Актуальные проблемы и перспективы энергоэффективного строительства

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

УДК 69:620.9

К.Н. Зайцева

«Оренбургский Государственный Университет»

нулевое потребление теплопотеря дом здание

Одним из важнейших требований, предъявляемых сегодня к современным объектам капитального строительства, является энергоэффективность. Это качественная характеристика объекта, которая отражает насколько сложно и накладно создавать и поддерживать в нём микроклимат, необходимый для комфортной жизни или работы людей, что зависит от типа объекта. Энергоэффективные здания имеют ряд отличительных характеристик, которые выделяют их из множества объектов аналогичного функционального назначения.

Специалисты практически всех отраслей проводят исследования, воплощают в жизнь новые разработки, делают все, чтобы использовать энергию с максимальной пользой. Одной из причин этих поисков стало осознание ущерба, который наносят люди своей жизнедеятельностью окружающей среде. Но все же главную роль в борьбе за энергоэффективность играет экономический фактор, так как энергоносители с каждым годом дорожают.

Для России характерна существенная дифференциация климатических условий. Очевидно, тепловые потери здания зависят от физико-географических условий, в первую очередь от суровости зимы. Теплопотери в первом приближении пропорциональны снижению температуры и длительности периода с низкими температурами. Поэтому суровость отопительного сезона характеризуется числом градусо-дней (ГСОП) -- произведением среднего отклонения температуры ниже 18 градусов на среднюю продолжительность в сутках отопительного периода. Временные границы отопительного сезона по российским нормативам (в других странах они могут быть иными) определяются устойчивым переходом среднесуточных температур наружного воздуха через +8°С. ГСОП задается в виде карты с изолиниями либо в виде таблицы с усредненными значениями для районов страны.

В первом приближении теплопотери зданий зимой пропорциональны понижению температур и длительности отопительного периода. Это учитывается таким параметром, как ГСОП - градусо-сутки отопительного периода. В России ГСОП подсчитывается как сумма разностей температуры в 18°С и среднесуточных температур для каждого дня за период, когда эти температуры опускались ниже 8°С, причем сумма считается не по конкретному году, а по усредненному по многолетним наблюдениям. Таким образом, затраты на отопление в том или ином географическом районе пропорциональны этому показателю.

Стоимость коммунальных ресурсов и, соответственно, расходы на коммунальные ресурсы существенно различаются по территории России. Дифференциация платы за жилищно-коммунальные услуги в расчете на 1 жителя по территории России различается более чем в 11 раз, за коммунальные услуги - более чем в 16 раз.

Общий износ многоквартирного жилищного фонда составляет примерно 45%. Процент площади многоквартирных домов с физическим износом более 65% - 4,5%, процент площади многоквартирных домов с физическим износом от 31% до 65% - 35%.

В период 2015-2020 гг. ремонту подлежит 637 миллионов квадратных метров или 30% существующих многоквартирных домов. При осуществлении комплексного капитального ремонта с проведением энерго- и ресурсосберегающих мероприятий и установкой приборов учета, это потребует примерно пять тысяч рублей на каждый 1 квадратный метр площади или 3 триллиона рублей.

Согласно статистике, 80% от всей потребляемой домом энергии в нашем климате идет на его обогрев. То есть по большему счету сэкономить можно, серьезно уменьшив затраты на отопление.

Современные строительные технологии позволяют строить жилища, которые используют минимум энергии, при этом только улучшая условия проживания.

Ведущим стандартом с точки зрения энергоэффективности сегодня призвана технология «пассивного» дома с определенно низким уровнем тепловых потерь - 15кВт ч/кв.м в год. Это самая ранняя и широко известная концепция энергоэффективного жилья. Ее создал в 1988 году доктор Вольфганг Файст (Германия) при участии профессора Бо Адомсона из Лундского университета (Швеция). Термин «пассивный» означает, что дом не требует регулярного (активного) отопления. Первый «пассивный» дом был построен в 1991 году, доказав практически, что создать тепло и уют можно почти не используя отопительные приборы.

С тех пор каждый серьезный проектировщик или крупный строительный концерн считает своим долгом разработать и воплотить в жизнь собственный вариант такого дома, присвоив ему новое имя. Сейчас существует десяток концепций. Независимо от названия - «дом с нулевым потреблением», «пассивный», «мультикомфортный», «экодом», «энергоудерживающий» и т.д. - это все дома с особым, максимально комфортным для человека микроклиматом и при этом с минимальным потреблением энергии. А поскольку львиная доля затрат приходится на отопление, то в первую очередь энергоэффективные технологии строительства направлены на то, чтобы максимально снизить потребность в обогреве дома.

