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.
Энергетическая эффективность производств
Критерии
Нормативный документ устанавливает две группы показателей, на которые стоит опираться при создании тепловой защиты, а также два способа оценки.
По нормам энергозатрат на обогрев, установленным в СНиП П-3-79
По нормам удельных энергозатрат, рассчитанным для градусо-суток отопительного периода
Ключевые показатели рассчитаны для разных видов стен и перегородок, строений определённых типов, помещений и вспомогательных конструкций. Для определения норматива используются специальные таблицы. Найденные значения корректируются при помощи формул, устанавливающих зависимость энергозатрат от климатических условий в регионе строительства.
Показатели могут варьироваться в зависимости от используемых инженерных коммуникаций, отопительного и вентиляционного оборудования, а также средств поддержания постоянного благоприятного микроклимата. Они не зависят от региональных особенностей и не требуют корректировки с учётом климата места строительства.
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.
Проектирование компост площадки
Класс
Характеристика
Оценка (отклонение от норматива в процентах)
Необходимые меры
Проекты, разработанные с учётом современных энергосберегающих технологий. Здания, оснащённые инновационным оборудованием, многослойными ограждающими конструкциями, системами рециркуляции и прочим.
Поощрение собственника в форме льгот, дотаций и других форм экономической стимуляции
Утеплённые строения, позволяющие оптимизировать теплопотери и сократить затраты в долгосрочной перспективе.
Аналогично указанным выше
Проекты, созданные с учётом современных норм.
Меры не принимаются
Эксплуатируемые здания, созданные с учётом действовавших до 1995 года норм.
Реконструкция объекта, установка современного оборудования, применение качественных изолирующих материалов
Аварийные здания, возведённые без учёта каких-либо требований объекты.
Утепление объекта, комплексная реконструкция, внедрение современных технологий.
В крайних случаях — запрет на дальнейшую эксплуатацию.
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.
ИсточникЭнергоэффективное здание
эффективное (рациональное) использование энергетических ресурсов. Использование меньшего количества энергии для обеспечения того же уровня энергетического обеспечения зданий или технологических процессов на производстве. В отличие от энергосбережения (сбережение, сохранение энергии), главным образом направленного на уменьшение энергопотребления, энергоэффективность (полезность энергопотребления) — полезное (эффективное) расходование энергии.
Нормирование энергоэффективности
Проектирование и строительство энергоэффективных зданий с применением материалов ТЕХНОНИКОЛЬ должно осуществляться в соответствии с положениями нормативно-правовых документов:
Своды правил технических регламентов
ГОСТы
Федеральные законы Российской Федерации
- Федеральный Закон Российской Федерации ФЗ №261 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности»
Указы президента и постановления правительства
Приказы министерства строительства
Требования к энергоэффективности
Требования к энергоэффективности зданий, строений и сооружений регламентируются двумя приказами министерства строительства РФ:
Приказ Минстроя России от 17.11.2017 №1550/пр
«Об утверждении требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений»
Приказ Минстроя России от 06.06.2016 №399/пр
«Об утверждении правил определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов»
Названия документов приведены для самостоятельного изучения
Здания попадающие под действие законодательства
В настоящий момент требования по повышению энергетической эффективности для всех типов зданий сформулированы следующим образом:
Регламентировано снижение расхода энергии на отопление и вентиляцию на 50% от базового уровня до 2028 года
Базовый уровень энергопотребления
Здание считается энергоэффективным, если одновременно выполнены следующие критерии:
Теплозащитная характеристика оболочки здания
Характеристика расхода энергии на отопление и вентиляцию
Характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию
Для характеристики расхода энергии на отопление введен базовый уровень расхода энергетических ресурсов q баз. Это значение было актуально в качестве нормативного требования q норм. в 2017 году, далее оно должно быть уменьшено в соответствии с графиком.
Подробнее о классах энергоэффективности
Проектная документация
Проектная документация должна содержать раздел «Энергоэффективность»
включающий «Энергетический паспорт
Энергетический паспорт здания — это, своего рода, подтверждение, что здание соответствует проектной документации, современным требованиям энергетической эффективности и требованиям оснащенности приборами учета.
Выполнение требований энергоэффективности предъявляются для зданий:
Проведение комплексного капитального ремонта
Пример раздела «Энергетический паспорт»
Классы энергоэффективности
Присвоение классов энергоэффективности для жилых многоквартирных зданий осуществляется согласно приказу Минстроя России № 399/пр от 06.06.2016.
Класс энергоэффективности существующего жилого многоквартирного жилого здания после проведенного комплексного капитального ремонта должен быть не ниже класса D.
Таблица классов энергоэффективности
Величина отклонения значения фактического удельного годового расхода энергетических ресурсов от базового уровня, %
Параметр для вычисления класса энергоэффективности
Для вычисления класса энергоэффективности используется удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию.
