Энергоэффективные технологии

Что вы должны знать об энергоэффективных технологиях

С каждым днём всё большее количество людей задумывается о применении энергоэффективных технологий. И это неудивительно, ведь каждый из нас хочет жить в тёплом и самое главное – экономичном доме. Forumhouse.ru расскажет вам о том – какие материалы и технологии используются пристроительстве энергоэффективных домов.

  1. Что же это такое – энергоэффективный дом?
  2. Какие материалы и средства для постройки тёплого и комфортного дома вам может предложить современный рынок строительных материалов?
  3. Всё ли вы знаете об энергоэффективности проекта вашего будущего жилища?
  4. Как сократить расходы на отопление уже построенного дома?

1. Энергоэффективный дом – это…

Какой смысл мы вкладываем в словосочетание – энергоэффективный дом?

По мнению руководителя компании ТКДом Александра Водовозова – энергоэффективный дом – это здание, в котором сведены к минимуму все энергопотери, а также энергопотребление. Основным принципом строительства энергоэффективного дома является достижение максимальной герметичности жилища, использование энергосберегающих технологий и ликвидация мостиков холода.

В России, основные энергозатраты приходятся на отопление, поэтому главной задачей становится предотвращение потерь тепла через ограждающие конструкции дома – пол, стены, окна, перекрытия и крышу. Этого можно добиться с помощью современных технологий каркасного строительства. За счет применения утеплителей и специальных способов обшивки каркаса, полностью исключается наличие щелей.

Таким образом, для строительства энергоэффективного дома необходимо:

  • Возвести утеплённый фундамент. А в каркасном строительстве, подобный фундамент ещё играет роль и теплоаккумулятора;
  • Установить высокоэффективную систему вентиляции с рекуператором. Так как через вентиляцию теряется 30-40% тепла, то применение подобной системы позволит существенно снизить расход энергии на подогрев приточного воздуха;
  • Расположить жилые комнаты в южной части здания. Что позволит использовать солнечную энергию как дополнительный источник тепла;
  • Произвести максимальное утепление ограждающих конструкций. Ведь именно через них происходит основная теплопотеря.

Но зачастую, застройщики просто не хотят вкладываться в дополнительное утепление, полагая, что это приведёт к увеличению стоимости возводимого здания. Так выгодно ли строить энергоэффективный дом?

Александр Водовозов:

– Если говорить языком цифр, то возведение энергоэффективного дома обходится примерно на 15% дороже обычного, но зато в эксплуатации он дешевле на 60-70%.

Можно сказать, что строительство энергоэффективного дома является комплексным мероприятием, позволяющим экономить ваши денежные средства в обозримом будущем.

2. Фундамент «Утеплённая Шведская Плита» – как основа энергоэффективного дома

Существует мнение, что дополнительное утепление фундамента напрасная трата средств. Но так ли это на самом деле?

Обратимся за разъяснениями к техническому специалисту компании “ТЕХНОНИКОЛЬ”, разрабатывающих специальные материалы для энергоэффективных домов Антону Борисову.

– Потери тепловой энергии происходят постоянно, различают только интенсивность в зависимости от типа конструкции. Например, наибольший тепловой поток проходит через верхние кровельные конструкции, что связано с плотностью теплого и холодного воздуха. Теплый воздух стремится подняться вверх, вместе с этим увлекая за собой и тепловую энергию. Также происходит и большая потеря тепла через фундамент.

Все потери тепла можно разделить на тепловые потери, которые возможно предотвратить и те, которые поддаются незначительному сокращению! Например, потери тепла через фундамент в среднем составляют 10-15% от общего объёма теплопотерь здания. Поэтому строительство энергоэффективного дома необходимо начать с возведения утеплённого фундамента.

Антон Борисов:

– Одним из эффективных способов снизить энергозатраты на отопление здания становится строительство дома на фундаменте типа “Утепленная Шведская Плита”. Для этой цели применяется экструзионный пенополистирол.При выборе утеплителя следует обратить внимание на показатель теплопроводности. Чем он меньше, тем лучше, поскольку потребуется меньшая толщина слоя теплоизоляции.

При устройстве плитных энергоэффективных фундаментов также следует помнить о таком важном показателе – как прочность утеплителя на сжатие. Поскольку такие фундаменты утепляются снизу, утеплитель должен выдерживать вес целого дома, со всеми переменными нагрузками!

3. Выбор оптимальной толщины утеплителя

Через стены теряется до 20-30% тепла. Какую толщину утеплителя необходимо выбрать для строительства энергоэффективного дома? Объясняет руководитель Центра проектирования ROCKWOOL Татьяна Смирнова:

– В первую очередь толщина слоя утеплителя будет зависеть от конструкций здания. Если при каркасной технологии, для Центрального региона России, рекомендуемая нормами толщина теплоизоляции составляет 150 мм, а оптимальная с точки зрения энергоэффективности толщина будет 250-300 мм, то при строительстве дома из пенобетона, эффективная толщина составит 150-200 мм, при нормативной 80 мм. Для крыши следует использовать не менее 250-300 мм утеплителя. Помимо оптимальной толщины, при выборе утеплителя надо учитывать, что теплоизоляция выпускается различных марок для применения в различных строительных конструкциях, где каждый вид продукта решает определенную задачу и отвечает соответствующим требованиям.

Возведение энергоэффективного дома предполагает баланс между стоимостью материалов и качественной теплоизоляцией стен и крыши. Поэтому, нет необходимости увеличивать слой утеплителя больше чем на 30% от рекомендованной величины. Иначе увеличивается смета, и проект становится нерентабелен.

4. Чем толще стены – тем теплее дом?

Подразумевая энергоэффективность частного дома нужно думать не только о снижении внутреннего потребления энергии, но также и о дополнительных способах аккумулирования тепла, которые позволят снизить расходы на отопление. Существует заблуждение, что чем толще кладка стены строящегося дома, тем он будет теплее, но так ли это на самом деле?

Консультант forumhouse.ru Павел Орлов, представляющий компанию Смарт-Строй полагает, что – энергоэффективность здания мало зависит от материала и толщины стен. Есть принципы и технологии, которые необходимо использовать при проектировании и строительстве. А энергоэффективность дома в первую очередь будет зависеть от толщины используемого утеплителя.

Так какими принципами и технологиями нужно всё же руководствоваться при строительстве энергоэффективного дома?

Павел Орлов:

– В первую очередь застройщик должен понять, что основной принцип строительства энергоэффективного дома заключается в экономии тепловой энергии. Современные технологии позволяют уменьшить тепловые потери дома, до величины внутреннего излучения от людей и электроприборов. Несколько сложнее дела обстоят с электроэнергией и горячим водоснабжением. Их потребление, как правило, сильно снизить не удается, т. к. они в основном зависят от привычек хозяев и напрямую влияют на комфорт проживания.

Также, по мнению Павла при строительстве энергоэффективного дома есть смысл учесть следующие моменты:

  • Потенциальный заказчик должен вначале заказать проект в серьезной проектной организации, с опытом проектирования энергоэффективных домов;
  • Еще на этапе проектирования, необходимо предусмотреть использование в конструкции дома современных видов утеплителей. Этим мы закладываем высокую величину сопротивления теплопередаче;
  • Так как через окна теряется примерно 15-25% тепла, то необходимо использовать остекление со стеклопакетами из трех стекол с аргоновым заполнением.

