Энергоэффективность изоляции

Энергетическая эффективность бесшовных изоляционных оболочек

Жуков А. Тер-Закарян К. Бессонов И. Лобанов В. АСтаростин А.

• Вы здесь:
• Повышение энергоэффективности за счет тепловой изоляции трубопроводов

Повышение энергоэффективности за счет тепловой изоляции трубопроводов

Зайцева А. Зайцева Е. Коровяков В.

АннотацияОб авторахСписок литературыОдним из наиболее перспективных путей решения проблемы рационального использования энергоресурсов является создание эффективных материалов для тепловой изоляции трубопроводов при их прокладке в неотапливаемых помещениях зданий. В качестве такого материала предлагается использовать эффективный газобетон на основе жидкого стекла, модифицирующих добавок, дробленого и молотого стеклобоя, алюминиевой пудры, гидроксида натрия и кремнефтористого натрия. Данная теплоизоляция отвечает требованиям пожарной безопасности, долговечности, эксплуатационной надежности. Ее применение позволит повысить энергоэффективность трубопроводов и получить стойкий экологический и экономический эффект за счет применения твердых бытовых отходов. Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш. , 26)

Библиографическое описание

Приведен сравнительный анализ технических характеристик пароизоляционных материалов.

Ключевые слова: тепло, эффективность, строительные материалы, технологии, инновации.

Для транспортировки тепла к потребителям используют трубопроводы — тепловые сети, которые могут передавать тепло с помощью воды и пара, их соответственно называют водяными и паровыми. В настоящее время тепловые сети передают тепло на большие расстояния. Во избежание больших теплопотерь они должны быть теплоизолированными.

Тепловая изоляция предусматривается для линейных участков трубопроводов тепловых сетей, арматуры, фланцевых соединений, компенсаторов и опор труб для надземной, подземной канальной и бесканальной прокладки. При выборе материалов теплоизоляционных конструкций трубопроводов, прокладываемых в жилых, общественных и производственных зданиях и проходных тоннелях, следует учитывать требования норм проектирования на эти объекты в части пожарной опасности.

Тепловые сети на настоящий момент характеризуются высокой степенью изношенности и как следствие большими потерями тепла по длине трассы (до 70 % тепла). Решение задачи повышения энергоэффективности тепловых сетей, а, следовательно, снижения потерь тепла на пути от производителя к потребителю довольно актуальна именно сегодня при устойчивом росте цен на энергоносители. Одним из вариантов снижения потерь тепла теплопроводами является применение высокоэффективной тепловой изоляции.

На данный момент на рынке строительных материалов представлен огромный перечень трубной тепловой изоляции отечественного и зарубежного производства. Но при всем многообразии выбора, зачастую, довольно сложно оптимально подобрать материал тепловой изоляции, обеспечивающий максимальную защиту от теплопотерь. Как правило, проектировщики вносят в проект ту изоляцию, которую выбирают и рекомендуют производители или заказчик. Поэтому, их выбор не основан на расчетных данных. В этом заключается причина неграмотного применения тепловой изоляции систем теплоснабжения. К тому же отсутствуют четкие указания по выбору в нормативной литературе.

В ходе выполнения научно-исследовательской работы был проведен анализ предлагаемых теплоизоляционных материалов по теплотехническим характеристикам и по области их применения.

Были рассмотрены следующие примеры тепловой изоляции: скорлупы ППУ (пенополиуретан), трубки Энергофлекс Супер из полиэтиленовой пены, теплоизоляция Изопайп АЛ, минераловатная изоляция, теплоизоляция из базальтового волокна ROCKWOOL, стекловолокно фирмы Isover, вспененный каучук K-Flex, армопенобетон.

Технические характеристики тепловой изоляции

По результатам сравнительного анализа технических характеристик теплоизоляционных материалов на основании показателей, приведенных в таблице 1, можно сделать вывод, что выше перечисленные материалы удовлетворяют требованиям нормативной литературы лишь частично. Такая изоляция как PARTEK при рабочей температуре 50С не проходит по нормам величины теплопроводности. Для теплоизоляции ROCKWOOL (наиболее часто применяемой) так же необходимо ограничение по рабочей температуре, так как коэффициент теплопроводности не должен превышать 0,06–0,07 Вт/(м·С). Следовательно, рекомендации нормативной литературы требуют более тщательной проработки, а также внесения списка современных теплоизоляционных материалов с характеристиками.

• Серия книг «Справочник по теплоснабжению и вентиляции».В двух книгах. 4-е издание, переработанное и дополненное..
• Часть 1. Отопление.3-е издание, переработанное и дополненное. П. H. Каменев, A. H. Сканави, В. H. Богословский и др. Москва, издательство «Стройиздат», 1975 год, 483 с.
• СНиП 41–03–2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. / Госстрой России. — М., 2003.
• Бирюзова Е.А., Ломакина Л.С. Повышение энергоэффективности тепловой сети за счет применения оптимального вида тепловой изоляции / Е.А. Бирюзова, Л.С. Ломакина — СПб.: Строительство и архитектура №5 2010

Основные термины (генерируются автоматически): ROCKWOOL, тепловая изоляция, материал, нормативная литература, PARTEK, рабочая температура, сравнительный анализ, характеристика.

