Энергосбережение в строительстве. 4
Введение
Экономия
энергии сегодня
В условиях увеличения
численности населения и
В настоящее время в России значительное внимание уделяется энергосбережению в строительстве жилых зданий – объектов, которые на вложенные средства будут в течение нескольких десятков лет создавать экономию тепловой энергии. Разработана программа энергосбережения, включающая совершенствование нормативно-методической базы проектирования и перестройку стройиндустрии на возведение и реконструкцию зданий, отвечающих современным требованиям.
Энергосбережение в
Создание оптимального температурного режима в помещениях, сокращение затрат на обогрев помещений и вредных выбросов от сжигания топлива, внедрение энергосберегающих технологий. Эти вопросы стали наиболее обсуждаемы на конференциях, проведенных МГСУ и РСС в рамках деловой программы выставок ОСМ-2010 и СТРОЙТЕХ-2010.
Проведение энергосберегающей политики, повышение энергоэффективности экономики являются одной из центральных задач современного этапа экономического развития.
Позиция государства по этому вопросу отражена в Федеральном законе № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности…», принятом в 2009 г.
Действуют федеральная целевая программа (ФЦП) «Жилище» на 2002–2010 гг., включающая подпрограмму «Реконструкция и модернизация ЖКХ РФ» и Национальный проект «Доступное и комфортное жилье – гражданам России».
Городская программа № 536-ПП «Энергосберегающее домостроение в городе Москве на 2010-2014 гг. и на перспективу до 2020 года» утверждена в 2009 г. в целях создания благоприятной среды для жизнедеятельности и обеспечения устойчивого развития города Москвы за счет рационального использования энергии и энергетических ресурсов в городском строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве.
Введены новые жесткие нормативы по теплозащите зданий и тепловым потерям трубопроводов и оборудования, определяемых СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».
С 1 января 2007 года введен ГОСТ 31309-2005 «Материалы строительные теплоизоляционные на основе минеральных волокон. Общие технические условия». В 2008-2009 годах произведено обновление стандартов по методикам определения свойств теплоизоляционных материалов. С 1 июля 2009 года введен в действие ГОСТ Р 52953-2008 (EH ИСО 9229:2004) «Материалы теплоизоляционные. Термины и определения». Национальный стандарт является модифицированным по отношению к европейскому стандарту ЕН ИСО 9229:2004 «Теплоизоляция – Определения терминов» (EN ISO 9229:2004 Thermal insulation – Definitions of terms).
АО «ТЕПЛОПРОЕКТ» разработал «Кадастр сырья для производства минераловатных изделий на основе горных пород». С помощью этого документа на основе отечественного сырья отрабатываются такие составы шихт, которые по своим характеристикам соответствуют шихтовым составам ведущих европейских фирм: PARTEC, ROCKWOOL, SAIN GOBAIN.
Международная организация по стандартизации (ISO) ведет разработку международного стандарта ISO 50001 Energy management systems – Requirements with guidance for use («Системы энергоменеджмента – Требования с руководством по использованию»). В Европе формируется аналогичный стандарт EN 16001.
Как известно, действующее издание стандарта ISO 19011:2002 в России – ГОСТ Р ИСО 19011-2003) включает указания по проведению аудитов лишь двух систем: системы менеджмента качества (ISO 9001:2008) и системы экологического менеджмента (ISO 14001:2004). Предполагается, что область аудита будет расширена с учетом стандарта по энергоменеджменту.
Таким образом, формируется правовая и нормативная основа внедрения энергосбережения во всех областях строительства и ЖКХ. Программы по повышению энергоэффективности имеют следующие задачи:
– модернизация
нормативно-технической
– повышение энергетической и экологической эффективности продукции массового строительства;
– разработка и
введение в действие рыночных механизмов,
стимулирующих внедрение в
– развитие экспериментального проектирования и строительства, включая создание и введение в действие механизмов инновационной стратегии строительного комплекса города Москвы, предусматривающее натурную апробацию эффективных материалов, технологий, оборудования на экспериментальных объектах;
– создание системы научно-технического обеспечения энергосберегающего домостроения и организацию научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок энергоэффективных материалов, конструкций, технологий и оборудования.