Узнать больше о том, как рассчитать теплопотери вашего дома вы сможете в статье Павла Орлова. А прочитав тему форумчанина – Александра Федорцова (ник на форуме Скептик) «Дешёвое отопление электричеством» и ознакомившись с этим видео вы узнаете, как строительство энергоэффективного дома позволяет экономить ваши денежные средства.

10 самых актуальных энергосберегающих технологий для дома

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

1. Подогрев и использование воды

Если говорить о воде, то большая часть энергетических затрат идет именно на ее подогрев. Установите систему подогрева, работающую на солнечных батареях, и вы увидите, насколько уменьшатся ваши энергетические затраты. Если вы не можете позволить себе солнечные батареи, тогда установите колонку, которая будет нагревать только ту воду, что вы используете.

2. Альтернативные источники энергии

Энергию ветра можно использовать не только промышленным или коммерческим предприятиям. Многие компании сегодня производят специальные ветровые генераторы для индивидуальных хозяйств. Установив такой генератор на крыше дома, вы сэкономите до 50% энергии, несмотря на его небольшие размеры. Если большая часть энергии тратится на обогрев и кондиционирование помещений, тогда следует установить окна с двойными стеклопакетами, которые помогут сохранить тепло зимой и прохладу летом.

3. Экологичное напольное покрытие

Говоря о напольном покрытии из бамбука, не сразу можно догадаться, что это имеет прямое отношение к экологии. Бамбук – это весьма прочный природный материал, который устойчив к воздействию влаги. Но чтобы по-настоящему стать приверженцем экологических подходов и сберечь дерево, можно остановить свой выбор на композиционных материалах, изготовленных на основе использования вторичного сырья. В их основе лежит переработанный пластик. Поверхность, выполненная из композиционных материалов, выглядит естественно и подходит как для внутренних, так и для наружных работ. Чтобы уверенно двигаться по пути экологизации и сохранить природу, можно использовать бетон в качестве напольного покрытия.

4. Озеленение крыш

Солнечные батареи являются атрибутом сберегающих технологий. Это очень дорогое удовольствие в плане установки, которое очень быстро окупается. Если больше интересует эстетическая сторона вопроса, то можно обустроить на крыше сад или огород. С одной стороны вы бережете природу, выращивая растения, а с другой экономите, так как озелененная крыша сохраняет тепло зимой и охлаждает помещение летом.

5. Экологичный декор

Планируя обновление декора дома, необходимо подумать не только об эстетичном внешнем виде, но и о том, насколько экологически чистыми являются используемые материалы. Например, можно установить систему для полива на основе сбора дождевой воды, это поможет сэкономить водопроводную воду, которая используется для полива. Кроме того, сама система может быть изготовлена из переработанного пластика, и ее саму можно использовать, как основу для выращивания растений. В качестве декоративных материалов можете использовать собранные в лесу ветки, шишки и желуди – это и красиво, и дешево.

6. Умные приборы

Говоря об умных приборах, мы имеем в виду технологии, которые контролируют энергопотребление и управляют ним. Такая система, например, может сама выключать свет, когда человек покидает помещение, отключать приборы от сети, если некоторое время они не используются. Это не только экологично, но и экономично.

7. Экономия воды

Если в доме есть сад или просто комнатные растения, тогда необходимо установить емкости для сбора дождевой воды. Этот простой способ позволит сэкономить и уменьшить суммы счетов на оплату коммунальных услуг по водоснабжению. Все, что надо, это установить во дворе бочку, которая постепенно будет наполняться дождевой водой.

8. Альтернативное отопление

Кроме солнечных батарей, есть еще и другие способы сэкономить деньги и не навредить окружающей среде, обогревая дом. Речь идет о геотермальном тепловом насосе. Это не дешевый способ, но использование подобной установки позволит не только сэкономить, но и позаботиться об окружающей среде.

9. Экономия воды в туалете

Вы когда-нибудь подсчитывали, какое количество воды вы расходуете каждый раз, нажимая на кнопку слива воды в туалете? Это большое количество, которое стоит немалых денег, просто смывающихся в унитаз. Можете уменьшить потребление воды на слив в половину, если установить компакт с регулятором объема сливаемой воды.

10. Система контроля и управления энергоресурсами

Если вы не хочется устанавливать в доме упомянутые выше устройства, просто установите специальную систему, которая будет сама контролировать количество потребляемой энергии и объем воды. Вся информация будет поступать на компьютер, и система сама будет сигнализировать о том, что и где необходимо поменять, так как потребление увеличилось.

Несмотря на то, что многие из способов очень просты, они существенно помогут не только сэкономить деньги, но и окажут позитивное влияние на окружающую среду. Не беспокойтесь, что установка некоторых предложенных приборов стоит очень дорого, все затраты очень быстро окупятся.
А ещё природе можно дать второй шанс и не уничтожать её даже при строительстве дома, например, сделав красивые и зелёные деревья частью интерьера.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Энергоэффективные технологии Текст научной статьи по специальности « Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Лапина О. А., Лапина А. П.

Проведен анализ энергоэффективных технологий в строительстве, удельных теплопотерь в здании. Даны определения понятиям энергоэффективность , энергосбережение , «умный дом», энергосберегающие устройства . Выделены причины нерационального расхода тепловой энергии и дано описание стратегии по энергосбережению в строительстве.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Лапина О. А., Лапина А. П.

Energy-efficient technologies

There is the analysis of energy-efficient technologies in the construction of the specific heat in the building. The definitions of the concepts of energy efficiency , energy saving, “smart home”, energy-saving devices are given. Highlighted the causes of irrational consumption of thermal energy and describes a strategy for energy efficiency in construction.

Текст научной работы на тему «Энергоэффективные технологии»

О.А. Лапина, А.П. Лапина Ростовский государственный строительный университет

Аннотация: Проведен анализ энергоэффективных технологий в строительстве, удельных теплопотерь в здании. Даны определения понятиям энергоэффективность, энергосбережение, «умный дом», энергосберегающие устройства. Выделены причины нерационального расхода тепловой энергии и дано описание стратегии по энергосбережению в строительстве.

Ключевые слова: энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие устройства, «умный дом», стратегии по энергосбережению.

Энергосберегающие технологии являются наиболее эффективным способом борьбы с последствиями изменения климата. Энергосбережение также позволяет сочетать преимущества от внедрения интеллектуальных решений для защиты окружающей среды с экономической выгодой.

Энергосбережение начинается с эффективного производства энергии. При этом ключевую роль играют энергосберегающие технологии и решения с использованием возобновляемых источников энергии, таких как ветер и вода. Для организации эффективного энергоснабжения [1] любого объекта необходимо решить такие важнейшие задачи как измерение, отображение, оценка и оптимизация энергетических потоков.

Читайте также:  Жалоба на УК

Энергоэффективность – полезное (рациональное) использование энергетических ресурсов с целью оптимизации количества используемой энергии для сохранения одного и того же уровня энергообеспечения здания.

Однако, в отличие от энергосбережения, которое в основном предназначено для уменьшения энергопотребления, энергоэффективность -рациональное расходование энергии, благодаря которому население сможет значительно сократить расходы на коммунальные услуги, а энергетические компании – [2, 3] снизить нерациональные затраты на топливо, что окажет положительное влияние на экологию, сократив выбросы вредных парниковых газов в атмосферу.

Для обеспечения энергоэффективности применяют специальные устройства, которые прекращают подачу тепла, вентиляции, электроэнергии в отсутствии человека. Также повышение [4, 5] энергоэффективности достигается за счет использования энергосберегающих ламп, методов автоматизации и с помощью архитектурных решений.