Актуальность выбранной темы исследования обусловлена тем, что энергоэффективность является одной из важнейших стратегических направлений развития строительной отрасли Казахстана. В связи с увеличением популярности темы энергоэффективности все больше научных работ и публикаций посвящены разработке методик по снижению и контролю энергопотребления.

Энергетическая эффективность объекта — комплексное 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.

В качестве основных критериев энергоэффективности зданий, строений, сооружений и их элементов, являющихся частью ограждающих конструкций выделяют следующие:

– показатель нормируемой (базовой) удельной величины расхода тепловой энергии в здании, строении, сооружении;

– показатель базового значения требуемого (нормируемого) сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции;

– показатель нормируемого значения удельной теплозащитной характеристики здания, строения, сооружения.

Нормируемые величины показателей энергоэффеквтиности установлены Требованиями по энергоэффективности.

Экономически эффективное решение ограждающих конструкций здания, строения, сооружения выбирается с учетом конкретных климатических условий объекта строительства.

Показатели энергоэффективности ограждающих конструкций зданий и сооружений зависят от множества факторов, таких как: толщина и материалы всех слоев, температура и влажность в помещении, температура и влажность снаружи. Одним из способов минимизации этих показателей является утепление здания, которое достигается путем повышения теплозащиты наружных ограждающих конструкций; модернизация автоматического регулирования подачи тепла на отопление и уменьшение расхода тепла на нагрев необходимого для вентиляции наружного воздуха при обеспечении комфортного теплового и воздушного режима в помещениях.

Самыми известными и распространенными способами утепления наружных стен являются:

– вентилируемые фасады — это навесные конструкции утепления стен;

– невентилируемые конструкции утепления наружных стен, в конструкцию которых входят минераловатные и полистирольные утеплители, крепящиеся на сами стены или на каркас, а также различные варианты сочетаний этих конструкций с использованием местных утеплителей.

Навесной вентилируемый фасад — это система, которая состоит из подконструкции, утеплителя, воздушного зазора и защитного экрана, который крепится на наружную стену здания. Данная система помогает сохранить теплоту в помещении, препятствует появлению сырости и существенно сокращает объем строительного материала, необходимого для строительства стен зданий, что ведет к экономии, облегчению всего сооружения и возможности увеличения этажности здания.

Конструкции «мокрого фасада» основываются на использовании современных материалов теплоизоляционного клеящего и армирующего назначения. Они обеспечивают зданию высокие теплоизоляционные характеристики, предотвращают развитие сырости, улучшают пожарную безопасность и отличаются экологической безвредностью.

Выбор того или иного вида утепления ограждающих конструкций зависит от множества критериев (помимо энергоэффективности).

В качестве ограждающих конструкций зданий фасады подвергаются воздействию целого ряда факторов, тесно связанных с процессами, происходящими как вне здания, так и внутри него. К числу этих факторов, в частности, относятся: атмосферные осадки, высота снежного покрова, глубина промерзания грунта, влажность наружного воздуха, водяной пар, содержащийся во внутреннем воздухе здания, влага почвы, ветер, солнечная радиация, количество солнечных и пасмурных дней в году, температура наружного воздуха и перепады температур, химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе, другие факторы. Поэтому в каждом конкретном случае обосновывается тепловым расчетом, расчетом экономических показателей, расчетом динамических нагрузок и др.

Таким образом, энергоэффективное здание — это здание, которое предназначено для обеспечения значительного снижения энергетических потребностей, для отопления и охлаждения, включая при этом хороший микроклимат. Энергоэффективность здания достигается за счет архитектуры здания, его тщательной изоляции, высокой производительности контролируемой вентиляции.

Одним из наиболее простых и рациональных путей экономии энергии в строительной сфере признано сокращение потерь тепла через ограждающие конструкции зданий и сооружений. Эффективным вариантом повышения энергоэффективности ограждающих конструкций существующей застройки является применение эффективных утеплителей.

Основные факторы, влияющие на энергоэффективность ограждающих конструкций зданий и сооружений существующей застройки:

– уровень инженерной проработки решения — идеи, расчеты, качество проектной документации;

– соответствие доступного уровня технологии выполнения работ принятому конструктивному решению, иначе говоря, технологические возможности реализации проекта;

– соответствие свойств выбранных строительных материалов условиям возведения и эксплуатации конструкции.