Одной из задач программы является создание системы обучения и подготовки кадров, а также системы информационной и методической поддержки участников программы и населения в решении проблем экономии топливно-энергетических ресурсов. Обсуждению этой и других проблем повышения энергоэффективности строительства и теплозащиты зданий были посвящены доклады, заслушанные на семинаре и конференции, проведенных ГОУ ВПО Московский государственный строительный университет (МГСУ) и Российским союзом строителей (РСС) в рамках деловой программы выставок «ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ-2010» и «СТРОЙТЕХ-2010».
Во время работы конференций,
посвященных проблемам
Проведение подобных конференций стало для МГСУ хорошей традицией – регулярно в рамках деловых программ выставок или на базе университета проводятся конференции, семинары и деловые встречи, организаторами которых выступают ЦИРС МГСУ и специализированные кафедры
Энергосбережение
при строительстве и
Если учесть, что в России общая площадь эксплуатируемых зданий составляет около 5 млрд. м2 (в том числе более 2,5 млрд. м2 - жилые дома) и на их отопление расходуется 400 млн. тонн условного топлива или 25 % годовых энергоресурсов страны, то становится ясно, что для народного хозяйства первостепенное значение имеет повышение эксплуатационных характеристик зданий, поскольку именно здесь заложены перспективы реальной экономии энергоресурсов.
Кроме того, в условиях развития рыночных отношений рост цен на энергоносители в немалой степени диктует рост цен на сырье и строительные материалы, а это ведет к увеличению стоимости строительства. Учитывая это, руководством города Москвы было принято решение разработать новую нормативную базу, направленную на усиление режима энергосбережения в строительстве, а затем реализовать ее в проектировании и массовом строительстве.
И такая работа в 1990-е годы была выполнена Комплексом архитектуры, строительства, развития и реконструкции города с использованием методов программно-целевого планирования и централизованного управления внедрением энергосберегающих инноваций в строительстве.
Вначале (впервые
в России) были разработаны московские
городские нормы по энергосбережению
в зданиях (МГСН 2.01-94) с новыми нормативами
по теплозащите ограждающих
Программой была предусмотрена
также разработка экономических
мероприятий, направленных на стимулирование
энергосбережения на всех стадиях инвестиционно-
Координация работ по программе осуществлялась постоянно действующей рабочей группой Департамента. Выполнение Целевой программы, в свою очередь, потребовало поиска новых источников финансирования освоения новой продукции на домостроительных комбинатах. Для этого были использованы акцизы, кредиты на техническое перевооружение, льготное налогообложение. Потребовалась и разработка планов экспериментального проектирования и строительства головных объектов с энергосберегающими мероприятиями.
Начиная с 1995 года в России федеральными нормами законодательно закреплено строительство зданий с обязательным утеплением стен, например, для центральных районов (с суровостью зимы около 5 000 градусо-суток отопительного периода) до приведенного сопротивления теплопередаче в 2,7–3,0 м2•0С/Вт, с применением 3-стекольных окон, термостатов на отопительных приборах, с оборудованием каждого здания автоматическим регулированием подачи тепла на отопление и приборами учета тепла и воды.
Московские городские строительные нормы и ряд других территориальных норм допускают снижение сопротивления теплопередаче непрозрачных наружных ограждений при условии соответствия нормам удельного расхода тепла на отопление здания за отопительный период. Это стимулирует применение оптимальных объемно-планировочных решений, эффективной системы автоматического регулирования подачи тепла на отопление, утилизации тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного, тепловых насосов и др.
Здания, сооружаемые, например, в Москве начиная с 2000 года, имеют показатель удельного расхода тепла на отопление 110–130 кВт•ч/м2 для этажности в 9–5 этажей и 95–80 кВт•ч/м2 для большей этажности. Это соответствует германским требованиям о тепловой защите 1995 года – 59–85 кВт•ч/м2, что в пересчете с числа градусо-суток Германии (3 500) на российские условия составит 85–120 кВт•ч/м2.