Прежде всего в основе постройки энергоэффективного дома лежит главный принцип -- максимальное сокращение влияния окружающей среды на внутренний микроклимат. В связи с этим даже к выбору участка под строительство дома следует подходить с особыми требованиями. Желательно, чтобы дом был защищен от проявлений непогоды рельефом, деревьями, окружающими постройками. Приятно, конечно, почувствовать себя «царем горы», но жилище на высоком месте открыто всем ветрам. А они весьма активно выстуживают поверхность здания. Поэтому, как бы ни хотелось забраться повыше, преимущество у низин.

Следующее, о чем нужно подумать, перед строительством энергоэффективного дома - это размер и форма. Всем известно, что обогреть маленький дом проще, чем огромный особняк. Ведь чем меньше площадь внешнего контура строения, тем меньше контакт с окружающей средой и тем меньшая площадь дома участвует в теплопередаче. Расчеты показывают, что идеальной формой в таком случае является полусфера. Именно она обладает минимальной площадью контакта с окружающим миром. Концепция куполов в последние годы обрела достаточно поклонников. Однако из-за конструктивных сложностей строительства, а может и из-за психологического неприятия большинством людей их необычной формы строят подобные дома лишь одиночки-энтузиасты. Так что о надежной, проверенной временем технологии строительства говорить не приходится и предпочтение все же стоит отдать традиционным вариантам. При этом следует понимать, что любые архитектурные изыски увеличивают поверхность дома и, следовательно, площадь теплопередачи. Так что, чем меньше внешних углов, тем лучше, а оптимальной формой является самая простая - куб либо параллелепипед.

Для увеличения энергоэффективности дома мало уменьшить площадь теплопередачи, важно, чтобы все ограждающие конструкции (пол, стены, крыша) имели как можно более низкий коэффициент теплопроводности. И здесь на первый план выходит утеплитель. По большому счету именно качественная теплоизоляция по всему контуру здания от фундамента до крыши сделала строительство энергоэффективных домов возможным. Чтобы добиться супертеплоизоляции для ее устройства используют только самый эффективный утеплитель, то есть материал с наиболее низким коэффициентом теплопроводности - не выше чем 0,03-0,05 Вт/м°С. При этом укладывают его в несколько слоев, перекрывая стыки на предыдущем слое для ликвидации мостиков холода. Существуют усредненные нормы толщины теплоизоляционного слоя для энергоэффективных домов 300 - 500 мм. На этот показатель влияет множество факторов, включая материал несущих стен, который сам по себе может обладать неплохой теплоизоляцией. И в зависимости от точных расчетов проектировщика толщина теплоизоляционного слоя может быть либо уменьшена, либо увеличена.

Еще одно условие строительства энергосберегающего дома - его герметичность. В ограждающих элементах здания не должно быть мостиков холода. Места, где они обычно могут появиться, требуют дополнительной обработки герметиками. Это стыки пароизоляционного слоя, крыши и стен, вокруг окон и дверей, вокруг фундамента. Совместив теплоизоляцию с герметичностью, можно получить своеобразный термос, который, с одной стороны, сохраняет тепло, а с другой - предотвращает поступление внутрь холодного воздуха. Из-за этого абсолютно все материалы, используемые в энергоэффективном доме, должны быть экологически безопасными, в противном случае существует риск насыщения токсичными веществами внутреннего пространства.

Таким образом, «энергоэффективный» дом - это дом, в котором используются технологии, направленные на:

- снижение потерь тепла, к таковым относятся утепление здания жилого дома (цокольный этаж, подвальные помещения, стены, чердачные перекрытия, крыша), установка стеклопакетов, оборудование подъездов тамбурами, применение в подъездах доводчиков на дверях, установка системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла;

- рациональное потребление энергоресурсов (установка датчиков движения в местах общего пользования, оснащение дворового помещения светодиодным оборудованием, применение энергосберегающих ламп в квартирах, выключение электроэнергии в квартирах от одной кнопки, меридиональная ориентация жилого дома, горизонтальная разводка системы теплоснабжения здания, дизайнерское решение квартир в светлых тонах;

- самостоятельную выработку энергии для снижения затрат на эксплуатацию жилых помещений (установка бивалентной системы отопления, использующей низкопотенциальное тепло нижних слоев земли (тепловой насос), установка солнечных фотоэлектрических батарей, вырабатывающих резервную электроэнергию, а также для освещения придомовой территории, установка вакуумных солнечных коллекторов для нагрева воды);

- внедрение автоматизированных систем управления жилым домом, в частности, систем контроля за потребляемыми энергоресурсами (установка счетчика, учитывающего общедомовое потребление энергоресурсов, установка отдельных счетчиков, учитывающих потребление и выработку энергоресурсов оборудованием, использующим возобновляемые источники энергии, возможность формирования отчетной информации по энергопотреблению дома на единый портал.