Энергоэффективные технологии в строительстве. Применение новых технологий и материалов в строительстве дает толчок к развитию новых архитектурных решений. В свое время кирпич сменил глину, повысив прочность зданий и позволив увеличить их этажность, а использование металлопластиковых окон позволило повысить шумоизоляцию помещения.

Поскольку в зимнее время в России столбик термометра падает намного ниже нуля, то для экономии тепла необходимо максимально оптимизировать расходы на отопление, потому что на отопление в России тратится более 40 % энергоресурсов страны. Например, в 1970-х годах была изобретена специальная энергосберегающая краска, которую применяли для покраски космических кораблей. Однако применять ее можно практически на любой поверхности, ведь после высыхания [6 – 9] она образует эластичное покрытие, обладающее теплоизоляционными, звукоизоляционными, гидроизоляционными и антикоррозионными свойствами. Для максимального снижения энергозатрат необходим комплекс мероприятий, позволяющих утеплить фасад и кровлю, полностью реконструировать сети центрального водоснабжения.

Большая часть теплопотерь через ограждающие конструкции здания происходит через окна (более 50%), в связи с чем нужно повышать теплоизоляционные качества окон. Современные технологии их изготовления позволяют использовать вакуумные стеклопакеты, толщина которых не превышает 1 см, но поскольку вакуум обладает нулевой теплопроводностью, удается избежать появления «мостиков холода».

При реконструкции здания теплопотери через окна могут быть снижены путем установки откосов с наличниками, а также установкой светопрозрачного экрана в межстекольном пространстве, за счет чего достигается расчетный режим теплопроводности в окнах.

Применение окон с теплоотражающими стеклами позволяет снизить потери тепла через них до 40%. Традиционно оконные переплеты изготавливаются из древесины, стали и алюминия, а также полимерные материалы – полиэфирные пластики. Такие материалы имеют теплопроводность дерева, прочность и долговечность металла, и биологическую стойкость и влагостойкость полимера.

Однако комплексное применение энергосберегающих технологий в России пока не популярно. Например, в Барнауле был построен дом, полностью снабжаемый теплом с использованием своей мини-котельной, солнечных коллекторов, терморегуляторов и [10] датчиков движения, отключаемых при его отсутствии, но пока это скорее исключение.

Одним из эффективных способов энергосбережения является использование системы «умный дом», осуществляющей автоматический контроль инженерных системам дома (отопление, вентиляция, освещение). Электронный интеллект автоматически регулирует температуру в помещении и погружает дом в «спящий режим» на время отсутствия хозяев, минимизируя работу вентиляции и отопления. А через Интернет хозяин дома сможет включить работу всех систем, тем самым подготовив дом к своему приходу. Разумеется, установка и использование такой системы стоит недёшево. Но поскольку вопросы энергосбережения становятся актуальнее с каждым днём, то вероятность появления муниципального жилья, оснащенного данной системой, увеличивается.

С каждым годом тарифы на энергоресурсы растут, чем и объясняется популярность энергоэффективных технологий внедрение которых позволит значительно сократить затраты на коммунальные услуги.

Согласно оценки экспертов удельные теплопотери здания распределены следующим образом: 40% – инфильтрация нагретого воздуха; 30% – недостаточное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций; 30% – нерациональный расход горячей воды и нерегулируемое отопление.

Можно выделить следующие причины иррационального расхода тепловой энергии:

1. Нерегулируемые системы естественной вентиляции;

2. Неплотность сопряжения оконных и дверных блоков;

3. Неправильное архитектурно-строительное решение при отапливании лестничных блоков;

4. Некачественная теплоизоляция стен, потолков подвалов, светопрозрачных ограждений;

5. Недостаток приборов учета и регулирования на системе отопления и горячего водоснабжения;

6. Большое количество сетей наружных теплотрасс и их недостаточная теплоизоляция;

7. Неэффективные и устаревшие типы котельного оборудования;

8. Неиспользование вторичных источников энергии.

На данный момент выработана стратегия по энергосбережению в строительстве и при эксплуатации зданий и сооружений, которая включает в себя несколько пунктов:

1. Логическая последовательность при выполнении комплекса различных взаимосвязанных энергоэффективных мероприятий, таких как:

градостроительные, архитектурно-планировочные, конструктивные, инженерные, эксплуатационные.

2. Максимальная экономия невозобновляемых энергетических ресурсов при минимальных затратах денежных средств.

3. Необходимость модернизации и реконструкции эксплуатируемых зданий, сооружений, инженерных коммуникаций для обеспечения более 90% возможного эффекта энергосбережения.

4. Внедрение энергоэкономичных норм проектирования и строительства зданий и сооружений.

5. Установка запрета на увеличение границ городов на ближайшие 20-30 лет, в течение которых их развитие может осуществляться за счет рационального использования территории, увеличения плотности застройки, без увеличения протяженности теплосетей.

6. Внедрить котельные конвейерного типа, которые размещаются на крышах зданий или около них.

7. Завершить застройку жилых кварталов и ликвидировать сквозные ветрообразующие пространства и организовать замкнутые дворовые и внутриквартальные территории.

8. Реконструкция существующих зданий с утеплением ограждающих конструкций, переходом на автоматизированные индивидуальные тепловые пункты в соответствии с новыми нормативными документами.

9. Оптимизация соотношения площади оконных проемов к площади наружных стен, размещение зданий в соответствии со сторонами света с целью сокращения теплопотерь.

В будущем традиционные и новые направления развития конструктивных систем будут удовлетворять нормам энергоэффективности, экологической безопасности, энергосбережения, способностью к легкой реконструкции и модернизации.

1. Матросов Ю.А. Энергосбережение в зданиях. Проблема и пути ее решения. – РААСН.: НИИ строительной физики, 2008. 496 с.

2. Молодкин С. А. Принципы формирования архитектуры энергоэффективных высотных жилых зданий: Дисс.на соиск. Учен. Стен. Канн. Архитектуры, Москва, 2007. 216 с.

3. Золотов И.И. Негативные явления, связанные с улучшением теплоизоляции наружных ограждающих конструкций // Строительство и архитектура —1986 – № 9 – с.14-16.

4. Страхова Н. А., Пирожникова А. П. Контроль энергоэффективности зданий и сооружений как инструмент энергосбережения. Научное обозрение, №7(3), 2014 год. С. 789-792.

5. Тюрина Н.С. Экологические аспекты энергосбережения в системах отопления и вентиляции. Научное обозрение, № 2, 2014 год. С. 598-602

6. Шеина С.Г., Федяева П.В. Эффективность выполнения энергосберегающих мероприятий в жилых зданиях повышенной этажности // Инженерный вестник Дона, № 3, 2012 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2012/971.

7. Набокова Я.С. Эффективные строительные материалы и способы возведения зданий // Инженерный вестник Дона, № 4, 2008 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2008/96.

8. Буренина И.В., Батталова А.А., Гамилова Д.А., Алексеева С.В. Мировая практика управления энергоэффективностью. Науковедение, № 3, 2014 год. naukovedenie.ru/PDF/125EVN314.pdf.

9. Berge B. The Ecology of Building Materials. [Architectural press]. Oxford, 2005. 474 p.

10. Kibert C. Construction Ecology. Nature as the basis for green buildings. [Spon press]. Canada, 2007. 328 p.

1. Matrosov Ju.A. Jenergosberezhenie v zdanijah. Problema i puti ee reshenija [Energy efficiency in buildings. Problems and variants for its decision]. RAASN.:NII stroitel’noj fiziki, 2008. 496 p.