На что следует обратить внимание. Сейчас образовался разрыв между практикой применения новых строительных материалов и оборудования систем инженерного обеспечения зданий и практической оценкой эффективности и даже целесообразности их применения.
Например, в большинстве типовых крупнопанельных зданий усиление теплоизоляции выполнено введением в слой утеплителя (пенополистирола) теплоотражающего экрана, что, по расчетам авторов предложения, позволило, не увеличивая толщину теплоизоляции и не меняя формы для изготовления панелей, перейти на 2-й этап требований СНиП по энергосбережению. Но испытаний, подтверждающих, что в условиях эксплуатации зданий, сооружаемых с такими панелями, фактические энергетические показатели соответствуют проектным, не проводилось.
Сейчас в новом
строительстве повсеместно
В настоящее
время в новом строительстве
обязательным является
В местах массового
жилищного строительства
Однако
в системах отопления с
За прошедшие годы в экспериментальном строительстве такие решения апробированы более чем на 50 зданиях-новостройках, в том числе на Каширском шоссе, в Северном Бутове, Митине, Дегунине и т. д. На этих объектах отрабатывались мероприятия Целевой программы, в том числе многослойные стены и теплозащитные окна по новым нормативам, индивидуальные тепловые пункты и отопительные системы с индивидуальными регуляторами, счетчиками тепла, АСУЭ и т.д.
Переход московского строительства на II этап энергосбережения был закончен в 1998 году. Конечным результатом энергосберегающей политики в московском строительстве стало сокращение на 20-30 % энергетических затрат на всех вновь вводимых в эксплуатацию жилых и общественных зданиях Москвы.
В целях модернизации существующего жилищного фонда аналогичная работа ведется не только в новом строительстве, но и при реконструкции 5- и 9-этажной панельной застройки 1 и II периодов индустриального домостроения. Эта не менее важная социальная и экономическая проблема городского строительства сегодня решается преимущественно путем сноса морально и физически устаревших серий (К-7 и др.) "пятиэтажек" и строительства на их месте современных многоэтажных зданий.
Однако существует и альтернатива - реконструкция и модернизация несносимых пятиэтажных домов других серий (1 -510, 1-511 и 1-515), физический износ которых позволяет осуществить надстройку одного-двух этажей или устройство мансард с перепланировкой и расширение,1. квартир за счет пристройки дополнительных объемов В этом случае возможно устройство новых или утепление существующих ограждающих конструкций с целью повышения их теплотехнических показателей до требуемого уровня и полная замена инженерного оборудования на энергосберегающие аналоги.
Опыт такой реконструкции "пятиэтажек" имеется в Москве, Санкт-Петербурге, Харькове, Казани и других городах. Как показывают расчеты, при надстройке мансард выход общей площади может быть увеличен, а себестоимость квартир при соблюдении равных требований по энергоэффективности может быть на 20-30 % ниже, чем в новом строительстве. После осуществления необходимых реконструктивных мероприятий, перечень которых будет определяться в каждом конкретном случае индивидуально в зависимости от результатов предварительного обследования, такие дома смогут прослужить еще не один десяток лет.
И, наконец, далеки от современных представлений о комфорте условия проживания в некоторых 9-этажных зданиях, которые, кстати, через 15-20 лет тоже устареют, причем не только "морально", но и "физически". Принимая во внимание социальную значимость перечисленных проблем и необходимость их оперативного решения. Комплекс архитектуры, строительства, реконструкции и развития города в течение последних 5-6 лет активно проводит экспериментальные работы по определению наиболее рациональных направлений реконструкции 5- и 9-этажного жилого фонда.