Многоквартирные дома (на этапах проектирования, строительства, сдачи в эксплуатации) здания гостиниц, общежитий.
Общественные здания, кроме перечисленных в строках 3-6
Здания медицинских организаций, домов-интернатов
Здания образовательных организаций
Здания сервисного обслуживания, культурно-досуговой деятельности, складов.
Здания административного назначения
Нормативные требования в разных регионах
Значения удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию qнорм для одинаковых типов зданий может варьироваться в зависимости от региона.
В таблице приведены значения qнорм для нового 10-ти этажного многоквартирного жилого дома, проектируемого с 2018 года для разных климатических условий.
Пример
Разберем вычисление требований к энергопотреблению нового жилого здания на примере жилого 10-ти этажного здания, расположенного в городе Москва.
Фактическое значение нормативного коэффицента эффективности qнорм должно соотвествовать следующим требованиям:
По завершении постройки дома должно выполняться вступившие в силу к этому моменту нормативное требование. Соответственно, для дома, построенного в 2021 году, должно выполняться нормативное требование 2018 года.
Показать параметры здания
Вебинары по энергоэффективности
Энергоэффективность в сегменте частного домостроения
Направление: коттеджное и малоэтажное строительство (КМС)
Уровень сложности: базовый
Получить системное представление об энергоэффективности.
Изучить основные принципы проектирования и строительства энергоэффективных домов.
Энергоэффективность в зданиях
Направление: промышленное и гражданское строительство (ПГС)
Уровень сложности: базовый
Получить системное представление об энергоэффективности.
Ознакомиться с нормативно-правовым регулированием энергоэффективности зданий в РФ.
Изучить основные принципы проектирования энергоэффективных знаний, типовые ошибки при проектировании и строительстве.
Запись от 02.12.2021
«Тепловая защита загубленных строительных конструкций изменение NO2 в СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»
Утверждены требования по тепловой защите подвальных конструкций зданий
Руководитель направления Энергосбережение в строительстве
Запись от 10.12.2020
Работа с теплотехническим калькулятором ТЕХНОНИКОЛЬ
Расчет приведенного сопротивления теплопередачи и определение необходимой толщины утепления в ограждающих конструкциях, при помощи «теплотехнического калькулятора ТЕХНОНИКОЛЬ»
Руководитель направления Энергосбережение в строительстве
Алгоритм проектирования теплозащиты здания
Выполнение требования приказа № 1550/пр «Об утверждении Требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений»
Исходный документ с подробным описанием каждого этапа.
Теплотехнические характеристики здания удовлетворяющие требованию по энергоэффективности
Данная таблица является примером.
Онлайн калькуляторы ТЕХНОНИКОЛЬ
Расчет необходимой толщины теплоизоляционного слоя, исходя из требуемого сопротивления теплопередачи для конкретного региона и типа строительной системы с учётом термических неоднородностей конструкций.
Примеры выполненных расчетов
База знаний
Популярные статьи
Книги
Основы проектирования энергоэффективного здания
Новости
Эксперт ТЕХНОНИКОЛЬ: исследование ВЦИОМ подтвердило недовольство россиян энергоэффективностью своего.
Эксперты в области энергоэффективности
Ведомство осуществляет выработку и реализацию государственной политики и нормативно-правового регулирования в сфере строительства, архитектуры, градостроительства и жилищно-коммунального хозяйства.
Занимается обеспечением надежной, экологически безопасной и комфортной среды обитания человека в зданиях и на территориях при эффективном использовании ресурсов и энергосбережении.
Институт Пассивного Дома
Оказывает консультационные услуги при проектировании, строительстве и мониторинге энергоэффективных зданий, к которым относятся пассивные дома с низким и ультранизким энергопотреблением.
Некоммерческое партнерство инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной физике.
ИсточникОт A до G: зачем определяют энергоэффективность домов и что она значит
В 2016 году в России стартовала программа повышения энергоэффективности жилых домов. Старые здания стали оценивать по расходу ресурсов, а проектировать и строить новые с учетом энергоэффективных решений. Разбираемся, что вообще такое энергоэффективность и зачем она нужна.
Что такое энергоэффективность жилого дома
Этим термином называют показатели рационального и эффективного расхода энергии: экономное водоснабжение, отопление, вентиляцию и освещение. На энергоэффективность влияют и работа инженерного оборудования, и конструктивные особенности дома, и использованные стройматериалы.
Например, если теплоизоляция в здании выполнена с ошибками или из некачественных материалов, дом будет постоянно терять тепло. Расходы на обогрев окажутся большими, а показатель энергоэффективности — низким.