• Закон Республики Казахстан от 13 января 2012 года «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности»
• «Об установлении требований по энергоэффективности зданий, строений, сооружений и их элементов, являющихся частью ограждающих конструкций» / Приказ Министра по инвестициям и развитию Республики Казахстан от 31 марта 2015 года № 406. Зарегистрирован в Министерстве юстиции Республики Казахстан 17 июня 2015 года № 11378
• СН РК 2.04–21–2004 «Энергопотребление и тепловая защита гражданских зданий»
• «Об утверждении Правил определения и пересмотра классов энергоэффективности зданий, строений, сооружений» / Приказ Министра по инвестициям и развитию Республики Казахстан от 31 марта 2015 года № 399. Зарегистрирован в Министерстве юстиции Республики Казахстан 11 июня 2015 года № 11312
• Кирюдчева, А. Е. Энергоэффективность ограждающих конструкций общественных зданий / А. Е. Кирюдчева, В. В. Шишкина, Д. В. Немова // Строительство уникальных зданий и сооружений. — 2016. — № 5 (44). — С. 19–29.

Основные термины (генерируются автоматически): ограждающая конструкция зданий, сооружение, здание, конструкция, наружный воздух, строение, Казахстан, облицовочный материал, энергетическая эффективность, энергоэффективность зданий.

На сегодняшний день присутствует целое множество факторов, заставляющих задуматься о сокращении энергопотребления. Наиболее значимой проблемой, влияющей на образование данных факторов, является рост цен на энергоносители, а также увеличивающаяся социальная необходимость с целью охраны окружающей среды. Некоторые страны современного мира усиливают кампании, предназначенные с целью снижения потребления энергии, а также вводят законодательные регуляторы для контроля их выполнения. Основной целью данной статьи является изучение энергоэффективности в электрических сетях.

Ключевые слова: энергоэффективность, электрические сети, энергоносители, необходимость, потребление, регуляторы.

Повышение энергоэффективности является целевой задачей в современном мире как для российской, так и международной экономической политики.

Решение указанных задач по энергоэффективности и энергосбережению возможно за счет следующих факторов, указанных на рис

Рис. Факторы для решения указанных задач по энергоэффективности и энергосбережению

Следовательно, повышение надежности проводов существенно повысит надежность самих сетей. Проблема надежности линий электропередачи усугубляется тем, что в последующие годы при возрастающем энергопотреблении (что естественно для страны с развивающейся экономикой) старение сетей и оборудования будет происходить интенсивнее, а, значит, без полномасштабной модернизации эти проблемы могут перерасти в энергетический коллапс.

С целью внедрения энергоэффективных инновационных решений в рамках модернизации электроэнергетики необходимо решить следующие задачи, указанные на рис

Рис. Основные задачи, направленные для внедрения энергоэффективных инновационных

Проблему повышения пропускной способности электросетей также можно эффективно решать с помощью замены проводов ЛЭП.

Использование проводов нового поколения позволяет решить основные задачи электросетевого комплекса, связанные с повышением надежности, бесперебойным электроснабжением, снижением потерь и увеличением пропускной способности.

Использование проводов нового поколения способно снизить потери линий электропередачи до 30 % и увеличить их пропускную способность от 1,5 до 2 раз. Замена существующих проводов на провода нового поколения позволяет добиться экономии посредством снижения потерь до 98 тыс. руб. на 1 км линии в год и за счет дополнительной передаваемой мощности 150–250 млн руб. на линию в год.

Одним из примеров проводов нового поколения являются высокоэффективные провода с композитным сердечником ACCC (Aluminium Composite Core Conductor — алюминиевый провод с композитным сердечником) являются новинкой для российского электроэнергетического рынка. Данная технология американской компании СТС применяет в своих разработках композитные материалы из углеродного волокна — карбоновых нитей, которые являются значительно легкими и прочными относительно стали.

Необходимо отметить, что реализация полномасштабных инновационных проектов, к примеру Smart Grid, невозможно без внедрения проводов нового поколения, которые являются инновационным решением, основанным на новых технологиях и материалах, сырье высокого качества.

По причине очевидного роста стоимости энергоресурсов потери, которым ранее почти не уделялось внимание, сейчас стали обходиться слишком дорого.

Высокий уровень потерь в российских электросетях (около 5 % для ФСК и 8–11 % для МРСК) определяется не только высоким уровнем изношенности электросетевого оборудования и сложными условиями климата России. При реализации пилотных проектов с проводами нового поколения выяснилось, что несмотря на все очевидные преимущества и экономический эффект существуют административные барьеры при внедрении инновационных проводов.

Заканчивая данную работу, необходимо отметить, что повышение энергоэффективности линий электропередачи является одной из ключевой задач, требуемой решения, в современном мире. На сегодняшний день разрабатываются инновационные технологии, направленные с целью сокращения потери электроэнергии при ее передаче по ЛЭП. Основной целью данной статьи являлось изучение энергоэффективности в электрических сетях.

