надо. По сравнению с магистральным газом отопление дровами, углём, даже пеллетами и соляркой требует усилий, порой значительных. Поэтому первоначально установив эти агрегаты, меняют их на газовые котлы на сжиженном газе (что уже совсем недёшево, и превосходит расходы на отопление электричеством) и электрогенерирующие приборы. В такой ситуации соответствие дома нормам по теплоизоляции уже имеет экономическое обоснование (в Пскове). Можно и тут пробовать сэкономить – использовать тепловые насосы. Именно такой способ генерации тепла, на наш взгляд, является основной альтернативой отоплению магистральным газом. Дешевле установить воздушный тепловой насос. Амбассадором этой идеи стал знаменитый блогер-строитель Виктор Борисов (подробно не будем, в интернете много информации). Но более полноценными являются тепловые насосы вода-вода. На практике в одном выстроенном нами доме заказчик выполнил силами латвийских подрядчиков именно такую инженерную систему. Другой наш местный партнер-сантехник оптимизировал эту идею и в настоящий момент при невозможности подключения к магистральному газу мы пользуемся его услугами.
При выборе газового котла нужно учитывать вероятный срок его службы, стоимость и потребление газа. Надежные напольные котлы газ потребляют как не в себя, и мы их не рекомендуем – за срок эксплуатации они дополнительно «сожрут» ещё раз на свою стоимость. Ещё недавно самым рациональным выбором были конденсационные котлы европейских производителей. На настоящий момент экономия по расходу газа может не покрыть расходов на приобретение и обслуживание котлов премиум-производителей. Но до сих пор достоинства конденсационных котлов – низкий расход, модуляция мощности (до 10% от максимальной) остаются актуальными при выборе конкретной модели газового котла.
Как рациональнее полученное тепло передать в помещения? Мейнстримом является отопление теплым полом. Считается, что водяной теплый пол экономит деньги. И это не фокус, именно так и есть. Теплый пол, сам по себе будучи конвективным источником передачи тепла, практически не излучает тепло (в отличие от более нагретых радиаторов). Но именно теплый пол создаёт тепловой фон, при котором комфортно при невысокой температуре воздуха в помещении. Соответственно, наружные стены тоже не нагреваются до температур, как при отоплении радиаторами около этих наружных стен. Поэтому, уменьшая разницу в температуре на наружной и внутренней поверхности наружной стены, снижаются теплопотери. Но теплый пол не лишен недостатков. При отоплении теплым полом возникают проблемы с приточным воздухом в холодное время года. При любом типе пассивного притока (оконные клапана, стеновые клапана, микропроветривание и просто открытое окно) при отоплении только теплым полом происходит падение холодного воздуха вниз, что ощущается, как сквозняк. В межсезонье при повышении температуры за окном днем возникает ощущение духоты. Чаще в этом винят вентиляцию, но причина в банальном перетопе – теплый пол не успевает отработать изменение теплопотерь. Вообще, в силу высокой тепловой инерции температурой теплого пола трудно управлять. На практике было реализовано несколько домов с моноотоплением теплым полом. Только в одном доме это получилось комфортным. Была установлена беспроводная система управления теплым полом Uponor. В каждом помещении с реализованным управлением находился переносной датчик с двухканальным измерением, температуры воздуха и инфракрасного излучения. По сигналам от этих датчиков контроллер и исполнительные механизмы поддерживают заданную температуру, не перекрывая полностью проток теплоносителя, а изменяя его расход. За счет этого сглаживается амплитуда нагревания-остывания теплого пола, происходит адаптация под изменение теплопотерь и теплопоступления извне (солнышко за окном припекает или, наоборот, сильный ветер). Такая система управления удорожает реализацию теплого пола до двух раз.
