Energoefektīva betona māja: kas ir ICF būvniecības sistēma?

Iedomājieties: jūs ceļat māju, kurai betona sienas ir nosiltinātas no abām pusēm jau pašā būvniecības laikā. Rezultātā iegūstat izturīgas un ilgmūžīgas betona sienas un mazākus apkures rēķinus.

Tas nav kāds tālas nākotnes solījums. ICF būvniecības sistēma pasaulē ir pieejama jau kopš 1966. gada, kad kanādiešu būvnieks Verners Gregori ieguva pirmo patentu uz siltinātiem betona veidņiem. Kopš tā laika šī metode ir pārbaudīta un izmantota simtiem tūkstošu ēku visā pasaulē. Tomēr Latvijā par to joprojām zina salīdzinoši maz, tāpēc pastāstīsim vairāk.

Kas īsti ir ICF – vienkāršiem vārdiem

Saīsinājums ICF nāk no angļu valodas Insulated Concrete Forms, kas latviski nozīmē paliekošie betona veidņi no siltumizolācijas materiāla. Lai gan skan tehniski, praksē to vieglāk saprast ar vienkāršu analoģiju. Iedomājieties milzīgus LEGO klučus, kas izgatavoti no blīva, pelēka putupolistirola (EPS) – materiāla, ko izmanto, piemēram, termoizturīgās kafijas krūzēs vai līdzpaņemamā ēdiena iepakojumos. Šie būvniecības kluči vidū ir dobi. Veidojot mājas sienu kluči tiek salikti viens virs otra. Katrā kluču rindā konstrukcijas stiprība ievieto metāla armatūru, un visbeidzot dobajā vidusdaļā iepilda betonu. Kad betons sacietē, veidņi netiek ņemti nost – tie paliek savā vietā kā paliekošā sienas siltumizolācija. Rezultātā iegūstat monolītu dzelzsbetona sienu, kas jau ir ideāli nosiltināta no abām pusēm – gan no ārpuses, gan iekšpuses. Nav jātērē laiks atveidņošanai, un nav jāsiltina atsevišķi, nav jāveido monolītās joslas, pārsedzes. Šādā veidā ēkai var izbūvēt gan pamatus, gan sienas.

Kāpēc ICF nav jauns izgudrojums, bet gan 60 gadus pārbaudīta prakse?

Daudziem šķiet, ka paliekošie veidņi ir pārlieku moderna un Latvijas apstākļos neizmēģināta metode. Patiesībā ICF sistēma ir vecāka nekā lielākā daļa Latvijas padomju laika paneļu namu. Izmantojot šo ICF tehnoloģiju, visā pasaulē ir realizēti tūkstošiem veiksmīgu projektu un uzkrāta gadu desmitiem ilga pieredze.

ICF pirmsākumi un attīstības saknes meklējamas Eiropā jau pagājušā gadsimta vidū. Šveices izgudrotāji Augusts Šnels (August Schnell) un Alekss Boshards (Alex Bosshard) radīja sākotnējo bloku konceptu, kas pēckara gados ātri guva popularitāti kā ātrs un drošs veids ēku atjaunošanai. Tomēr oficiālais ICF sistēmas uzvaras gājiens sākās Ziemeļamerikā, kad kanādiešu būvnieks Verners Gregori 1966. gadā ieguva pirmo patentu siltinātajiem betona veidņiem. Kanādas bargais klimats ar pat -30 °C salu kļuva par labāko pārbaudes vietu, kas praksē pierādīja sistēmas izcilo energoefektivitāti lielā aukstumā.

Lai gan Kanādas bargajā klimatā šī sistēma sevi pierādīja jau pirms desmitgadēm, Latvijā interese par ICF strauji pieaug tieši pēdējos gados. Tas ir saistīts ar Eiropas Savienības stingrajām prasībām attiecībā uz gandrīz nulles enerģijas ēkām, nepieciešamību maksimāli samazināt apkures rēķinus mainīgo energoresursu cenu laikmetā, kā arī pieaugošām darbaspēka izmaksām.

ICF pirmsākumi
ICF pirmsākumi

Kā strādā ICF siena: trīs slāņu ideālā kombinācija

ICF siena patiesībā ir pārdomāta trīs slāņu sistēma. Tieši šo trīs slāņu apvienojums ir iemesls, kāpēc ICF māja nav vienkārši “putuplasta māja”, bet gan augstākās izturības dzelzsbetona konstrukcija.

Ārējais siltumizolācijas slānis. Viss sākas ar ārējo siltumizolācijas slāni, kas izgatavots no blīva putupolistirola ar grafīta pildvielu. Atkarībā no ēkas energoaudita prasībām un izvēlētā bloka tipa, šī slāņa biezums var variēt no 50 mm līdz pat 250 mm. Piemēram, standarta energoefektīvai privātmājai optimāla izvēle ir MC150 bloki (ar 150 mm biezumu ārpusē), kas nodrošina izcilu siltumpretestības koeficientu (u-vērtību aptuveni 0.15 W/m2K). Savukārt, ja mērķis ir pasīvā māja vai maksimāla neatkarība no apkures cenām, tiek izmantoti MC250 bloki (ar 250 mm siltinājumu), kur u-vērtība nokrītas pat zem iespaidīgā 0.10W/m2K sliekšņa. Šis ārējais slānis pilnībā pasargā māju no ziemas sala un kalpo kā droša mitruma barjera.