• Крысанов В. Н. Симметрирование напряжения в электрических сетях //Электротехнические комплексы и системы управления. — 2008.– № 4. — Воронеж: ВГТУ.
• Ancharova T. V., Bodrukhina S. S., Tsyruk S. A., Yanchenko S. A. Assessment of the influence of higher harmonic components of voltage and current from household electric receivers on the power supply network // Industrial power engineering, no. 9, 2012.
• Krivosta D. Increasing energy efficiency through the use of DC networks. Collection of scientific articles of the 2nd international youth scientific and technical conference 2015.

Основные термины (генерируются автоматически): провод нового поколения, современный мир, ACCC, задача, изучение энергоэффективности, использование проводов нового поколения, композитный сердечник, основная цель, пропускная способность, сеть, снижение потерь.

Энергоэффективность тепловых сетей бесканальной прокладки

Ковалевский, директор Центра Защиты от коррозии,ОАО ВНИИСТ, г. Москва

За прошедшие 20 лет ситуация в области строительства и эксплуатации тепловых сетей в РФ изменилась довольно существенно. Эти изменения произошли, в первую очередь, благодаря применению в тепловых сетях труб изолированных в заводских условиях с использованием в качестве теплоизоляции пенополиуретана, для краткости — предизолированных труб.

В настоящее время в России создана промышленная и законодательная база для широкого внедрения труб с пенополиуретановой теплоизоляцией типа «труба в трубе» в практику строительства и капитального ремонта теплопроводов. Однако созданная нормативно-техническая документация (НТД) не в полной мере отражает особенности различных регионов России. Не указано в ней и на необходимость периодического обновления НТД с учетом изменяющейся ситуации в области экономики и принципов формирования ценовой политики в сфере теплоснабжения.

Использование эффективных теплоизоляционных материалов существенно влияет на нормы теплопотерь в тепловых сетях, т. на энергоэффективность тепловых сетей. В основу разработки норм линейных теплопотерь положено решение технико-экономической задачи получения минимума суммарных приведенных затрат на теплоизоляцию трубопроводов и стоимости тепловой энергии, потерянной в теплосети при транспорте теплоты. При этом очевидно, что с ростом толщины тепловой изоляции растут затраты на материалы ТИ и снижаются теплопотери в теплосетях, а оптимальное соотношение приведенных затрат зависит от цены на тепловую энергию в данном регионе и стоимости теплоизоляционных материалов. Естественно, что в различных регионах в условиях рыночной экономики цены, как на тепловую энергию, так и на теплоизоляционные материалы, могут существенно отличаться. И это не обязательно связано с климатической зоной региона.

В СНиП 41. 02-2003 «Тепловые сети» написано: «Выбор толщины теплоизоляции следует производить по СНиП 41. 03-2003 на заданные параметры с учетом климатологических данных пункта строительства, стоимости теплоизоляционной конструкции и теплоты», т. следует учитывать технико-экономические показатели тепловых сетей.

С изменением цен на теплоизоляционные материалы, применяемые в конструкции теплоизолированных труб, и ростом цен на тепловую энергию могут изменяться расчетные значения оптимальных величин нормативных тепловых потерь в теплосетях.

На рис. 1 приведены, в качестве примера, регламентируемые в СНиП 41. 03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» (и в предшествовавшем ему СНиП 2. 14-88) нормы плотности теплового потока для теплоизолированных трубопроводов и значения теплопотерь для региона г. Москвы, оптимизированных технико-экономическими расчетами по ценам 2001 и 2009 гг. Из этого графика видно, что практически никаких изменений за прошедшее время между выходом СНиПов в расчетах по определению нормативных тепловых потерь для данных условий прокладки тепловых сетей не произошло. За период 2001 и 2009 гг цена тепловой энергии в г. Москве выросла примерно в 2 раза (с 400 до 800 руб за 1 Гкал), но цены на материалы теплоизоляционной конструкции из ППУ тоже возросли суммарно в соизмеримом размере. Поэтому расчетные значения оптимальных теплопотерь изменились незначительно, хотя отличие нормативных и оптимальных для региона теплопотерь более, чем существенно.

В 2001 г. вышел ГОСТ 30732-2001 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Технические условия», применение которого значительно снизило фактические теплопотери в тепловых сетях.

Как видно из приведенного графика на рис. 2, использование в тепловых сетях труб, теплоизолированных по ГОСТ 30732, существенно повышает энергоэффективность тепловых сетей по сравнению с нормами, приведенными в СНиП. Нормы, приведенные в СП 41-103-2000 «Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов», практически соответствуют показателям, полученным от применения труб, теплоизолированных по ГОСТ 30732. Однако толщина теплоизоляции, принятая в ГОСТ 30732 (как 2001 г, так и 2006 г. ), так же не является оптимальной, т. рассчитанной с учетом климатических и ценовых характеристик различных регионов России. Здесь следует отметить, что при разработке ГОСТа 30732-2001 ставилась задача гармонизировать этот документ с действовавшими в то время Европейскими нормами (EN), а также учитывать то, что большинство отечественных производителей полиэтиленовых оболочек использовали импортное оборудование с размерным рядом, соответствующим EN 253.