По этой причине выработали другую концепцию, в которой теплому полу отводится роль фонового, но основного источника тепла. На смесительном узле устанавливается привод-контроллер с погодозависимым управлением Esbe 90C, который настраивается так что бы недотапливать помещения, при этом он меняет температуру теплоносителя в зависимости от погодных условий – основного фактора динамики теплопотерь. Также применяется ещё ряд т.н. «лайфхаков» собственной разработки. Стяжка, в которую укладывается труба теплого пола, должна быть максимально пластичной, в идеале – бетон, толщиной не менее 80 мм. Шаг укладки трубы диаметром 20 мм (уменьшение гидравлического сопротивления по сравнению с трубой 16 мм и увеличение площади теплообмена трубы со стяжкой) выполняется в 2 раза больше традиционного, например, при укладке змейкой 30 см. За счет значительно большей, чем у полусухой стяжки, теплопроводности бетона градиент температуры на поверхности пола практически незаметен. Для реализации необходимого теплового потока температура теплоносителя устанавливается выше традиционной. Это позволяет при соблюдении нормативов (температура на поверхности пола не более 28 градусов) выполнить по настоящему эффективные зоны с повышенной температурой за счет уменьшения шага укладки и применения двух армирующих сеток, под и над трубами ТП, для лучшей теплопередачи – около входной двери, окон в пол (лучше и дешевле, чем внутрипольные конвекторы). Другой «лайфхак» — на этапе проектирования закладываются петли теплого пола приблизительно одинаковой длины. В этом случае отпадает необходимость значительно зажимать более короткие контура под гидравлическое сопротивление самой длинной петли, а соответственно, уменьшить гидравлическое сопротивление системы в целом, снизив нагрузку на циркуляционный насос. Целесообразно применять циркуляционные насосы с частотным управлением. Такие насосы даже на постоянной скорости экономят потребление энергии по сравнению с насосами UPS.
При фоновом отоплении теплым полом задача регулирования температуры по потребности возлагается на радиаторы. Мощность радиаторов в этом случае не нужна высокой, т.к. задача только компенсировать небольшую долю теплопотерь. Это позволяет использовать дизайнерские трубчатые стальные радиаторы с небольшой удельной мощностью, но которые дают «правильное» тепло, в основном излучением. У каждого теплогенерирующего прибора теплопередача осуществляется двумя способами – конвекцией и излучением. Интенсивность излучения зависит от температуры на поверхности радиатора. Так, у алюминиевого радиатора температура на поверхности 45 градусов при температуре теплоносителя 60 градусов, а у стального 59. Соответственно, стальной радиатор и излучает больше, что для человека комфортнее. Есть и стальные радиаторы с большой конвективной составляющей. Это пластинчатые радиаторы с конвективными ребрами, например, 22 типа. Такие можно применять, если радиатора не видно, например, под окном за занавеской. Но принципиально применять термозапорную арматуру на радиаторах с беспроводным управлением. Это позволяет разместить датчики в помещении там, где находится человек, и также, как и система управления теплым полом Uponor, регулирует проток через радиатор частичным закрытием. Это позволяет реализовать ещё один смелый лайфхак. Трубу обратку от радиатора можно использовать как трубу теплого пола. Система управления радиатором сама сбалансирует проток, при котором пол будет теплым, а температура в помещении комфортной. Разумеется, так можно реализовать только при лучевой разводке радиаторов, при этом выполнив одинаковой длины трассу подачи и обратки к каждому радиатору. Труба на подачу к радиатору прокладывается в теплоизоляции для реализации большей степени передачи излучением от радиатора.
Но эти концепции отопления касаются домов повышенного комфорта. А как сделать в одноэтажнике недорого? Отказаться от теплого пола вообще и использовать в качестве циркуляционного насоса встроенный циркуляционный насос котла. При этом система может быть как двухтрубной, так и однотрубной (при небольшом количестве радиаторов). При этом трубы могут выполнять роль «теплого плинтуса», внося свою лепту в теплопередачу. Радиаторы желательно использовать также стальные, но при этом критичной становится соответствие их мощности теплопотерям. В этом случае владелец сам выбирает приоритеты – использовать т.н. гигиенические стальные радиаторы с низкой конвекцией, но небольшой удельной мощностью, а соответственно, с переплатой за размер радиатора (стальные трубчатые, стальные пластинчатые 10 или 20 типа), или применить удельно более мощные радиаторы с конвекцией (стальные пластинчатые 22 или 33 типа), которые больше греют воздух, делают конвективные потоки более интенсивными. При этом в эту радиаторную разводку можно включить и контура «тёплого пола». Если подключать их напрямую, возникнет гидравлическая разбалансировка, температуру теплоносителя возможно придётся ограничивать. Ещё недавно такие контура было принято дополнять клапанами RTL производителя Oventrop. Китайские производители наладили выпуск аналогов, демократичных по цене, и уже зарекомендовавшими себя, как надежные устройства, которые делают применение данной схемы доступной для любого бюджета. Суть этих изделий в перекрытии потока теплоносителя по превышению температуры теплоносителя или (и) по температуры воздуха в месте установки клапана. В небольших бюджетных домах наша компания реализовывала такие схемы на этапе устройства перекрытий.