На головных
объектах отрабатываются наиболее прогрессивные
энергосберегающие технологии, исследуются
в экспериментальном порядке
новые строительные системы, а также
системы инженерного
Первой экспериментальной программой энергосбережения при реконструкции стала программа, работа над которой началась четыре года назад, когда вышло соответствующее распоряжение Правительства Москвы (№ 181). Согласно этой программе на девяти экспериментальных объектах (5-, 9-, 1 6-этажные дома различных серий) следовало отработать технологию выполнения капитального ремонта зданий с целью повышения их энергоэффективности.
Одним из первых объектов реконструкции был жилой дом серии II-49 на Хабаровской улице. Впоследствии строительные работы по этому адресу выполнялись с участием европейских специалистов по программе TACIS. Затем с использованием новых систем утепления фасадов "Синтеко", разработанных НИИ Мосстрой и ГУ "Энлаком", производились работы по реконструкции 1 6-этажного дома на Липецкой улице.
Каждый из показательных объектов предварительно обследовали. В зависимости от состояния наружных стен определили подходящий вариант фасадной системы: резерв несущей способности ограждающих конструкций здания на Хабаровской улице позволил применить систему навесных вентилируемых фасадов "Марморок", а для утепления фасада дома на Липецкой улице была использована теплоизоляционная система "мокрого" типа по технологии "Синтеко". В результате удалось повысить уровень теплозащиты этих зданий почти в два раза по сравнению с тем, что было 30-40 лет назад.
Помимо реконструкции наружных стен, на упомянутых объектах были установлены экспериментальные системы механической вентиляции. Дело в том, что во всех существующих панельных домах первого периода индустриального домостроения в силу недостатков конструктивных систем либо из-за неправильной эксплуатации очень плохо работает естественная вентиляция.
Теперь же, при
механической вентиляции, кратность
воздухообмена в зданиях
Трехлетний опыт отработки рациональной схемы капитального ремонта не пропал даром. Первая, по сути экспериментальная, программа нашла свое логичное продолжение в так называемой программе санации эксплуатируемого жилья, которая сегодня привлекает особенно большое внимание специалистов, поскольку тема комплексной реконструкции и капитального ремонта актуальна не только для столицы, но и для других российских городов. По программе санации уже опубликовано несколько документов Правительства Москвы. В них названы конкретные адреса. Согласно распоряжению Правительства Москвы № 679 сейчас ведется санация первых трех объектов на Краснохолмской набережной и Калитниковской улице.
Санация включает такие направления, как реконструкция ограждающих конструкций (утепление стен и замена окон); надстройка мансард над реконструируемыми зданиями; реконструкция систем инженерного обеспечения; замена мягких кровель на скатные металлические.
Для надстройки мансард фирмой "Элевит" и Мос-монтажспецстроем предложена новая конструктивная схема: каркас из легких деревометаллических балок и стеновые панели, из которых собираются перекрытия и покрытия. Балки используются как в качестве несущих пролетных конструкций, так и в качестве колонн каркаса здания. Деревометаллические балки и стойки - прямоугольного сечения и имеют внутри двутавровый металлический сварной сердечник. Вся деревянная оболочка пропитана специальными составами на основе бишофита, повышающими огнестойкость каркаса.
Навесные панели,
как наружные, так и внутренние,
- тоже деревометаллические по типу
"каркасных панелей", с эффективным
утеплителем в середине. Подобное
конструктивное решение позволило
значительно снизить вес
Еще одно направление санации, предусмотренное Постановлением № 679, - это замена мягких плоских кровель на скатные. Как показывает практика ремонтировать существующие крыши с рубероидным покрытием - бесполезное занятие, поскольку малейший дефект, возникающий в процессе ремонта и эксплуатации, вызывает неизбежные протечки. В качестве эксперимента решено на ряде объектов произвести замену мягких кровель на скатные из оцинкованного профиля.
Такой вариант конструктивного решения был предложен Мосмонтажспец-строем совместно с липецкой фирмой "Эксергия", которая производит весь необходимый комплект металлоконструкций и имеет многолетний опыт возведения подобных кровель во многих регионах страны. В рекомендуемой системе используется два типа профиля: в качестве несущих подстропильных конструкций применяются достаточно легкие холодногнутые профили, поверх них укладывается оцинкованный профилированный настил.