На рис. 3 сопоставляются нормативные толщины тепловой изоляции, непосредственно приведенные в ГОСТ 30732-2006 (для труб типа 1), толщина теплоизоляции, приведенная в СП 41-103-2000, а также толщина теплоизоляции, рассчитанная при оптимальных тепловых потерях, приведенных на рис. 1, т. по ценам 2001 и 2009 г.

Следует обратить внимание на то, что в денежном исчислении экономия средств при эксплуатации тепловых сетей, построенных в 2001 г. с оптимальными толщинами теплоизоляции, в 2009 г возросла бы более, чем в 2 раза, а к 2014 г. уже почти в 4 раза, т. в 2013 г цена тепловой энергии в Москве составляла уже 1590 руб. за 1 Гкал (см. рис.

В ГОСТе 30732-2006 для труб с ППУ изоляцией предусмотрено два типа изоляции: нормальный и усиленный (для неполного ряда диаметров труб). Усиленный тип изоляции предназначен для районов с суровым климатом и длительным отопительным сезоном. На рис. 5 приведены значения толщин теплоизоляции из ППУ по ГОСТ 30732-2006 для типов 1 и 2, а также расчетные оптимальные значения для региона г. Тюмени при стоимости тепловой энергии 642,94 руб. за гигакалорию (апрель 2013 г) и стоимости материалов теплоизоляционной конструкции по ценам в Тюмени в 2013 г.

Как видно из рис. 5, оптимальная толщина теплоизоляции на тепловых сетях в Тюмени должна быть несколько ниже, чем оптимальная толщина теплоизоляции в Москве (см. рис. 3) из-за существенной разницы в стоимости тепловой энергии, транспортируемой по тепловым сетям в Москве и Тюмени.

На рис. 6 приведены нормы плотности теплового потока для трубопроводов двухтрубных водяных сетей при подземной бесканальной прокладке и продолжительности работы в год более 5000 ч по СНиП 41-03-2003 и расчетные, для климатических условий г. Тюмени, плотности теплового потока (линейные тепловые потери) для ППУ изоляции при подземной бесканальной прокладке. Расчетными являются значения линейных тепловых потерь для теплоизоляции из ППУ при толщине, соответствующей минимальным суммарным затратам, т. расчетные оптимальные теплопотери для региона г. Тюмени при уровне цен на теплоизоляционные материалы и тепловую энергию, сложившемся в 2013 г.

Приведенные здесь графики достаточно определенно указывают на влияние экономики, а точнее — региональных цен, на технические параметры теплоизоляции тепловых сетей. И эти технические параметры должны рассчитываться и периодически корректироваться для каждого региона.

Еще несколько слов об энергоэффективности труб с ППМ изоляцией в тепловых сетях. ППМ изоляция теоретически состоит из трех основных слоев: плотного антикоррозийного плотностью 400-600 кг/м3, толщиной 3-8 мм, с функцией защиты трубы от внешней коррозии; пористого теплоизоляционного слоя плотностью 80-100 кг/м3 и плотного механо-гидрозащитного плотностью 400600 кг/м3, толщиной 5-10 мм (в роли защитной оболочки). Так как теплопроводность пористых материалов зависит от плотности, то приведенное в ТУ на ППМ значение коэффициента теплопроводности ППМ изоляции — 0,044 Вт/(м. ОС) следует рассматривать, как некое усредненное значение, характеризующее весь слой теплоизоляции. Существенно более высокая теплопроводность теплоизоляции влечет за собой целый ряд нежелательных последствий при строительстве и эксплуатации теплоизолированных трубопроводов. Здесь я говорю только об энергоэффективности.

В 2013 г. во ВНИИСТ была проведена работа по оценке энергоэффективности тепловых сетей в ППУ и ППМ изоляции для г. Тюмень. Если учитывать, что стоимость тепловой энергии в Тюмени на апрель 2013 г. составила 642,94 руб. за гигакалорию (без НДС) и принять эту цену для расчетов, то можно оценить дополнительные к нормативным удельные затраты от тепловых потерь (в рублях за 1 год на протяженность 1 км) в теплосетях с тепловой изоляцией из ППМ и ППУ.

На рис. 7 приведено сравнение затрат от тепловых потерь за отопительный сезон от подающего и обратного трубопроводов тепловых сетей с теплоизоляцией ППУ и ППМ при подземной прокладке для региона г. Тюмени по отношению к нормативным по СНиП 41. 03-2003.