Monolītā betona serde. ICF bloka jeb veidņa, dobajā vidū atrodas tās strukturālais mugurkauls – betona serde ar armatūru. Šis masīvais, armētais betona sienas slānis uzņem visas mājas slodzes no jumta, pārsegumiem un vēja, droši nododot tās pamatiem. Tieši šis slānis nodrošina ēkas monumentālo stabilitāti un izturību.

Iekšējais siltumizolācijas slānis. Sienu noslēdz ICF bloka jeb veidņa iekšējais siltumizolācijas slānis – 50mm.

Siltinājums ir nepārtraukts, jo viss saslēdzas kā Lego, tāpēc ir minimizēti aukstuma tilti, kur siltums var “izspraukties cauri”.

Šis trīs slāņu princips veido vienotu veselumu, kurā betons nodrošina augstu ēkas blīvumu un divkāršs siltinājums garantē maksimālu energoefektivitāti.

Kā celtniecības process notiek praksē: soli pa solim

Lai labāk izprastu, cik loģiska un ātra ir ICF mājas būvniecība, apskatīsim visu procesu secīgi – no pamatu darbiem līdz pat gatavai apdarei.

1. solis. Pamatu sagatavošana. Viss sākas ar pamatnes izbūvi, un ICF sistēma ir izcili piemērota tieši lentveida pamatu izveidei. Šajā posmā parasti izmanto blokus ar plānāku ārējo siltumizolācijas slāni, piemēram, bloki MC50 (ar siltumizolāciju 50×50) vai MC100 (ar siltumizolāciju 100×50). Starp citu, ja mājai ir paredzēts cokolstāvs vai pagrabs, ICF tam ir ideāls risinājums.

2.solis.  Sienu konstruēšana un armēšana. Kad pamati ir gatavi, sākas ārsienu un nesošo starpsienu montāža. Atkarībā no mājai veiktā energoaudita prasībām tiek izvēlēti atbilstoša biezuma sienu bloki – MC150 (ar siltumizolāciju 150×50), MC200  (ar siltumizolāciju 200×50) vai MC250 (siltumizolāciju 250×50). ICF bloki-veidņi tiek salikti kā konstruktors – ar rokām, bez jebkādas smagās tehnikas palīdzības. Blokus izliek pa rindai, un katrā no tām tiek iestrādāta armatūra tam paredzētājās vietās, precīzi pēc projekta rasējuma. Logu un durvju ailēm izmanto ML blokus, bet stūriem – MC+ K blokus.

3. solis. Sienu nostiprināšana pirms betonēšanas. Pirms veidņos pilda betonu, ir jāpārliecinās par konstrukcijas stabilitāti. Sienas visā garumā droši nostiprina ar regulējamām stutēm (ICF stutes), kā arī papildus jāfiksē logu un durvju ailes. Tas garantē, ka betonēšanas laikā sienas paliks pilnīgi taisnas un nekustīgas. Pēc betonēšanas var vēlreiz pāliecināties, vai sienas ir ideāli taisnas, un nepieciešamības gadījumā tās pieregulēt.

4.solis. Betona iepildīšana. Šis ir brīdis māja iegūst savu stipro betona kodolu. Betonu veidņos iepilda tieši no betonmaisītāja sūkņa. Vienā piegājienā iespējams betonēt pat 3 metrus (vesels stāvs) augstu sienu, taču process tiek darīts prātīgi, pa kārtām, lai pilnībā kontrolētu betona spiedienu uz siltinātajiem veidņiem.

5.solis. Sacietēšana un darbu turpināšana. Lai gan betons savu pilno stiprību sasniedz 28 dienās, tas sāk saistīties jau pirmajās stundās. Un šeit parādās milzīgs ICF sistēmas ātruma bonuss: tā kā nav jātērē laiks atveidņošanai, darbus var turpināt jau pāris dienas pēc betonēšanas. Var turināt starpstāva pārseguma vai jumta montāžas darbus.

6. solis. Fasādes un iekšējā apdare. ICF mājai no ārpuses var veidot jebkādu fasādes apdari. Uz sienām var klāt dekoratīvo apmetumu vai izbūvēt ventilējamo fasādi ar koka, ķieģeļu vai akmens apdari. Iekšpusē reģipsi var līmēt tieši pie sienas vai sienas apmest. ICF sienas ir gludas un taisnas, tāpēc apdares darbi ir vienkāršāki.

Biežāk uzdotie jautājumi: Ko visbiežāk jautā par ICF?