Благодаря действию программы Фонда ЖКХ, в последние годы в России наблюдается определенный рост в сфере строительства энергоэффективных домов. Конечно, о массовости подобного строительства речь пока не идет, в основном это пилотные проекты. С 2010 года, когда стартовала данная программа, в 43 регионах страны построены или частично строятся энергоэффективные дома.

В основном, в рамках российских проектов строительства энергоэффективного жилья, используются следующие технические средства: 

- тепловой насос;

- система рекуперация воздуха;

- солнечный коллектор;

- солнечные батареи (модули);

- датчики движения;

- индивидуальный тепловой пункт;

- теплоизоляция ограждающих конструкций;

- энергосберегающие лампы;

- мини ТЭЦ.

Стоимость энергоэффективного жилья сильно зависит от применяемых технических решений.

При анализе первого опыта строительства энергоэффективных домов в РФ, можно выделить ряд проблемных мест:

- отсутствие механизма кредитования строительных фирм, участвующих в строительстве дома. Основные проблемы в области финансирования возникают из-за того, что строительная компания должна найти средства для строительства муниципального жилья, а муниципалитет вернет эти деньги компании путем выкупа квартир, что возможно только после приятия дома в эксплуатацию. Муниципалитет получает деньги из федерального и регионального бюджетов через вышеобозначенную Программу Фонда ЖКХ. Правда теперь, данные проекты находятся под пристальным вниманием местных властей, возможно, что полученный опыт в рамках точечных проектов в различных областях, поможет создать общий механизм финансирования строительных компаний;

- отсутствие в ряде регионов требуемых по проекту сертифицированных строительных материалов. Из-за этого возникает необходимость в их транспортировке, что повышает срок строительных работ и их стоимость.

При эксплуатации такого жилья возникают проблемы и с его обслуживанием. Как жильцы, так и специалисты управляющих компаний не в полной мере умеют обращаться со сложным оборудованием. По этой причине целесообразно требовать от поставщиков оборудования длительного гарантийного срока на оборудование и материалы, а также проведения обучения персонала по обслуживанию оборудования. Одновременно необходимо рассмотреть вопрос страхования оборудования на предмет порчи, а также проводить разъяснительную работу с жильцами энергоэффективного дома. 

Новые дома, построенные в соответствии с принятыми требованиями имеют теплопотери на 30-50% ниже, чем эксплуатируемые сегодня дома первых массовых серий. Но, к сожалению, далеко не всегда строители придерживаются новых нормативов, снижая стоимость строительства за счет отказа от утепления фасадов зданий и установки энергоэффективных пластиковых окон. О таких новшествах, как установка рекуператоров, солнечных коллекторов - вообще речи нет. 

Не лучшим образом обстоит дело с энергоэффективностью при капитальном ремонте. В фонде реформирования ЖКХ прекрасно знают, какие мероприятия необходимо проводить для повышения энергоэффективности, в связи с этим были выпущены соответствующие рекомендации. Пока до массового применения их на практике дело не доходило. Ограничиваются, в основном, установкой узлов учета тепла и водосчетчиков.

Ситуация сейчас меняется. Фонд ЖКХ ставит условием выделения средств на проведение мероприятий по повышению энергоэффективности домов. Но средств на массовый капитальный ремонт явно не хватает, а привлечь средства собственников приватизированных квартир пока не представляется возможным. Зачастую при проведении энергосберегающих мероприятий жалуются на значительные сроки окупаемости по понесенным затратам.

Но кто сегодня в состоянии учесть получаемую экономию и адекватно ситуации зафиксировать выгоду для организации расчетов? При проведении мероприятий по повышению энергоэффективности изменяются потребительские качества здания и повышение комфортности проживания. В Европе считают, что рост стоимости недвижимости в этом случае составляет 15-20%. 

И все-таки, главная проблема не в технике и технологиях. С этим, судя по результатам экспериментов, проблем не возникает и эффект в повышении показателей энергоэффективности достигается. Основные проблемы возникают с собственниками жилья в многоквартирных домах. На практике никак не удается реализовать ответственность собственника за состояние и содержание жилья. Это касается не только «старого» жилого фонда, но вновь построенных домов. С людьми у нас практически не работают и эта проблема гораздо более существенная и глубокая, чем наличие средств и технологий. 

Именно человеческий фактор в состоянии перевесить и свести на нет любые технические новации. Принятые положения о введении социальных норм потребления электроэнергии Постановления Правительства № 614 от 29 июля 2013 года «О порядке установления и применения социальной нормы потребления электрической энергии (мощности) и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам установления и применения социальной нормы потребления электрической энергии (мощности)» вызвало резко отрицательное восприятие населением. Но в то же время перспектива платить больше заставила задуматься, начать считать свои издержки, планировать энергопотребление. 

Размещено на Allbest.ru