Теплопотери в тепловых сетях с тепловой изоляцией из ППМ существенно больше, чем теплопотери в тепловых сетях с тепловой изоляцией из ППУ Кроме того, величина теплопотерь в тепловых сетях с тепловой изоляцией из ППМ во многих случаях превышает нормативные значения, даже те, которые приведены в СНиПе 41. 03-2003.

Энергоэффективность тепловых сетей бесканальной прокладки в РФ может быть существенно повышена, если в полной мере использовать достигнутые к настоящему времени в России технические возможности по строительству теплопроводов из труб с высокоэффективной заводской теплоизоляцией, в первую очередь из ППУ, и энергично ликвидировать устаревшие морально и физически участки тепловых сетей, приводящие к повышенным энергозатратам и к перебоям в теплоснабжении.

По мере неизбежного роста цен на тепловую энергию с течением времени, энергоэффективность передачи тепловой энергии по уже построенным тепловым сетям с теплоизоляцией из ППУ, выраженная в денежном исчислении, будет возрастать и, следовательно, экономия средств при централизованном теплоснабжении будет возрастать по сравнению с расчетами, выполненными в период проектирования и строительства.

Литература

СНиП 2. 14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети».

СП 41-103-2000 «Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов».

ГОСТ 30732-2001 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Технические условия».

ГОСТ 30732-2006 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия».

Теплоизоляция для экономных в вопросах и ответах

Какие конструкции и чем нужно утеплять, чтобы обеспечить наибольшую
экономию?

Чтобы обеспечить наилучший эффект
от утепления и длительный срок службы конструкций, выбирать нужно
специализированные утеплители, предназначенные для конкретных целей. При
утеплении каркасных конструкций: стен, стропильной кровли, полов по лагам –
обращают внимание прежде всего на теплоизоляционные свойства и удобство
монтажа. В этих конструкциях утеплитель не испытывает нагрузок, поэтому можно
применять лёгкие плиты, например, из каменной ваты. Очень удобны плиты, имеющие
флексированный (сжимаемый) край – их применение позволяет избавиться от точной
подгонки размеров и резки: плита просто, с лёгким нажимом, вставляется между
направляющими и плотно прилегает к ним. Для утепления полов с бетонной стяжкой
и плоских кровель необходимо применять жёсткие плиты: кроме указанных выше
качеств, здесь учитывается стойкость к нагрузкам, в том числе ударным. Для
утеплителя в штукатурных фасадах важна стойкость к нагрузкам «на отрыв», а в
вентилируемых фасадах – устойчивость к вертикальной усадке и ветровым
воздействиям. Например, в ассортименте мирового лидера в производстве каменной
ваты – компании ROCKWOOL – плиты ЛАЙТ БАТТС СКАНДИК с технологией Флекси для
каркасных конструкций, ФЛОР БАТТС для полов с бетонной стяжкой, звукопоглощающие
плиты АКУСТИК БАТТС для использования в перегородках и межэтажных перекрытиях, и
ФАСАД БАТТС для штукатурных фасадов.

Какие именно расходы позволяет сократить теплоизоляция?

Прежде всего, теплоизоляция – это
возможность в несколько раз уменьшить расходы на отопление зимой и
кондиционирование воздуха летом. Кроме того, использование современных
утеплителей позволяет значительно повысить полезную площадь здания без увеличения
габаритов при одновременном сокращении расхода стройматериалов и облегчении
конструкций. Например, для двухэтажного коттеджа размером 9х12, применив вместо
кирпичной кладки в 3 кирпича (толщина – 770 мм) кирпичную кладку с
теплоизоляцией каменной ватой (общая толщина – 380 мм), получим более 20
квадратных метров дополнительной полезной площади только за счёт меньшей
толщины стен. А кроме уменьшения расхода кирпича и объёмов работ по возведению
стен, в качестве бонуса – ещё и возможность значительно облегчить фундамент. Добавим, что для выполнения действующих нормативов по теплоизоляции кирпичная
кладка в условиях центральной России должна была бы иметь толщину даже не 770
мм, а 1,5 метра. Это означает, что выполнить нормативы без применения современных
теплоизоляционных материалов просто невозможно.

Экономятся и средства на
транспортировку: утеплители намного легче заменяемых конструкционных
материалов. Добавим, что такой современный утеплитель, как ЛАЙТ БАТТС СКАНДИК,
при упаковке подвергается компрессии до 60%, экономя объём до 3 раз, а при
вскрытии быстро восстанавливает форму. К тому же эти плиты выпускаются в двух
размерах, в том числе – удобном для перевозки на легковом автомобиле.

Как быстро окупается эффективная теплоизоляция?

Окупаемость зависит от многих
факторов: климатической зоны, архитектурных решений и материала конструкций,
назначения и режима эксплуатации здания и т. Если речь идёт о частном доме в
средней полосе, расходы на утепление обычно окупаются за 2-3 года, поскольку качественная
теплоизоляция (например, из каменной ваты) позволяет сэкономить на отоплении
значительные средства.