2. Molodkin S.A. Principy formirovanija arhitektury jenergojeffektivnyh vysotnyh zhilyh zdanij [Principles of formation of the architectural energy efficient high-rise residential buildings]: Diss.na soisk. Uchen. Sten. Kann. Arhitektury, Moskva, 2007. 216 p.

3. Zolotov I.I. Stroitel’stvo i arhitektura. 1986 . № 9. pp.14-16.

4. Strahova N. A. Nauchnoe obozrenie, №7 (3), 2014 god. pp. 789-792.

5. Tjurina N.S. Nauchnoe obozrenie, № 2, 2014 god. pp. 598-602

6. Sheina S.G., Fedjaeva P.V. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), № 3, 2012 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2012/971.

7. Nabokova Ja.S. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), № 4, 2008 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2008/96.

8. Burenina I.V., Battalova A.A., Gamilova D.A., Alekseeva S.V. Naukovedenie, № 3, 2014 god. naukovedenie.ru/PDF/125EVN314.pdf.

9. Berge B. The Ecology of Building Materials. [Architectural press]. Oxford, 2005. 474 p.

10. Kibert C. Construction Ecology. Nature as the basis for green buildings. [Spon press]. Canada, 2007. 328 p.

Алгоритм внедрения энергосберегающих и энергоэффективных технологий в современном строительстве

Проведен анализ последних исследований и публикаций, касающихся энергоэффективных технологий в строительстве. Выделены причины нерационального расхода тепловой энергии, проблемы, препятствующие внедрению энергоэффективных технологий, пути их решения, а также представлена последовательность действий, необходимых для внедрения энергоэффективных технолологий в современном строительстве Российской Федерации.

Постановка проблемы

Здания, используемые на сегодняшний день, потребляют почти половину всей вырабатываемой энергии, получаемой по большей части путем сжигания традиционных видов топлива. 80% всех зданий, строений и сооружений страны – это жилой фонд. Энергопотребление жилыми зданиями составляет 23% первичной энергии, т.е. почти четверть от всего потребления энергоресурсов в нашей стране. [1] Сжигание топлива сопровождается выбросами в атмосферу газа СО2.

Выбросы двуокиси углерода, согласно многочисленным международными комиссиями, приводят к изменению климата и к ухудшению экологии. Чтобы снизить выбросы в атмосферу парниковых газов, необходимо сокращать производство и потребление энергии. Возрастающая стоимость энергоресурсов приводит к необходимости энергосбережения и энергоэффективности зданий. Быстрый рост тарифов на электроэнергию, газ, тепло, воду в последние годы особенно заметем и с большой степенью вероятности можно предположить, что эта тенденция сохранится.

Можно выделить главные причины нерационального использования тепловой энергии, такие как:

  • не эффективность и невозможность регулирования систем естественной вентиляции в зданиях;
  • плохая герметичность, низкое качество сопряжений окон и балконных дверей;
  • несовершенство и не проработанность архитектурно-планировочных и инженерных решений отапливаемых лестничных клеток, а также лестнично-лифтовых блоков;
  • низкое качество материалов и монтажа ограждающих конструкций, вследствие этого плохая теплоизоляция наружных стен, подвалов, перекрытий,
  • невозможность контроля и регулирования различных параметров теплоносителя в инженерных системах отопления и горячего водоснабжения из за отсутствия установленных приборов учета поступающей тепловой энергии (в том числе индивидуальных);
  • поврежденная, старая или недостаточная теплоизоляция наружных тепловых трасс;
  • использование неэффективного, старого котельного оборудования;
  • незаинтересованность потребителей в экономии энергии;
  • нераспространённое применение нетрадиционных и вторичных источников энергии. [2]

Анализ последних исследований и публикаций

Различные решения в области энергосебережения и энергоэффетивности предлагают такие видные научные деятели, как Е.И. Бакунин, И.И. Подгорный, Г.Г. Фаренюк, А.С. Горшков, М.К. Агеев, О.Д. Самарин, И.В. Петрова, И.Н. Бутовский, Г.С. Ратушняк, М.В. Барабаш, В. Треттон, Н.В. Савицкий, Л.Д. Богуславский.

Цель данной работы состоит в разработке последовательности действий, необходимых для внедрения энергоэффективных технолологий в современном строительстве.

Алгоритм внедрения энергоэффективных технолологий в современном строительстве:

  1. Генерация идей на основе полученных знаний и опыта;
  2. Адаптация идей к современным строительным нормам и правилам, к действующему законодательству;
  3. Энергоаудит, разработка комплексной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
  4. Выбор наиболее выгодных энергоэффективных технологии под конкретный проект, на основе того бюджета, которым располагает Заказчик;
  5. Финансирование проекта;
  6. Энергомониторинг.

Разберем каждый пункт алгоритма по отдельности:

1. Генерация идей на основе полученных знаний и опыта

Основная цель данного этапа – обмен знаниями, опытом, идеями, практиками, результатами проведенных исследований. Современный мир не стоит на месте. На смену устаревшим технологиям приходят новые. Чтобы быть всегда в тренде и пользоваться современными технологиями уже сегодня, а не спустя продолжительное время, когда эти технологии уже устареют, нужна высокая скорость обмена информацией.

Для высокой скорости обмена информацией предпочтительнее использовать онлайн площадки и онлайн конференции, посвященные вопросам энергосбережения и энергоэффективным технологиям, где научные сотрудники образовательных учреждений в совокупности с работниками строительной отрасли, с работниками сферы ЖКХ, с представителями органов местной власти, представителями ресурсоснабжающих организаций, финансовых организаций, собственниками жилья, специалистами в сфере энергоэффетивности и все заинтересованные лица, совместно решали бы вопросы, касающиеся энергосбережения и энергоэффективности.

Направления работы таких площадок могли быть очень разнообразны. Это: – научные исследования; – отслеживание изменений в законодательстве, изменениям в строительных нормах и правилах, предложения о совершенствовании законодательства, с внесением в документы необходимых изменений; – рассмотрение успешных проектов по энергоэффетивности; – советы по энергосбережению для широких слоев населения; – изучение опыта развитых стран; – привлечение инвесторов для финансирования энергоэффективных проектов.

2. Адаптация идей к современным строительным нормам и правилам, к действующему законодательству

Строительные компании, работая над проектами, зачастую использовали нормы действующего законодательства в области строительства, которые позволяли им пренебрегать современными стандартами энергоэффетивности, нанося тем самым урон экономике и экологии. Учитывая протяженность территории России и колоссальные различия между регионами (5–10 типов), необходимо выстраивание политики энергоэффективности, в том числе в территориальном разрезе и подкрепление соответствующим законодательством, регламентами и процедурами, стандартами, инструктивными документами, управленческими механизмами реализации и контроля.

Тем более актуально это в условиях меняющейся системы взаимодействия Российской Федерации, регионов, муниципальных образований по распределению полномочий, финансам, ответственности. Необходимым элементом является информация с мест, т.е. система мониторинга, сбора, обработки и хранения информации об энергопотреблении, данных топливно-энергетических балансов, о реализованных проектах и проч. из муниципалитетов, регионов, федеральных округов. [3]

23 ноября 2009 был принят Федеральный закон “Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации” N 261-ФЗ [4], целью которого стало создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

3. Энергоаудит, разработка комплексной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности

Энергоаудит или энергетическое обследование – это всестороннее обследование здания с целью выявления источников нерациональных энергозатрат и неоправданных потерь энергии, определения показателей энергетической эффективности, повышения энергетической эффективности и разработки целевой, комплексной программы энергосбережения.