Повысить энергоэффективность дома может:
- индивидуальный тепловой пункт — доставляет тепловую энергию от котельной или ТЭЦ к системам внутри дома, чтобы в квартирах были отопление, горячая вода и вентиляция;
- автоматический узел управления системы отопления — регулирует температуру и давление: например, если на улице становится холодно, отопление начинает работать сильнее;
- светодиодное освещение — ярко светит и при этом потребляет меньше электроэнергии;
- индивидуальные счетчики воды — помогают контролировать потребление всех жильцов, чтобы не переплачивать.
Зачем нужно экономить ресурсы
Во-первых, чтобы заботиться о природе. Дома с высоким показателем энергоэффективности наносят меньше вреда окружающей среде: они не расходуют ресурсов больше необходимого, способствуя экономии электричества и воды. Например, такие здания значительно сокращают выбросы парниковых газов в атмосферу (на 62%) и уменьшают расход питьевой воды. Сэкономленная таким образом энергия должна помочь замедлить повышение глобальной температуры.
Во-вторых, для комфорта самих жильцов. Качественная теплоизоляция не дает им мерзнуть в осенне-зимний период, а автоматическое инженерное оборудование контролирует температуру в помещении, чтобы даже при перемене погоды внутри здания всегда был комфортный микроклимат.
В-третьих, для экономии. Жильцы платят меньше за коммунальные услуги, поскольку расходуют меньше ресурсов. Благодаря индивидуальным и общедомовым счетчикам, а также надежным тепловым коммуникациям собственники квартир отдают деньги только за то, что реально использовали. Например, с автоматической системой отопления, которая держит комфортную температуру и меняет ее в зависимости от погоды, дом может сэкономить до ₽300 тыс. в месяц. За сезон для каждой квартиры это получается до ₽5 тыс. экономии.
Какие есть классы энергоэффективности
С 2016 года, согласно приказу Минстроя РФ, каждому дому в России присваивается класс энергоэффективности. Чтобы понять, сколько энергоресурсов потребляет здание, специалисты определили девять классов: А++, А+, А, B, C, D, E, F и G.
Классы энергоэффективности и их экономичность
А++ | Высочайший | Экономия более 60% |
А+ | Высочайший | Экономия от 50% до 60% |
А | Очень высокий | Экономия от 40% до 50% |
В | Высокий | Экономия от 30% до 40% |
С | Повышенный | Экономия от 15% до 30% |
D | Нормальный | Экономия до 15% |
Е | Пониженный | Теряет до 25% |
F | Низкий | Теряет от 25 до 50% |
G | Очень низкий | Теряет более 50% |
Источник: Министерство юстиции РФ
Дома с высоким классом — А++, А+, А и B. Могут экономить от 30% до 60% ресурсов благодаря отличной теплоизоляции и современному оборудованию. Обычно это новостройки, для которых будущий класс энергоэффективности определяется еще на этапе строительства. Узнать о классе можно в проектной декларации — официальном документе от застройщика.
Нормальный показатель энергоэффективности — D. Дом с таким классом экономит до 15% ресурсов и не нуждается ни в каких улучшениях.
Самый низкий класс — G. Он означает, что дом теряет около половины тепловых ресурсов. Например, некачественные стеклопакеты или деревянные окна пропускают холод, поэтому в квартирах приходится раньше включать обогреватели. А если где-то протекают трубы, то за это платят жильцы — как за расход воды.
В России запрещено принимать в эксплуатацию здания с классом энергоэффективности ниже B. На сегодняшний день самые низкие классы энергоэффективности обычно у дореволюционных домов и домов советской застройки. Тем не менее, даже их показатели можно улучшить — например, установив счетчики, энергосберегающие лампы, датчики движения и обновив фасад.
Тенденция строить максимально энергоэффективные дома в нашей стране только развивается: сейчас около 2,2 тыс. строящихся в России многоквартирных домов (23% от общего количества) соответствуют наивысшим классам А, А+ и А++. Один из лидеров на рынке — компания «Донстрой», которая реализует проекты с высокими классами энергоэффективности. На начала 2022 года она возводит 1,8 млн кв. м домов класса А+ и А, а это 80% от общего объема текущего строительства компании.
Энергоэффективные здания — не единственная экологическая инициатива компании «Донстрой». Следуя принципам устойчивого развития, девелопер также сертифицирует свои проекты по российским и международным «зеленым» стандартам. Например, «Жизнь на Плющихе» стала первым жилым зданием в России, получившим международный экологический сертификат LEED GOLD. Сегодня клубный дом «Река» в Раменках проходит сертификацию по системе LEED, а масштабный проект «Остров» в Мневниковской пойме проектируется с учетом требований LEED. Ещё два проекта — «Оливковый дом» и «Суббота» — были сертифицированы по российской системе GREEN ZOOM и получили золотой и платиновый сертификаты.
Рейтинговая система зеленого строительства LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) была разработана Советом по экологическому строительству США для оценки энергоэффективности и экологичности проектов устойчивого развития. Она считается одной из самых жестких в мире.
Источник