Энергопотери, кВт*чЗатраты на отопление в годЭкономия затрат на
отоплениеПериод окупаемостиТолщина теплоизоляции, ммБез эффективной теплоизоляции39329,8178127,96 руб. Стены– 50, керамзит
Крыша – 100, керамзитС теплоизоляцией
(современные нормы)8544,9710602,6 руб. 86% 2,1 годаСтены – 150, ROCKWOOL
Крыша – 200, ROCKWOOLС энергоэффективной
теплоизоляцией4118,485932,75 руб. 91%3,6 годаСтены – 300, ROCKWOOL Крыша – 350, ROCKWOOL

Что значит «энергоэффективный материал» и как определить
энергоэффективность утеплителя?

Энергоэффективность – комплексный
показатель, учитывающий энергозатраты на производство материала и его монтаж, он
служит для сравнения различных стройматериалов. Например, для выполнения норм
по теплоизоляции здания в средней полосе России можно построить кирпичную стену
толщиной 1,5 метра, а можно уложить 150-200 миллиметров энергоэффективного
материала – каменной ваты. Потребление топлива для производства этого кирпича
будет на порядок больше, а масса готовой продукции (а значит, и объёмы
перевозок и строительных работ) будет больше в 20 раз, чем у каменной ваты. Соответственно, огромна и разница в цене этих материалов и работ по их монтажу. Поэтому выгоднее использовать в строительстве энергоэффективные материалы.

На практике, когда говорят об энергоэффективности теплоизоляции, имеют в
виду экономию энергии, которую даёт утеплитель за время службы. Утеплитель
служит для того, чтобы сокращать теплопотери, и соответственно – обеспечить
эффективное использование энергии, расходуемой на поддержание комфортной
температуры в жилище: отопление и кондиционирование. В этом смысле наилучшие
показатели энергоэффективности имеют материалы с минимальной теплопроводностью,
обеспечивающие наименьший уровень теплопотерь. Лучшие современные утеплители
(например, та же каменная вата) имеют коэффициент теплопроводности 0,039–0,045
Вт/м*К – чем эта цифра меньше, тем лучше.

Какие энергоэффективные технологии в области теплоизоляции доступны в
России?

Сегодня на российском рынке
присутствует весь спектр материалов и технологий, предназначенных для
энергоэффективного и экологичного строительства. Строятся так называемые энергоэффективные
дома, позволяющие значительно сократить потребление энергии на отопление. В
качестве примера можно привести дом Natural Balance в Набережных Челнах,
который потребляет энергии на отопление 37,3 кВт•ч на м² в год: это на 78,5%
меньше нормативного. К тому же традиционной системы отопления в доме нет
вообще: обогрев и горячее водоснабжение обеспечиваются геотермальным насосом. Одним из основных условий для столь впечатляющего результата стала
теплоизоляция ROCKWOOL: практически сплошной слой каменной ваты толщиной от 150
до 250 мм для стен, пола и крыши.

Каковы правила эффективной теплоизоляции?

Важнейшим условием комфорта в
жилище и реального снижения потерь тепла служит соблюдение правил
теплоизоляции:

Контур утепления должен быть
непрерывным по всему периметру здания, без сквозных «мостиков холода». Примерами «мостиков холода» являются строительные элементы из металла (например,
крепление) в теплоизоляционном слое. Предотвратить образование «мостиков холода»
очень трудно, поскольку применение различных материалов неизбежно. Однако
влияние сквозного «мостика холода» можно устранить, используя изоляционный
материал. Слой теплоизоляции необходимо обеспечить надёжной ветро- и
гидроизоляцией, а в некоторых случаях – пароизоляцией. В частности, для защиты
утеплителя от ветра и атмосферной влаги, а также от конденсации выходящего из
помещения пара в стенах с вентилируемой воздушной прослойкой и стропильных
кровлях применяется специальная паропроницаемая гидро- и ветрозащитная
двухслойная мембрана. Она закрепляется на наружной стороне теплоизоляционных
плит перед вентиляционным зазором, через который удаляется водяной пар,
уходящий из помещения. Также на кровлях, например, утеплитель защищают
специальной мембраной и изнутри, устраивая пароизоляцию: в этом случае между
внутренней обшивкой помещения и теплоизоляцией также устраивается зазор. Удобно
приобретать такие мембраны одновременно с утеплителем: они также имеют свои
особенности, важные для различных конструкций. В частности, та же фирма ROCKWOOL выпускает
ветрогидроизоляционные мембраны для кровель и стен.

Для чего утепление в жарком климате?