Читайте также:  Как настроить кран-буксу?

По результатам энергетического обследования выдается энергетический паспорт здания с присвоением ему класса энергоэффективности. 19 июля 2018 был принят Федеральный закон №221-ФЗ О внесении изменений в Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и статью 9.16 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях [5], согласно которому:

  • обязательное энергетическое обследование заменено на предоставление декларации о потреблении энергетических ресурсов;
  • требования в отношении снижения потребления энергетических ресурсов и воды устанавливаются только для государственных и муниципальных учреждений;
  • энергетическое обследование проводится только в добровольном порядке;
  • ответственность за проведение обязательного энергетического обследования и предоставление энергетического паспорта отменена. В соответствии со вступившими в силу с 16 января 2019 года изменениям, энергетическое обследование для введенных в эксплуатацию зданий проводится в добровольном порядке;

Органы государственной власти, органы местного самоуправления, государственные и муниципальные учреждения ежегодно представляют декларацию о потреблении энергетических ресурсов в федеральный орган исполнительной власти. Энергетический паспорт необходим для:

  • вновь построенных зданий;
  • реконструированных зданий;
  • зданий после капитального ремонта.

Требования энергетической эффективности не распространяются на следующие здания, строения, сооружения:

  1. культовые здания, строения, сооружения;
  2. здания, строения, сооружения, которые в соответствии с законодательством Российской Федерации отнесены к объектам культурного наследия (памятникам истории и культуры);
  3. временные постройки, срок службы которых составляет менее чем два года;
  4. объекты индивидуального жилищного строительства (отдельно стоящие и предназначенные для проживания одной семьи жилые дома с количеством этажей не более чем три), дачные дома, садовые дома;
  5. строения, сооружения вспомогательного использования;
  6. отдельно стоящие здания, строения, сооружения, общая площадь которых составляет менее чем пятьдесят квадратных метров;
  7. иные определенные Правительством Российской Федерации здания, строения, сооружения.

4. Выбор наиболее выгодных энергоэффективных технологии под конкретный проект, на основе того бюджета, которым располагает Заказчик

Выбираются энергоэффективные технологии в зависимости от климатической зоны, в которой расположено здание на основе данных проведенного энергоаудита и бюджета, которым располагает Заказчик. Наибольшую эффективность показывает применение следующих технологий:

  • использование дешевых источников энергии; – использование современных и эффективных типов котельного оборудования с высоким КПД;
  • отказ от централизованного отопления с разветвленными сетями наружных теплотрасс, находящимися в плачевном состоянии с огромными теплопотерями, доходящими до 30%;
  • установка приборов учета и регулирования на системе отопления и горячего водоснабжения;
  • качественная теплоизоляция ограждающих конструкций: стен, подвалов, потолков, окон, дверей;
  • использование регулируемых рекуперативных приточно-вытяжных систем вентиляции, сохраняющими до 80% тепла (потери тепла на вентиляцию составляют до 30% от общих потерь здания;
  • использование современного энергосберегающего освещения и техники. Изменение параметров и расхода теплоносителя, гидравлического режима может привести к перераспределению тепловыделения и изменению средней температуры отопительных приборов.

Чтобы достичь оптимального распределения теплоносителя, снизить потребление тепловой энергии, сбалансировать по расходу режим работы стояков системы отопления необходима установка автоматических или ручных балансировочных клапанов. [6] Для возможности индивидуального регулирования режима работы отопительных приборов следует устанавливать на них радиаторные термостаты. Такие терморегуляторы на радиаторах системы отопления автоматически обеспечивают желаемую температуру воздуха внутри помещения, предотвращают перегрев воздуха в результате «перетопа».

Регулирование подачи тепловой энергии происходит непрерывно и автоматически [7] Исходя из данных, полученных С.Б. Сиваевым, Д.П. Гордеевым, Т.Б. Лыковым и А.Ю. Родионовым, и подтвержденных на опытном объекте по адресу: г. Москва, ул. Обручева, 59 и ряде других объектов, регулирование потребления тепловой энергии по средствам автоматического узла управления в зависимости от температуры наружного воздуха дает экономию тепла до 20%; использование индивидуальных терморегуляторов и балансировочных клапанов на отопительных приборах отопления дает еще до 10-15% экономии тепловой энергии. [8]

5. Финансирование проекта

Собственникам квартир, которые решили сделать свой дом энергоэффективным с помощью капремонта, вправе рассчитывать на господдержку. Программа господдержки проектов повышения энергоэффективности многоквартирных домов в ходе капитального ремонта, которую реализует Фонд содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства, позволяет возместить собственникам квартир до 80 процентов расходов на капремонт, но не более 5 миллионов рублей на дом.

«Энергоэффективный капремонт» [9]

6. Энергомониторинг.

Энергомониторинг – отслеживание установленных и фактических параметров энергопотребления. Внедренные энергоэффективные технологии оцениваются: заказчиком, исполнителем, специалистами по энергоэффективности, государством. Заказчик производит оценку по выставленным ему счетам за коммунальные услуги от ресурсоснабжающих организаций и по комфорту в помещениях, достигнутом за счет внедренных энергоэффективных технологий.

Исполнитель, в роли которого выступает строительная организация/строительный подрядчик оценивает внедренные энергоэффективные технологии исходя из присвоенного класса энергоэффективности здания после проведенного энергоаудита. Специалисты по энергоэффективности сравнивают данные энергоаудита, проведенного до внедрения энергоэффективных технологий с данными энергоаудита, проведенными после внедрения энергоэффективных технологий и на основании этих данных делают заключение о том каких результатов в результате внедренных энергоэффективных технологий они добились и соответствуют ли поставленные цели фактическому результату.

Государство оценивает внедрение энергоэффективных технологий на основе количественных и качественных изменений потребленных энергоресурсов, баланса задолженности в сфере ЖКХ, выбросов двуокиси углерода в атмосферу и, если оценка оказывается неудовлетворительной, вносит коррективы в действующее законодательство в области строительства.

Заключение. Рассмотренная в данной статье последовательность действий при внедрении энергоэффективных технологии состоит из следующих этапов: генерация идей на основе полученных знаний и опыта; адаптация идей к современным строительным нормам и правилам, к действующему законодательству; энергоаудит, разработка комплексной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности; выбор наиболее выгодных энергоэффективных технологии под конкретный проект, на основе того бюджета, которым располагает Заказчик; выбор наиболее выгодных энергоэффективных технологии под конкретный проект, на основе того бюджета, которым располагает Заказчик; финансирование проекта; энергомониторинг.

Внедрение энергоэффективных технологий с использованием данного алгоритма приводит к существенному снижению энергопотребления и, как следствие, к повышению качества жизни, к снижению давления на экологию.

Автор: М.П. Чучалин

[1] Д.М. Терентьев «Повышение энергоэффективности зданий, строений и сооружений. Задачи Минстроя России» // Журнал «Энергосбережение» №3-2015. С. 18-21

[2] С.Н. Булгаков «Энергоэффективные строительные системы и технологии» // Журнал “АВОК” №2-1999

[3] Е.Г. Гашо, В.С. Пузаков, М.В. Степанова «Особенности реализации политики энергосбережения в регионах» // Аналитический сборник М.: Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации. 2012. С. 43

[4] Федеральный закон«Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102133.

