Офисное здание, построенное методом гибридного строительства

Фотоотчет этапов возведения офисного здания методом гибридного строительства – от фундамента до интерьера.

27.09.2018

Дипломированный инженер-строитель Мартин Эдтхардт.

Планирование и конструкция

1.1. Гибридное строительство

Вследствие растущего опыта в строительстве пассивных домов нежилого типа можно сказать, что гибридное строительство уже хорошо зарекомендовало себя. На данный момент благодаря предварительному планированию и хорошей предварительной подготовке можно быстро и универсально строить здания всех типов и для любых нужд. Термин «гибрид» был выбран не случайно. В гибридном строительстве используются различные строительные материалы, такие как дерево, сталь и бетон, по этой причине его и назвали гибридным.

гибридное строительство
Изображение 1 и 2: статическая железобетонная конструкция, состоящая из фундаментной плиты с железобетонными перекрытиями на заранее изготовленных бетонных опорах. Термическая оболочка создана из клееного бруса между железобетонными перекрытиями стен.

1.2 Сооружение фундамента

Фундамент для офисного здания должен был быть выполнен из 30 литых свай. Эти литые бетонные сваи были вмонтированы в землю с помощью земляного бура и оснащены грунтовыми зондами, позволяющими обогревать здание зимой и пассивно охлаждать его летом. Тепловой насос, работающий на соляном растворе, с установленным летним байпас клапаном пассивно нагреет или охладит температуру в здании и будет оптимально держать ее на отрегулированном уровне. В сваи был произведен монтаж каналов из сшитого полиэтилена (RAU-PE-Xa) в соответствии с DIN 16892/93, устойчивый к ультрафиолетовому излучению, размер: 25 x 2,3 мм, длина свай: 8 м, длина трубы 20 м, рабочая температура от -40°C до +95°C.

гибридное строительство
Изображение 3 и 4: литые сваи из бетона – установка зондов из сшитого полиэтилена в литых опорах.

Разделение потоков подачи и возврата 30 зондов устанавливается сначала исключительно под гравием, потом сверху накладывают изоляционный слой (28 см) из экструдированного пенополистирола (ЭПС) с группой теплопроводности 034. После чего зонды ведут к распределителю, который, в свою очередь, обеспечивает подключение к тепловому насосу. Сам распределитель установят позже в техническом помещении. Бетонную фундаментную плиту толщиной 30 см кладут на литые сваи, в которых пробивают изоляцию в качестве точечного теплового моста.

гибридное строительство
Изображение 5: слева – изоляционный слой из экструдированного пенополистирола (ЭПС), на верху – край литой сваи; в середине – разделение потоков подачи и возврата зондов; справа – слой гравия, подготовленного для укладки двух слоев экструдированного пенополистирола (ЭПС).

1.3 Внешние стены

Стены из клееного бруса, закрепленные между железобетонными перекрытиями, образуют пространственную оболочечную конструкцию для термической оболочки здания. При идеальном планировании еще на стадии установки каркаса можно подготовить стены и подрозетники в них, позже: после завершения бетонных работ, стены могут быть доставлены на строительную площадку и установлены в кратчайшие сроки.

Перед сборкой элементов слоя теплоизоляции: плиты Steico 24 см с мягкой волокнистой дощатой обшивкой 6 см, герметично склеивают между собой стены из клееного бруса. У основания стен это делается с помощью холодно склеенных битумных полотен, которые защищают массивную древесину не менее чем на 25 см выше уровня воды и в то же время создают воздухонепроницаемость. Стыки стен из клееного бруса и соединения с потолком преимущественно заклеиваются с помощью клейкой ленты SIGA, благодаря которой мы можем достичь хорошей воздухонепроницаемости даже при неблагоприятных погодных условиях.

гибридное строительство
Изображение 6 и 7: слева – фасады с плитами Steico, справа – детальное изображение затенения помещений.

Поскольку в пассивных офисных зданиях очень важным элементом летней теплозащиты является организация четкой концепции затенения, то на нашем проекте все окна были оснащены внешними жалюзи, запланированными в конструкции здания. Тепловой мост, который возникает за жалюзи из-за уменьшенной толщины изоляции, минимизируется с помощью покрытой алюминием полиуретановой изоляции группы теплопроводности 024. Внешние жалюзи контролируются датчиком солнечной активности, тем не менее, у пользователя есть возможность также ручной регулировки. Перед введением здания в эксплуатацию для будущих сотрудников офисного здания было проведено обучение использованию техники пассивного дома, чтобы персонал правильно реагировал на повышенные температуры летом.

1.4. Конструкция крыши

Во время проведения тендера на субподрядные работы по строительству здания еще обсуждался вариант устройства плоской крыши с применением деревянных конструкций. Тендер показал, что стоимость устройства плоской крыши с массивной, полностью изолированной, древесиной более выгодна в нашем случае. Ввиду того, что строительство проводилось зимой и, учитывая важность летней теплоизоляции, было принято решение создать бетонное перекрытие над 2-м этажом. На нем была установлена изоляция с заданным уклоном в комбинации 10 см полиуретановой изоляции, покрытой алюминием, с группой теплопроводности 024 и экструдированного пенополистирола (ЭПС) с группой теплопроводности 035.