Слой цинка, препятствующий коррозии, и защитно-декоративное полимерное покрытие, наносимое в заводских условиях, позволяют продлить срок безремонтной службы кровли до 30 лет (для сравнения - долговечность кровельного покрытия из современных битумно-полимерных материалов имеет срок 15 лет).
По этому
направлению санации уже
По итогам выполнения строительно-монтажных работ на экспериментальных объектах будет подготовлена расширенная программа реконструкции существующего жилищного фонда. В дальнейшем работы по реконструкции продолжатся с учетом использования достижений строительной науки и техники. Так, значительную экономию дефицитного органического топлива может дать использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии.
О перспективности этого направления ресурсосбережения в строительстве свидетельствует небольшой, но весьма успешный опыт использования за рубежом на нужды отопления и горячего водоснабжения на экспериментальных объектах солнечной и ветровой энергии, низкопотенциального тепла грунта, сбросных и геотермальных вод. Ресурсы низкопотенциального тепла, содержащиеся в воздухе, воде и земле, практически неисчерпаемы.
В Европе уже давно "освоили" эту тему и пошли по пути создания так называемых "пассивных" домов, которые вообще не зависят от централизованного теплоснабжения - настолько технически совершенными являются ограждающие конструкции и инженерное оборудование этих зданий. Как правило, в системах вентиляции "пассивных" домов для нагревания поступающего воздуха используется тепло вытяжного воздуха, что позволяет сократить теплопотребление до 15 Ватт/м2.
За счет чего достигается подобный эффект? Во-первых, за счет высокой теплоизоляционной способности ограждающих конструкций, которая практически в 1,5-2 раза выше, чем мы сегодня имеем в результате перехода на новые нормативы по энергосбережению. Кроме того, в "пассивных" домах установлены супергерметичные оконные системы. И, наконец, благодаря эффективному использованию нетрадиционных источников тепла: солнечной энергии, тепла грунта и тепла вентиляционных выбросов.
В качестве примера из отечественной практики можно привести экспериментальный 16-этажный дом, построенный в микрорайоне Никулино. Система горячего водоснабжения в этом здании не зависит от ЦТП: ее работа основана на использовании низкопотенциального тепла грунта и тепла вытяжного воздуха в системе механической вентиляции. В результате расход тепловой энергии такого дома на 32 % меньше по сравнению с количеством тепла, потребляемого при эксплуатации в домах серии П44-Т.
Будем надеяться,
что тема "пассивных" зданий займет
достойное место в программе
комплексной реконструкции. Помимо
направлений, которые сегодня уже
реализуются в
Подобных ноу-хау на сегодняшний день известно достаточно много, однако в основном это лишь опытные партии. Приступить к внедрению новинок в массовое производство можно будет только после того, как они пройдут цикл глубоких разносторонних исследований и результаты этих исследований подтвердят соответствие всех физико-механических, теплотехнических, эксплуатационных и эстетических параметров представленных образцов требованиям современных строительных норм и правил. Использование новейших достижений и технологий поможет поднять новое строительство, капитальный ремонт и реконструкцию на принципиально новый уровень, позволит оптимизировать строительный цикл и существенно снизить себестоимость реконструируемого жилья.

- Энергосбережение в строительстве
- Энергосбережение в сфере ЖКХ
- Энергосбережение в установках электрического освещения
- Энергосбережение, использование нетрадиционных источников энергии
- Энергосбережение и энергосберегающие технологии
- Энергосбережение на тепловых электрических станциях
- Энергосбережение. Новейшие разработки в области энергосбережения
- Энергосбережение в России
- Энергосбережение в России
- Энергосбережение в сельском хозяйстве
- Энергосбережение в системах горячего водоснабжения здания
- Энергосбережение в системе освещения здания
- Энергосбережение в строительном комплексе
- Энергосбережение в строительстве