[5] Федеральный закон «О внесении изменений в Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и статью 9.16 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102476867&intelsearch=221+%F4%E7+19.07.2018 [6] Павел Жаров «Технико-экономическое обоснование эффективности применения энергосберегающего оборудования в рамках выполнения региональных программ капитального ремонта общедомового имущества многоквартирных домов». М.: ООО «ДАНФОСС». 2015

[7] Aki Valkeapää/Martti Veuro, Jarmo Tuunanen «HEATING SYSTEMS» PART 4: Radiator thermostats// Building services engineering М.: MIKKELI UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES. 2016.

[8] С.Б. Сбиваев, Д.П. Гордеев, Т.Б. Лыков , А.Ю. Родионов «Институциональные проблемы повышения энергоэффективности жилищного и бюджетного секторов» // М.: Фонд «Институт экономики города». 2010.

Энергоэффективные Технологии

Tags: Энергоэффективное строительство

  • November 6th, 2017 , 05:50 pm

Стеклянные фасады – беда с точки зрения энергоэффективности

В Саудовской Аравии 53% (!!) первичной энергии потребляется в жилых зданиях. Такой внушительный расход энергоресурсов, приходящийся на недвижимость, объясняется, в первую очередь, высоким потреблением энергии на охлаждение и кондиционирование воздуха. Жилые дома, таким образом, вносят основной вклад в страновые выбросы диоксида углерода, поскольку в Саудовской Аравии до сих пор практически вся электроэнергия вырабатывается на основе газа и нефти.

Экономическое развитие в странах Персидского залива сопровождается бумом строительства. Саудовская Аравия соревнуется с другими нефтяными монархиями региона в попытках удивить остальной мир гигантскими проектами. В стране возводится самое высокое здание планеты, километровый небоскрёб Kingdom Tower в городе Джидда (Jeddah).

При этом в плане энергоэффективности зданий ситуация выглядит не лучшим образом. Попросту говоря, здания впечатляющие, высокие, но очень прожорливые.

Энергетические характеристики (энергопотребление) зданий зависят от ряда параметров. В немалой степени от архитектурно-конструктивных решений, в том числе наружной оболочки объектов. Например, исследование для Гонконга показало, что порядка 36% расходов энергии на охлаждение определяется характеристиками ограждающих конструкций высотных зданий.

Историческое обилие энергии и её низкая стоимость в Саудовской Аравии привели к тому, что для регуляции климата в зданиях в первую очередь обращали и обращают внимание на механические устройства, которые поддерживают заданную температуру в помещениях. При этом характеристикам оболочки здания не уделяется должного внимания.

В научном журнале International Journal of Low-Carbon Technologies было опубликовано исследование «Влияние оболочки здания на энергетическую эффективность высотных жилых зданий в Саудовской Аравии».

Информация об этом журнале

  • Цена размещения 10 жетонов
  • Социальный капитал23
  • В друзьях у
  • Длительность 24 часа
  • Минимальная ставка 10 жетонов
  • Посмотреть все предложения по Промо
  • March 9th, 2017 , 12:30 pm

Отопление на водороде

Немецкий концерн E.ON, одна из крупнейших энергетических компаний мира, инвестировал в мюнхенскую фирму Elcore, производителя энергоэффективного отопительного оборудования для малых жилых домов на основе топливных элементов.

Техника Elcore позволяет одновременно производить тепло и электроэнергию.

Как это работает?

Водород можно производить разными способами, в том числе а) из воды с помощью электроэнергии путём электролиза и б) из природного газа с помощью специального генератора водорода (реформинг).

Первый способ применяется редко. Он использован, например, в швейцарском «Доме будущего», о котором мы рассказывали раньше. Дело в том, что производить водород из сетевой электроэнергии для того, чтобы потом произвести из него обратно электроэнергию и тепло не слишком рационально. Отопление водородом, полученным в результате электролиза, будет, безусловно, распространяться в будущем, с развитием ветряной и солнечной энергетики, поскольку газ будет использоваться в качестве медиума, промежуточного накопителя избыточной энергии.

Второй способ распространён шире, соответствующая техника применяется в японских домохозяйствах уже порядка 10 лет. В последние годы она стала предлагаться и на европейском рынке.

Природный газ поступает в генератор водорода (реформер). После чего произведённый водород направляется в топливный элемент.

Топливный элемент — электрохимическое устройство, которое производит электроэнергию и тепло, преобразуя исходное вещество (топливо) посредством химической реакции. «Выхлопом» является водяной пар (см. схему).

Elcore производит топливные элементы на основе собственных запатентованных разработок и заявляет КПД, достигающий ( Collapse )

  • February 16th, 2017 , 01:25 pm

Фасад школы – крупнейшая солнечная электростанция

В Дании открыт новый кампус учебного заведения — Копенгагенской международной школы (Copenhagen International School). Главная особенность объекта — фасад, который «по совместительству» является солнечной электростанцией.

12 тысяч фотоэлектрических модулей, колерованных в разные оттенки морского зеленого цвета и меняющих эти оттенки в зависимости от освещения и угла зрения, занимают общую площадь 6 048 квадратных метров.

Эта крупная солнечная электростанция будет вырабатывать примерно 300 мегаватт-часов электроэнергии в год, обеспечивая около половины энергетических потребностей школы. Учебные заведения работают днем – в те же часы солнечные электростанции производят энергию.

  • December 27th, 2016 , 10:35 pm

Автономный дом – солнечная электростанция плюс водород

Мы писали год назад о строительстве Дома будущего. А сегодня он уже введен в эксплуатацию и заселен.

Многоквартирный, на девять семей, «Дом будущего» (по-немецки: Haus der Zukunft) площадью 1000 м2 построен в предместье Цюриха в местечке Brütten. Квартиры в автономном доме сданы в аренду, уже есть первые отзывы арендаторов.

Поскольку энергоэффективность – это первый и неотъемлемый шаг на пути к энергетической независимости, здание, разумеется, построено по стандарту Minergie (швейцарский стандарт энергоэффективных зданий, концептуально и с точки зрения параметров близкий стандарту Пассивного дома — Passivhaus). Понятно, что здесь мощно утеплены наружные стены (теплопроводность U = 0,11 Вт/м2К), кровля (U = 0,15 Вт/м2К), использованы очень теплые окна (U = 0,6/м2К) и т.д.

Энергетическая и инженерная концепция автономного дома проста и логична.

К электрическим сетям дом не подключен, также, как и к внешним источникам тепла. Все производится на месте.

  • October 15th, 2016 , 11:47 am

Как можно и нужно строить: поселок с положительным энергетическим балансом

В Германии, в предместье Аугсбурга (Бавария) открыт поселок (мы бы назвали его «коттеджным поселком») с положительным энергетическим балансом (Die Effizienzhaus Plus Siedlung Hügelshart). Это означает, что здания поселка производят больше энергии, чем потребляется в нём. Разумеется, речь идет не только об электричестве, используемом для освещения или питания бытовых приборов, а о всей потребляемой энергии, включая отопление, горячее водоснабжение и всё-всё. Напомню, что и в условиях центральной Европы, и, скажем, в московском регионе основные затраты энергии в «обычны» зданиях в среднем за год – это тепло (+/-75%).

Поселок состоит из 13 зданий – девяти индивидуальных домов и четырех сдвоенных коттеджей, построенных из керамических камней с мощным наружным утеплением. Максимальная площадь коттеджа: 161 м2.

Здания спроектированы и построены по стандарту KfW-Effizienzhaus 55 (это стандарт зданий повышенной энергоэффективности немецкого Банка развития KfW. Цифра «55» означает, что расход первичной энергии здесь не должен превышать 55% от действующей государственной нормы. Банк финансирует строительство таких зданий с помощью специальных льготных кредитов. На сегодняшний день стандарт KfW-Effizienzhaus 55 примерно соответствует критериям Пассивного дома). Таким образом здания поселка отличает крайне низкая потребность в тепловой энергии.