Надстройка над крышей служит местом отдыха для сотрудников и построена в виде деревянной конструкции, установленной на бетонном перекрытии 1-го этажа. Крыша на конструкции каркаса выполнена в форме навеса и обшита минеральной ватой с теплопроводностью 035 и толщиной 30 см, а также утеплена снизу мягковолокнистой плитой толщиной 10 см с группой теплопроводности 045.

  Изоляционный материал Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·K) Толщина, см Цена, €/м²
Фундаментная плита Экструдированный пенополистирол (ЭПС) 0,037 28 31,65
Внешняя стена Мягкое волокно 0,044 30 54,50
Плоская крыша Полиуретан/экструдированный пенополистирол (ЭПС) 0,023 / 0,034 30 40,71

Таблица 1: Изоляция, используемая в строительных элементах, толщина и цены на 2016 год (земля Бавария).

В сравнении с традиционным строительством, гибридное строительство имеет ряд преимуществ, самыми важными из которых являются:

  • хорошая возможность планирования и короткое время выполнения;
  • экологичность из-за большого количества строительных материалов из дерева;
  • универсальность - здание можно приспосабливать к потребностям человека - в нем можно менять расположение стен, благодаря не несущим стенам;
  • простой демонтаж и утилизация - гибридные здания могут быть практически полностью утилизированы;
  • время эксплуатации, как и у обычных зданий, при должном планировании гибридные здания соответствуют стандарту пассивного дома.

2. Концепция инженерного оборудования здания

2.1. Вентиляция

Основываясь на опыте прошлых проектов по строительству нежилых зданий в стандарте пассивного дома, мы сами планируем и создаем системы вентиляции. Полуцентральная система вентиляции с применением проверенных систем вентиляции упрощает технику пожарной безопасности и решение проблем по уходу за оборудованием.

Сочетание простейших в обслуживании спирально-фальцованных труб с диффузорами и вмонтированные в бетонные перекрытия гибкие трубы с потолочными воздухораспределителями с монтажным корпусом образуют систему труб.

Четыре полуцентральные вентиляционные установки, расположенные на внешних стенах, оптимизируют канал подачи свежего воздуха и отвода старого и облегчают техническое обслуживание фильтра.

вентиляция в гибридном строительстве
Изображение 8 и 9. Полуцентральная вентиляция, спирально-фальцованные трубы с диффузорами в незакрытом облицовкой потолке.

2.2. Отопление и пассивное охлаждение

Отопительная нагрузка, требуемая для пассивного дома, обеспечивается рассольным тепловым насосом, соединенным с энергетическими сваями в фундаменте. Особенным является пассивное охлаждение, благодаря которому сотрудники офиса могут сохранить комфортную температуру в здании. Они это могут сделать без какого-либо активного охлаждения, которое существовало в стандарте строительства старых офисных зданий и, от которого отказались в строительстве новостроев после того, как планировщик объяснил все преимущества такого охлаждения.

Летом мы пропускаем через байпас клапан охлаждающий солевой раствор над поверхностями охлаждения или нагрева и достигаем температуры ниже 26°С. А осенью мы можем поднять температуру пола вокруг энергетических свай, с помощью которых мы создадим высокую начальную температуру для рассольного теплового насоса.

В комбинации с пассивным охлаждением теплового насоса была реализована концепция проветривания помещения через окна. В коридорах, проходящих по зданию во всех направлениях, можно немного или полностью приоткрыть панорамные окна. Перекрестная вентиляция осуществляется через вытяжную систему дымо- и теплоотвода на крыше лестничной клетки. Это обеспечивает хорошее перекрестное проветривание здания утром и вечером, что и было доказано на практике.

офисное здание, построенное по системе гибридного строительства
Изображение 10: вид на офисное здание с северо-западной стороны.

интерьер здания, построенного по системе гибридного строительства
Изображение 11: "сердце" здания, в котором скрыты все инсталяции.

Офисное здание, построенное по технологии гибридного строительства, было сооружено на 30 буровых сваях, вмонтированных в землю с помощью земляного бура в качестве железобетонных энергетических свай. Статическая железобетонная конструкция служит для установления летнего комфорта в здании. Термическая оболочка здания формируется путем закрепления стен из клееного бруса между железобетонными перекрытиями, которые с помощью плит Steico и мягкой волокнистой плиты образуют оболочку, заполненную древесным волокном, и предотвращающую возникновение мостиков холода. Благодаря 20-летнему опыту строительства пассивных домов для проекта были разработаны деталировочные чертежи узлов конструкций для предотвращения образования мостиков холода во время строительства. Простые технические компоненты способствуют созданию комфортного здания, которое потребляет необходимую остаточную энергию из солнечной установки 23,8 кВт с литиевым аккумулятором.

Поделиться:

Читать ещё статьи

20 правил правильного проветривания

20 правил правильного проветривания

05.03.2018

Узнать больше
Трехлитровый пассивный дом — дневник строительства (часть 4: монтаж окон)

Трехлитровый пассивный дом — дневник строительства (часть 4: монтаж окон)

05.09.2018

Узнать больше

"Трехлитровый" дом — дневник строительства (часть 2: возведение стен)

22.08.2018

Узнать больше

Смотреть все статьи

Подпишись на нашу рассылку и получи бесплатно чек-лист 20 простых способов экономии энергии!

Подписываясь на нашу рассылку, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных. Вы можете отписаться от рассылки в любой момент.