Kad cilvēki pirmoreiz uzzina par paliekošajiem veidņiem, mēdz rasties jautājumi. Šeit ir apkopotas atbildes uz to, kas visvairāk interesē topošos māju saimniekus.

Pavisam noteikti nē. Lai gan sistēma ir lieliska lentveida pamatu izbūvei, to var arī pilnvērtīgi izmantot visu stāvu nesošo sienu celšanai. Ar atbilstošu inženiertehnisko risinājumu no ICF var uzbūvēt jebko – sākot no nelielas privātmājs līdz pat daudzstāvu daudzdzīvokļu namiem, sabiedriskajām ēkām (skolām, slimnīcām, teātriem) un vērienīgiem komercobjektiem vai noliktavām. Svarīgi atcerēties, ka tā ir betona ēka ar augstu energoefektivitāti.

Jā, un tas ir viens no šīs sistēmas lielākajiem plusiem. ICF bloki ir viegli, ērti pārnēsājami, un to montāžai nav nepieciešama smagā celtniecības tehnika vai specifiski, dārgi instrumenti. Process tiešām atgādina konstruktoru. Tomēr, ja būvējat pirmo reizi, pirms darbu sākšanas ir ļoti ieteicams konsultēties ar ražotāja pārstāvi vai pieredzējušu būvnieku, kurš palīdzēs izprast pamatprincipus darbā ar ICF.

Praksē viss ir pat vienkāršāk nekā klasiskā mājā. Elektriķiem nav jāveic smaga un putekļaina betona štrobēšana – visi kabeļu kanāli pirms apdares tiek viegli un ātri izgriezti mīkstajā putuplasta slānī, izmantojot karsto elektrisko nazi. Savukārt santehniķi visas galvenās komunikāciju izvades izplāno jau pirms betona liešanas, bet lielākos mezglus un stāvvadus parasti integrējot iekšējās starpsienās.

Arī šis jautājums ir veiksmīgi atrisināts. Vieglākus priekšmetus (gleznas, plauktus) var droši stiprināt pašā putuplasta slānī, izmantojot cietā putuplasta dībeļus. Savukārt smagām konstrukcijām, piemēram, virtuves iekārtām, boileriem vai televizoru stiprinājumiem, izmanto garākas enkurskrūves, kuras tiek stiprinātas betonā. Kad enkurs ir betonā, siena var turēt simtiem kilogramu lielu svaru.

ICF māja ir pilnīgi hermētiska, tai nav aukstuma tiltu un gaisa noplūžu. Kā ikvienā mūsdienīgā, energoefektīvā mājā, arī ICF mājās jāparedz ventilācijas sistēma ar rekuperāciju.

Zemes darbi, pamatu pēdas izbūve, lentveida pamatu un sienu salikšana, armēšana un betonēšana ar 2-3 cilvēku komandu aizņem vien ~3-4nedēļas. Šāds ātrums ir iespējams, jo sistēma apvieno trīs soļus vienā (veidņi, armatūra un betons) un nav jātērē laiks atveidņošanai un siltināšanai.

Kopsavilkums: četri svarīgākie fakti par ICF

Kā redzams, ICF būvniecības sistēma nav kārtējais eksperimentālais risinājums, bet gan gadiem noslīpēta tehnoloģija. Rezumējot svarīgāko:

  • Tā ir monolīta dzelzsbetona māja ar paliekošu siltinājumu. Jūs nevis vienkārši uzbūvējat sienas, kuras vēlāk jāsiltina, bet uzreiz iegūstat izturīgu un jau nosiltinātu betona konstrukciju.
  • Tā ir pārbaudīta tehnoloģija ar 60 gadu vēsturi. Aiz šīs sistēmas stāv tūkstošiem veiksmīgi realizētu projektu gan skarbajā Kanādas un Skandināvijas klimatā, gan ASV un Lielbritānijā. Tas ir  labākais pierādījums, ka sistēma izcili strādā ilgtermiņā.
  • Tā ir ātra būvniecība, kas apvieno trīs soļus vienā. ICF sistēma ļauj vienā piegājienā salikt veidņus, iestrādāt armatūru un ieliet betonu. Tas būtiski samazina būvlaukumā pavadīto laiku, darbaspēka izmaksas un ļauj darbus veikt pašu spēkiem.
  • Tā ir universāla sistēma jebkuram projektam. No šiem siltinātajiem veidņiem top gan energoefektīvu privātmāju pamati un ārsienas, gan daudzstāvu dzīvojamie nami, noliktavas, tirdzniecības centri un pat sabiedriskās ēkas kā skolas un slimnīcas.

Ja vēlies  siltu, klusu un energoefektīvu māju, kas kalpos paaudzēm un nodrošinās mazus apkures rēķinus un iekšējo komfortu telpās visa gada garumā – ICF ir virziens, kuru noteikti vērts izpētīt.

Sazinieties ar mums, noskaidrojiet, kur šobrīd tiek būvēta ICF māja, un braucam to apskatīt!