  • July 19th, 2016 , 11:54 am
Читайте также:  Пленочный теплый пол

Как можно строить в малых городах и сельской местности

Kraftwerk B. Многоквартирное здание с положительным энергетическим балансом

Здание, расположенное в швейцарской деревне Bennau, производит на 10% больше энергии (на все нужды), чем потребляет. Годовое потребление энергии составляет ок. 62000 кВт*ч, производство – 70000 кВт*ч. Плюсовой энергетический баланс и нулевой (даже отрицательный) углеродный след.

В многоквартирном доме общей площадью 1380 м2 расположено семь квартир – по две на каждом из трех этажей плюс одна студия в мансарде под скатной кровлей.

Строительные конструкции представляют собой комбинацию несущего железобетонного каркаса и высокоутепленных деревянных фасадных панелей. В качестве теплоизолятора использованы целлюлоза и минеральная вата, толщина теплоизоляции достигает 50 см (кровля).

Теплопроводность (U) оконных конструкций = 0,57 – 0,79 Вт/м2К.

Удельный расход энергии на отопление составляет 13,8 кВт*ч/м2 в год (соответствует критерию пассивного дома).

Солнечная электростанция мощностью 32 кВт установлена на юго-западном склоне крыше (угол наклона 40°). Солнечные (фотоэлектрические) модули общей площадью примерно 220 м2 «по совместительству» выполняют роль кровельного покрытия. Дом, разумеется, является «сетевой электростанцией» – избыточная электроэнергия продается в электрическую сеть (и наоборот).

  • May 16th, 2016 , 05:06 pm

Про энергоэффективность

Энергоэффективность является главным энергетическим ресурсом, поскольку самая дешевая и чистая энергия – та, которую мы не произвели/не потребили.

Дешевле сэкономить, чем сгенерировать (см. график) – затраты на мероприятия по экономии киловатт-часа существенно ниже стоимости произведенного киловатт-часа. Соответственно, сокращение выбросов парниковых газов и улучшение экологии наиболее эффективно обеспечивается именно мероприятиями по энергоэффективности.

Понятно, что существует временной лаг: сегодня – инвестиции, завтра – результаты. Поэтому важна стоимость капитала, поэтому государственная политика должна соответствующим образом расставлять стимулы и рестрикции, формирующие потребность в инвестициях в энергоэффективность и снижающие риски таких инвестиций.

  • February 3rd, 2016 , 08:02 pm

Энергоэфективность зданий в Германии. Ужесточение норм

1 января 2016 г вступили в силу изменения действующей редакции немецкого закона об энергосбережении (EnEV 2014). Нам интересно это событие с точки зрения опыта планомерного повышения энергетической эффективности зданий, а также перспектив снижения потребления ископаемого сырья на европейском рынке.

Основными новациями являются:

1) Снижение расчетного потребления первичной энергии в здании на четверть (25%) для новых жилых зданий по сравнению с действующей ранее нормой. Термин “первичная энергия” малопонятен большинству российских читателей. Между тем это основной показатель оценки энергетических затрат, и представляет собой рассчитанный в кВт*ч расход первичных, то есть не переработанных ископаемых сырьевых энергоресурсов на отопление и горячее водоснабжение здания. Например, если вы тратите 1 кВт*ч электроэнергии – это равнозначно расходу 2,4 кВт*ч первичной энергии, что учитывает потери при производстве и передаче электричества. Для природного газа используется фактор 1,1, древесины – 0,2, учитывая её возобновляемую природу и т.д. Производство электричества собственной солнечной электростанцией означает нулевой расход первичной энергии. Соответствующие коэффициенты (факторы первичной энергии) устанавливаются в стандартах. Таким образом поправки в закон однозначно стимулируют использование ВИЭ для энергоснабжения зданий (в первую очередь солнечное тепло и электроэнергия), поскольку они помогают вписаться в данную норму. В то же время построить дом низкой энергоэффективности (то есть с высокими удельными потерями тепла и затратами энергоресурсов) и обеспечивать его солнечной энергией не получится, поскольку первичная энергия – не единственный измеряемый показатель (см. ниже пункт 2).

  • January 20th, 2016 , 05:16 pm

Как реконструировать здание и снизить потребление энергии в 14 раз

Здание с положительным энергетическим балансом (plus energy building) производит за год больше энергии, чем потребляет. Положительный энергетический баланс не следует путать с автономией. Речь идет именно о среднегодовом превышении производства энергии над её потреблением. Таких зданий уже достаточно много, но в «индивидуальном сегменте». Минимизация энергетических затрат на все нужды (отопление, ГВС, освещение и т.д.) в сочетании с установленной на кровле и/или фасаде солнечной электростанцией позволяет обеспечить превышение поступления энергии над её расходом. В то же время достижение плюсового энергетического баланса для больших, многоэтажных зданий является сверхсложной задачей, поскольку площади кровли и фасада как правило недостаточно для выработки достаточного количества электричества.

Эта задача решена в здании Технического университета Вены, которое считается первым офисным зданием plus energy. Опыт ценен еще и тем, что это – не новое строительство. Было реконструировано 11-ти этажное здание общей площадью более 13000 м2, построенное в 70-х годах.

Основным источником энергии является солнечная (фотоэлектрическая) электростанция мощностью 328 кВт, установленная на кровле и фасаде здания. Небольшое количество энергии производится современными лифтами (рекуперация электроэнергии). Избыток энергии направляется на энергоснабжение соседнего, также принадлежащего университету, здания. Недостаток электроэнергии покрывается из сети.

Энергосберегающий дом — что это такое

Можно ли построить энергоэффективный дом в российских реалиях (и стоит ли)?

В жизненном цикле здания стартовые вложения при строительстве — только вершина айсберга. После возведения дома последуют многолетние траты на электрическую и тепловую энергию, текущие ремонты и т.д. Можно ли сразу сделать все «по максимуму», чтобы потом платить намного меньше или не платить совсем? Архитекторы всего мира уверяют, что можно: с каждым годом строится все больше энергосберегающих домов.

Критерий: Мерой энергоэффективности принято считать удельный расход тепловой энергии на отопление за отопительный период в кВт час/кв.м. Но для дома с круглогодичным проживанием надо бы рассматривать не только отопительный период, но и весь год с учетом затрат энергии на кондиционирование / охлаждение воздуха в жару.

Кто определяет стандарты эффективности домов
В середине 1990-х в немецком городе Дармштадт был основан Институт пассивного дома. Его экспертам принадлежат основные разработки в сфере строительства энергоэффективных зданий. Они же определили и стандарт, согласно которому теплопотери на таких объектах не должны превышать 15 – 25 кВт час на 1 кв.м отапливаемой площади в год. Например, для обычного кирпичного дома нормой считается 200 – 300 кВт в час на «квадрат».

Добиться показателей энергоэффективного дома одним лишь качеством теплоизоляции невозможно. Пассивный дом отличается от обычного всем: особые требования предъявляются к его конструктивным особенностям, качеству окон и дверей, инженерному оснащению. Например, вместо традиционных источников энергоснабжения предлагается использовать альтернативные: солнечные батареи или же системы, которые черпают тепло из недр земли. Есть немало экспериментальных проектов, в которых эти идеи в той или иной степени реализованы.

