Энергетическая эффективность зданий (ЭЭ зданий и сооружений)

Энергетическая эффективность объекта — понятие, которое охватывает его ключевые параметры, обеспечивающие потребление ресурсов в пределах установленной нормы. Для её оценки устанавливаются специальные критерии и разрабатываются меры, позволяющие достичь нормативных значений.

Одна из важнейших составляющих энергетической эффективности — тепловая защита строения. В ней включены внутренние и внешние ограждающие конструкции, а также изолирующие материалы, призванные поддерживать подходящий микроклимат при минимальных затратах на обогрев помещений.

Количественные показатели и критерии энергоэффективности для строительных объектов были разработаны относительно недавно. Они вошли в употребление после выхода нового раздела Строительных норм и правил от 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Особенности этого документа, представленные в нём способы достижения энергетической эффективности, классы строений и другие подразделы стоит рассмотреть более подробно.

Критерии

Нормативный документ устанавливает две группы показателей, на которые стоит опираться при создании тепловой защиты, а также два способа оценки.

В настоящее время допускается использование обоих способов. Решение о выборе конкретного подхода принимает заказчик или исполнитель проектных работ.

Нормативы удельных энергозатрат согласованы с мировыми стандартами. Они соответствуют показателям, которые устанавливаются директивными документами ЕС: 93/76 SAVE и 2002/91/ЕС.

При выборе различных составляющих тепловой защиты объекта учитываются следующие факторы:

• удельная потребность в ресурсах, необходимых для организации обогрева;
• наличие участков с очень высокими теплопотерями и их характеристики;
• воздействие различных материалов и конструкций на общий тепловой баланс.

На основании принятых решений разрабатываются конкретные меры, которые позволяют достичь целевых показателей энергетической эффективности строения.

Классификация объектов

Для упрощённой оценки энергоэффективности и определения необходимых мер все объекты были разделены на пять классов. Стоит отметить, что оценке подвергаются как вновь строящиеся, так и существующие здания.

В настоящее время в РФ действуют меры экономического стимулирования по отношению к собственникам зданий, соответствующих классам A и B. В Москве подобное постановление было принято в 2005 году. Присвоение объектам классов D и E должно служить сигналом для владельцев или органов местного самоуправления о необходимости срочного принятия мер — например, комплексного обновления изолирующих конструкций или установке современного отопительного оборудования.

Преимущества нового способа оценки

Главное достоинство нормирования удельных энергозатрат — это возможность учёта дополнительных факторов, которые влияют на качество тепловой защиты и на потребление ресурсов. Благодаря этому характеристикам отдельных ограждающих конструкций уделяется не столь пристальное внимание, что предоставляет большую свободу действий проектировщику и подрядчику.

При получении нормативного уровня удельных энергозатрат допускается использование материалов, по характеристикам сильно отличающихся от действовавших ранее норм. Кроме того, отклонение от стандартов может быть компенсировано за счёт применения прогрессивных технологий — например, систем рециркуляции тепловой энергии, солнечных коллекторов, геотермальных отопителей и многих других.

Современный подход также позволяет учитывать факторы, которые не участвуют в расчёте при поэлементном проектировании. На потребность в ресурсах могут оказывать влияние ширина, высота и длина строения, а также архитектурные и объёмно-планировочные решения. Стоит отметить, что СНиП только устанавливает рекомендуемое соотношение площади ограждающих конструкций и замкнутого объёма строения, но не устанавливает обязательных требований. Поэтому у проектировщика остаётся свобода принятий архитектурных и технологических решений. Их корректировка требуется только в том случае, если здание не соответствует удельным нормам энергоэффективности.

Соответствие нормам может достигаться и путём изменения ориентации здания в пространстве. Лучшая инсоляция позволит получать тепло из энергии солнечного света, снизив потребность в ресурсах. Благодаря этому потребность в тепловой защите для строения может быть понижена.

Таким образом, новый СНиП стимулирует проектировщиков не пользоваться готовыми решениями, а достигать нормативов путём использования инновационных подходов. Изменяя разные параметры, они могут делать здания энергоэффективными, соблюдая при этом пожелания относительно внешнего вида и функциональности объекта.