Вентиляция
Вентиляция является наименее приоритетной инженерной системой для подавляющего большинства клиентов. Большинство не только клиентов, а и архитекторов, с чьими творениями приходится сталкиваться, считают, что устройство каналов естественной вентиляции является достаточным для функционирования вентиляции. Зачастую жильцы при этом забывают обеспечить приток открытием створки окна и недоумевают, почему из каких-то вытяжных каналов дует в лицо.
Естественная вентиляция по своему принципу побуждения вследствие разницы плотности воздуха не работает в теплое время года. То есть вентиляция как бы есть, но её нет. А в холода, наоборот, вследствие высокой тяги кажется, что из всех щелей дует, и приток закрывают, раньше даже окна заклеивали. Получается, что раз притока нет, то и зимой вентиляции тоже нет. В практике столкнулись на одном объекте с такой ситуацией. В большом доме было выполнено много, в том числе и лишних, каналов вытяжки естественной вентиляции. Часть из них зимой работала на приток. Владелец дома, будучи шокированным размером счетов за газ (29 тысяч рублей в месяц), заткнул все отверстия вытяжек. Расход уменьшился до 10 тысяч в месяц (цифры на 2023 год). Вот такая получается цена избыточного воздухообмена зимой.
При этом нам самим не нравится идеология приточно-вытяжных систем, особенно с рекуперацией. Напоминает быт на космической станции – подышали и попили то, чем когда-то уже подышали и попили. Особенно сомнительным применение приточно-вытяжных установок с подготовкой воздуха выглядит в загородных домах, где за окном чистый воздух. Поэтому на этапе выработки концепции вентиляции исходили из того, как бы сделали вентиляцию себе. А что для этого нужно обеспечить без усложнения системы? Необходимый приток и стабильное разрежение на вытяжке. Можно ещё добавить регулирование вытяжки — увеличение производительности по маркерам воздуха, влажности и углекислому газу, датчику присутствия (это так называемая вентиляция по потребности). На практике таких систем реализовано немного, в основном по причине стереотипных представлений клиентов (естественная вентиляция без организации притока) или наоборот, чудных технических решений клиентов. Там, где клиенты прислушались, в основном применяли продукцию Аereco (французская Аэрэко). В доме, в котором сами же предложили выполнить естественную вентиляцию (владельцы хотели приточную установку) дополнили вентилятором VBP, который адаптируется к уменьшению тяги и включается только когда тяга падает, вытяжными устройствами для естественной вентиляции (это регулируемые заслонки на входе в вытяжные каналы, в основном энергонезависимые) и приточными оконными клапанами.
В последнее время заказчики больше прислушиваются к нашим аргументам и были реализованы более дешевые системы, также на компонентах Aereco, но рассчитанных на более высокое разрежение для вытяжных устройств (базово 100 Па). Пример реализации такой системы, с максимальной экономией, вентилятор, вытяжные устройства, приточные клапана с Авито (вентилятор Aereco V5S б/у, остальное почти всё новое)
Такая система обошлась с монтажом на 2023 год около 150 тысяч рублей. В идеале вентилятор должен быть Aereco VAM (цена приблизительно 80 т.р. новый) и на круг такая система обошлась бы около 220 тысяч рублей. Для примера сравним со стоимостью реализации естественной вентиляции. На 2018 год доплата каменщику за кладку каналов, трубу над кровлей, колпак (без гильзования под камин) обошлась в 110 тысяч рублей. На тот же 2018 год комплект оборудования Aereco на дом похожей конфигурации обошелся в закупе в 56 тысяч рублей. Монтаж и другие комплектующие не дотянули бы конечную стоимость до 110 тысяч рублей (дом не достроили, продали). То есть такого рода системы сравнимы по стоимости с реализаций естественной вентиляции.
Aereco не единственный представитель такого рода систем. Так, саму компанию поглотила другая французская компания, Aldes, выпускающая системы попроще наравне с Aereco. Более премиальной (но не принципиально лучше, чем Aereco) считается продукция компании Renson—Vilpe. Системы на основе их компонентов (RENSON HEALTHBOX 3.0) практикует в своих продуктах компания Good—wood.
До сих пор поддерживаются отношения с инженером представительства Aereco Вячеславом Ивановичем Кривовязовым (теперь он представляет компанию Systemvent). Вячеслав Иванович консультирует нас по вопросам вентиляции, сам практикуя установку компонентов разных производителей. При недоверии к компании Аэрэко или, наоборот, при желании использовать компоненты других производителей, на этапе проектирования будут заложены соответствующие проектные решения