В этом случае правильней говорить
не об утеплении, а о теплозащите здания. Простой пример: во многих странах на
летнее охлаждение домов тратится больше энергии, чем на зимнее отопление. Эти
расходы составляют значительную часть того, что тратят собственники помещений
на содержание жилья. Между тем качественная теплоизоляция дома позволяет
отказываться от кондиционирования воздуха – весьма дорогостоящего способа
обеспечения комфорта. Поэтому многие европейские страны, имеющие достаточно
тёплый климат, активно применяют теплоизоляцию: сегодня все новые здания
строятся с учётом необходимости защиты от жары с помощью теплоизоляции – и это
уже даёт результаты в виде сокращения энергопотребления. Актуальна проблема
защиты от жары и в России: не только в южных регионах, но в центральной части
страны лето может быть очень жарким.

Какие требования предъявляются к долговечности теплоизоляции?

Важный элемент экономии – длительный
срок службы теплоизоляции. Яркий пример: при обследовании первых посёлков,
построенных ещё в 1950-х годах с применением для теплоизоляции каменной ваты,
оказалось, что утеплитель этих домов до сих пор успешно выполняет свою функцию. В идеале, современная качественная изоляция вообще не требует замены за весь
срок службы здания и действует по принципу: «один раз качественно утеплил – и
забыл». Так, например, результаты исследований показывают, что
теплоизоляционные плиты из каменной ваты ЛАЙТ БАТТС СКАНДИК прослужат не менее
100 лет.

Какие теплоизоляционные материалы предпочтительны с точки зрения
безопасности их использования?

Если говорить про экологическую
безопасность, то предпочтение следует отдавать теплоизоляционным материалам
природного происхождения. Из современных высокоэффективных утеплителей это,
прежде всего, каменная вата – материал, который изготавливается из горной
породы, базальта. Именно каменная вата компании ROCKWOOL стала первой в России
теплоизоляцией, получившей не только все обязательные сертификаты, но и знак
экологической безопасности ЕсоMaterial Green, подтверждающий безопасность
продукта для здоровья человека и окружающей среды. Исключительно важна для
утеплителя и пожарная безопасность. В этом отношении вне конкуренции та же
каменная вата: она не горит и препятствует распространению огня, защищая
конструкцию.

Нормирование энергоэффективности

Проектирование и строительство энергоэффективных зданий с применением материалов ТЕХНОНИКОЛЬ должно осуществляться в соответствии с положениями нормативно-правовых документов:

Здания попадающие под действие законодательства

В настоящий момент требования по повышению энергетической эффективности для всех типов зданий сформулированы следующим образом:

Для всех типов новых зданий

Регламентировано снижение расхода энергии на отопление и вентиляцию на 50% от базового уровня до 2028 года

Для существующих зданий (кроме многоквартирных домов)

Регламентировано однократное повышение энергоэффективности — приведение к требованиям 2018 года.

Для многоквартирных домов после комплексного ремонта

Энергопотребление должно быть доведено до базового уровня энергоэффективности

Базовый уровень энергопотребления

Здание считается энергоэффективным, если одновременно выполнены следующие критерии:

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

Выполнение требований энергоэффективности предъявляются для зданий:

Проведение комплексного капитального ремонта

Классы энергоэффективности

Присвоение классов энергоэффективности для жилых многоквартирных зданий осуществляется согласно приказу Минстроя России № 399/пр от 06. 2016.

Класс энергоэффективности существующего жилого многоквартирного жилого здания после проведенного комплексного капитального ремонта должен быть не ниже класса D.

Таблица классов энергоэффективности

График роста требований к энергоэффективности

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:

qбаз2018 = 72,9 кВтч/м2

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

Методы повышения энергоэффективности

Теплоизоляция ограждающих конструкций

Пароизоляционный внешний контур здания

Система отопления и вентиляции

Вебинары по энергоэффективности

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)

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. 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. 2020

Работа с теплотехническим калькулятором ТЕХНОНИКОЛЬ

Расчет приведенного сопротивления теплопередачи и определение необходимой толщины утепления в ограждающих конструкциях, при помощи «теплотехнического калькулятора ТЕХНОНИКОЛЬ»

Алгоритм проектирования теплозащиты здания

Составление технического задания и определения исходных данных

Вычисление требуемых значений удельной характеристики расхода тепловой энергии

Определение класса энергоэффективности для здания многоквартирного дома

Учет требований для теплозащитной оболочки здания

Учет поэлементных требований к ограждающим конструкциям

Подбор состава (толщины утеплителя) ограждающих конструкций

Расчет комплексного требования к ограждающим конструкциям

Учет санитарно-гигиенического требования к ограждающим конструкциям

Расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии

Выполнение требования приказа № 1550/пр «Об утверждении Требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений»

Определение класса здания МКД

Уменьшение нормируемых значений сопротивления теплопередаче при снижении теплового коэффициента

Исходный документ с подробным описанием каждого этапа.

pdf, 3,1 Мб