Если при проектировании стоит задача применения конкретных ограждающих конструкций с уровнем тепловой защиты, сильно отличающимся от поэлементных нормативов, компенсировать отклонение можно следующими способами:

• увеличить ширину объекта, изменить объёмно-планировочные решения;
• использовать лучшую теплоизоляцию кровли, цокольного этажа, чердака, подвала и других частей строения;
• установить инновационное отопительное оборудование с высоким КПД;
• использовать собственную котельную вместо централизованной магистрали;
• изменить ориентацию здания;
• установить солнечные коллекторы и системы рециркуляции тепла;
• использовать многокамерные окна.

Контроль и аудит

Принятие новых нормативов потребовало изменить подход к обследованию строений. Теперь перед вводом объекта в эксплуатацию в обязательном порядке проводится его термографическое сканирование в соответствии с государственным стандартом 26629. Подобный способ исследования имеет немало преимущества — в частности, он позволяет найти скрытые дефекты и отклонения от проекта. Кроме того, новый подход предполагает анализ воздухопроницаемости помещений в соответствии с ГОСТ 31167.

Принятые Строительные нормы и правила предполагают регулярное проведение энергетического аудита эксплуатируемых зданий. Под таковым подразумеваются все мероприятия, позволяющие определить удельное потребление ресурсов и уровень тепловой защиты. На основании аудита зданию присваивается класс эффективности.

Согласно новому СНиП, в состав проектной документации для новых зданий должен включаться раздел «Энергоэффективность». Он содержит расчёт сводных показателей, а также их сопоставление с действующими нормативами. За разработку этого документа ответственна проектная организация. Его согласованием занимаются специализированные органы экспертизы. Оценивая проектную и предпроектную документацию, они выносят заключение о соответствии объекта установленным нормам.

Выбор конструктивных решений

При создании ограждающих конструкций (наружных стен и перегородок) необходимо использовать материалы с оптимальными показателями тепловой защиты, минимизировать количество теплопроводящих элементов, а также обеспечивать герметичность соединений. Кроме того, следует уделять внимание организации пароизоляции, предотвращающей повышение уровня влажности при эксплуатации здания и изменение микроклимата. Ограждающие конструкции также должны соответствовать следующим критериям:

• способность выдерживать нагрузку верхних этажей и других элементов строения;
• устойчивость к внешним воздействиям;
• долговечность;
• устойчивость;
• соответствие архитектурным требованиям;
• отсутствие влияния на функциональность здания и выполняемые в нём технологические процессы;
• соответствие санитарно-гигиеническим нормам.

Для притока воздуха в здания используются специальные отверстия, располагающиеся в стенах. Частично он может обеспечиваться естественной проницаемостью оконных рам и откидываемыми прозрачными секциями. Для вытяжки в большинстве случаев применяется вентиляции с естественным побуждением.

Для обеспечения энергоэффективности зданий могут использоваться и новые материалы с улучшенными свойствами. Такими следует назвать облегчённые полистиролбетоны. При сопоставимой толщине и массе они позволяют значительно уменьшить теплопотери строения.

Новый раздел СНиП предоставляет возможность использовать самые разные конструкции и материалы. Проектировщику остаётся только разработать правильный подход, который позволит достичь нормативных значений энергетической эффективности.

Для чего требуется энергетический паспорт объекта?

Главное назначение этого документа — доказательство качества проекта и здания. Под таковым подразумевается его соответствие установленным нормам потребления ресурсов.

При составлении паспорта часто применяется современное электронное оборудование — компьютеры, тепловизоры, исследовательские комплексы и прочее. Оно упрощает расчёты и подбор оптимальных технических решений в сфере теплозащиты. Кроме того, с его помощью можно реализовать итерационный подход к решению задачи. Проектировщику нужно только задать целевой показатель энергетической эффективности, чтобы получить все возможные комбинации.

Прежде всего, пользователями энергетического паспорта можно назвать жильцов, собственников, инвесторов и потенциальных покупателей. Они могут определить свои будущие затраты, а также потребность в реконструкции здания или комплексном обновлении оборудования. Как правило, при покупке отдаётся предпочтение энергоэффективным зданиям, даже если их цена выше, чем у прочих объектов. Энергетический паспорт также позволяет обосновать необходимость экономической стимуляции собственника — например, получения льгот, кредитов на выгодных условиях, дотаций и прочих форм помощи.