Пять ключевых принципов в концепции пассивного дома:

1. Надежная теплоизоляция
Хорошо теплоизолированная оболочка здания сохраняет тепло зимой и приятную прохладу летом.

2. Особое внимание — окнам
Окна для энергоэффективного дома должны соответствовать двум условиям. Во-первых, это максимально высокое сопротивление теплопередаче. Такое возможно при использовании низкоэмиссионных стекол, « теплых » дистанционных рамок и заполнении межстекольного пространства в стеклопакетах инертными газами (аргон и криптон), применении многокамерных ПВХ-профилей.

Во-вторых, грамотное расположение. Поскольку окна являются каналами как потерь тепла, так и поступления, рекомендуется ставить их на южном фасаде здания, а на северном свести площадь остекления к минимуму. Посмотрите на схему выше: именно так должен падать свет в пассивном доме.

3. Вентиляция с рекуперацией
Системы вентиляции в пассивном доме обеспечивают энергоэффективность благодаря рекуперации тепла.

4. Воздухонепроницаемость
Пассивные дома проектируются герметичными, чтобы исключить фильтрацию воздуха через наружную оболочку. Это позволяет увеличить энергоэффективность и минимизировать сквозняки и повреждения ограждающих конструкций из-за излишней влаги.

Да, про « дыхание дерева » в плане вентиляции в таких домах лучше забыть.

5. Проектирование без тепловых мостов
Предотвращение тепловых мостов, слабых мест в оболочке здания способствует равномерному распределению температуры, исключает разрушения из-за влаги и улучшает энергоэффективность.

Все пять принципов можно измерить количественно, и часто эти цифры в несколько раз превосходят требования современных норм для массового строительства.

Если говорить об удельных величинах потерь тепла на единицу площади или объема здания, то лучший вариант энергосберегающего дома — это шар: у него минимальное соотношение площади оболочки к объему. К тому же построить его можно из вполне доступных материалов.

Другой хороший вариант для энергоэффективного дома — возвести его в форме куба. Отсутствие наружных углов и выступов на фасаде позволяет минимизировать теплопотери даже в условиях сурового климата.

Пример с фото: энергоэффективный дом построен в Новосибирске и мало соответствует традиционным представлениям о жилье в условиях местного резко континентального климата . Однако по-европейски плоская крыша и панорамные окна в пол хорошо вписались в сибирский климат.

«Разуклонку кровли мы не делали, — рассказывает хозяин дома, — зато крышу сделали с заниженным парапетом, образующим углубление 40 см при норме в метр. Поэтому, несмотря на двух с половиной метровые сугробы вокруг дома, ветер выдувает снег с плоской крыши. В результате плиты перекрытия не перегружаются снегом». Кровля дома хорошо утеплена: кровельный пирог состоит из слоя пароизоляции, утеплителя (экструдированного полистирола толщиной 200 мм) и гидроизоляции из полимерной мембраны

О ПРОЕКТЕ С ФОТО…
Личный опыт: Энергоэффективный дом в Новосибирске

Пример с фото: личный дом архитектора Ольги Макаровой в Новой Москве построен с элементами пассивного дома . Он возведен из кирпича, внутри утеплитель Rockwool , по фасаду — облицовочный кирпич. «Из-за того, что есть расстояние между кирпичом и утеплителем, дом получился очень теплым»,рассказывает мама хозяйки. Кроме того, дом правильно ориентирован по солнцу. А с текла со светоотражающей пленкой задерживают часть УФ-лучей и при этом сохраняют тепло

Пример с фото: энергоэффективный дом в Подмосковье, где вместо привычных бетонных или деревянных стен — стекла, а на первом этаже нет ни единого обогревателя, кроме теплого пола. И при этом в доме (по словам хозяев) никогда не бывает холодно. Все дело в усиленных стеклопакетах толщиной 40 мм и закаленном стекле триплекс, из которого изготовлены порталы. Внутри — энергосберегающий слой, на полу — керамогранит, отличный теплопроводник. Поэтому помещение прогревается очень быстро

Пассивный дом в 16 этажей так тоже можно?
Чаще всего энергосберегающие технологии используют в частных домах. А можно ли сделать пассивным многоэтажный жилой дом? Да, можно. Но сразу оговоримся: смысл есть только для тех, кто платит за тепло « по индивидуальному счетчику» и понимает цену экономии. Если в вашей квитанции отопление рассчитывается по нормативам — нет смысла даже поднимать вопрос на собрании собственников.

Во что выльется переделка обычного дома в энергоэффективный? Чтобы понять, с чем именно придется бороться, давайте разберемся с потерями. Куда именно расходуется тепло из обычного многоэтажного жилого дом?

Автор схемы теплопотерь и теплопоступлений на фото выше — заведующий кафедрой « Городское строительство и хозяйство » одного из сибирских вузов, строительный эксперт. На примере конкретного жилого дома он показывает, сколько тепла теряется через окна и стены, сколько (почти половина общих потерь) — на подогреве вентиляционного воздуха в нормативном объеме, каковы солнечные и бытовые теплопоступления (в сумме они компенсируют потери через стены). Дом построен по нормам второго этапа по энергосбережению в соответствии с градусо-сутками отопительного периода (ГСОП) Омска. Горячее водоснабжение и потребление электроэнергии здесь не учтены.

А диаграммы слева взяты из статьи руководителя Центра энергосбережения и эффективного использования нетрадиционных источников энергии в строительном комплексе Москвы ГУП « НИИМосстрой » , доктора технических наук Г.П. Васильева.

Здесь изображена структура тепловых и энергетических потерь современного серийного жилого дома П-44. После повышения уровня сопротивления теплопередаче стен до 3 – 4 кв.м град/Вт и окон до 0,5 – 0,6 кв.м град/Вт основной ресурс энергосбережения связан не с дальнейшим утеплением оболочки здания, а с инженерными системами — вентиляции и горячего водоснабжения. Речь идет об утилизации тепла вытяжного воздуха и канализационных стоков.

Получается, даже типовая многоэтажка может приблизиться к пассивному дому. Достаточно просто снизить теплопотери. Как это сделать?

Снижение теплопотерь за счет вентиляции
Есть заблуждение: дескать, снизить вентиляционные тепловые потери можно только за счет теплообмена между приточным и удаляемым воздухом с помощью пластинчатых или роторных рекуператоров. Это не так.

Существует адаптивная вентиляция по реальной потребности, где эффект экономии построен на том, что реально жилые помещения заселены далеко не всегда (люди уходят на работу, дети в школу и т.д.). В пустующих помещениях можно снизить расчетный воздухообмен в разы — без ущерба для качества воздуха.

На фото: автоматическая вытяжная решетка фирмы « Аэрэко » с индикаторами присутствия человека

Делается это автоматически при постоянном мониторинге индикаторов присутствия людей в помещении (концентрация углекислого газа, летучих органических соединений, паров воды, ИК-излучения от людей). Так можно добиться экономии 30 – 50% тепла, уходящего в вытяжку. Правда, оставшийся воздух уйдет в атмосферу, будучи комнатной температуры.

Максимальный результат дает сочетание двух энергосберегающих технологий в одном приборе. С помощью датчиков углекислого газа и датчиков присутствия / движения в жилых комнатах можно снижать общий уровень вентилирования в суточном режиме, а потом использовать традиционный рекуператор (на фото — рекуператор DXR фирмы « Аэрэко » ).

КПД теплообменника системы DXR составляет 82%, а расход воздуха снижается до 50% (учет заселенности помещений). Суммарный эффект по энергосбережению достигает 92%.

Ссылка на основную публикацию