Пути повышения энергоэффективности в зданиях

В приказе N 98/пр от 15 февраля Минстрой РФ утвердил примерную форму перечня мероприятий, которые помогут управляющим организациям поддерживать и даже повысить класс энергетической эффективности дома.

Какие дополнительные мероприятия для повышения энергоэффективности здания можно провести и за чей счёт, расскажем сегодня.

Как повысить энергоэффективность здания: перечень мероприятий

Энергосберегающий дом – это не идеализированное представление дома будущего, а сегодняшняя реальность, которая приобретает все большую популярность. Энергосебергающим, энергоэффективным, пассивным домом или экодомом сегодня называют такое жилище, которое требует минимум расходов на поддержание комфортных условий проживания в нем. Достигается это путем соответствующих решений в сфере отопления, освещения, утепления и строительства. Какие технологии для энергосберегающих домов существуют на данный момент, и сколько ресурсов они смогут сэкономить?

Дверные, оконные и ограждающие конструкции

Чтобы снизить потери лучистой энергии через окна и научиться рационально расходовать тепловую энергию, можно провести следующие дополнительные мероприятия для дверных и оконных конструкций:

• установить теплоотражающие плёнки на окна в помещениях общего пользования;
• заменить стекла на окнах в помещениях общего пользования на энергосберегающие;
• вставить в окна стеклопакеты с повышенным термическим сопротивлением, таким образом повысив теплозащиту окон и балконов до действующих нормативов в помещениях общего пользования.

Для повышения энергоэффективности ограждающих конструкций Минстрой РФ также рекомендует систематически проводить определённые мероприятия. Они помогут уменьшить охлаждение или промерзание потолка технического подвала, научат правильно использовать тепловую энергию и увеличат срок службы конструкций.

Повысить теплозащиту пола и стен подвала до действующих нормативов помогут тепло-, водо- и пароизоляционные материалы. С их же помощью можно утеплить пол чердака, наружные стены и крышу до действующих нормативов и выше.

Чтобы уменьшить возможность образования сквозняков, протечек и грибка, Минстрой РФ рекомендует заделать межпанельные и компенсационные швы.

Если вы установите современные стеклопакеты и пластиковые и алюминиевые конструкции, это существенно повысит теплозащиту оконных и балконных дверных блоков и теплотехническую однородность балконов и лоджий.

Устранить утечки тепла через систему вентиляции помогут воздушные заслонки с регулированием проходного сечения.

Минстрой РФ: определяем класс энергоэффективности МКД

Повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций

• облицовка наружных стен, технического этажа, кровли, перекрытий над подвалом теплоизоляционными плитами – снижение теплопотерь до 40%;
• устранение мостиков холода в стенах и в примыканиях оконных переплетов (эффект 2–3%);
• устройство в ограждениях/фасадах прослоек, вентилируемых отводимым из помещений воздухом;
• применение теплозащитных штукатурок;
• уменьшение площади остекления до нормативных значений;
• остекление балконов и лоджий (эффект 10–12%);
• замена/применение современных окон с многокамерными стеклопакетами и переплетами с повышенным тепловым сопротивлением;
• применение окон с отводом воздуха из помещения через межстекольное пространство (эффект 4–5%);
• установка проветривателей и применение микровентиляции;
• применение теплоотражающих/солнцезащитных стекол в окнах и при остеклении лоджий и балконов;
• остекление фасадов для аккумулирования солнечного излучения (эффект от 7 до 40%);
• применение наружного остекления имеющего различные характеристики накопления тепла летом и зимой;
• установка дополнительных тамбуров при входных дверях подъездов и в квартирах;
• регулярное информирование жителей о состоянии теплозащиты здания и мерах по экономии тепла.

Теплоизоляция для энергосберегающего дома

Даже построенный с учетом всех архитектурных хитростей дом требует правильного утепления, чтобы быть полностью герметичным и не выпускать теплоту в окружающую среду.

Теплоизоляция стен

Через стены уходит около 40% тепла из дома, поэтому их утеплению уделяют повышенное внимание. Самый распространенный и простой способ утепления – организация многослойной системы. Внешние стены дома обшиваются утеплителем, в роли которого часто выступает минеральная вата или пенополистирол, сверху монтируется армирующая сетка, а потом – базовый и основной слой штукатурки.

Более дорогая и прогрессивная технология – вентилируемый фасад. Стены дома обшиваются плитами из минеральной ваты, а облицовочные панели из камня, металла или других материалов монтируются на специальный каркас. Между слоем утеплителя и каркасом остается небольшой зазор, который играет роль «тепловой подушки», не позволяет намокать теплоизоляции и поддерживает оптимальные условия в жилище.

Кроме того, чтобы снизить теплопотери через стены, используют изолирующие составы в местах примыкания кровли, учитывают будущую усадку и изменение свойств некоторых материалов при повышении температуры.

Принцип работы вентилируемого фасада

Теплоизоляция кровли

Через кровлю уходит около 20% тепла. Для утепления крыши используют те же материалы, что и для стен. Широко распространены на сегодняшний день минеральная вата и пенополистирол. Архитекторы советуют делать кровельную теплоизоляцию не тоньше 200 мм независимо от типа материала. Важно рассчитать нагрузку на фундамент, несущие конструкции и кровлю, чтобы не была нарушена целостность конструкции.

Теплоизоляция оконных проемов

На окна приходится 20% теплопотерь дома. Хоть современные стеклопакеты лучше, чем старые деревянные окна, защищают дом от сквозняков и изолируют помещение от внешнего воздействия, они не идеальны.

Более прогрессивными вариантами для энергосберегающего дома являются:

• селективные стекла, которые работают по принципу земной атмосферы. Они впускают коротковолновое излучение, но не выпускают тепловые лучи, создавая «парниковый эффект». Селективные стекла бывают И- и К-типа. На И-стекла покрытие наносится в вакууме уже на готовый материал. На К-стекла покрытие наносят в процессе изготовления, используя химическую реакцию. И-стекла считают более эффективными, так как они сохраняют 90% тепла, в то время как К-стекла – 70%;
• селективные стекла с инертным газом максимально сокращают теплопотери через окна. Теплопроводность используемого инертного газа ниже, чем воздуха, поэтому дом почти не теряет через них теплоту.

Теплоизоляция пола и фундамента

Через фундамент и пол первого этажа теряется по 10% теплоты. Пол утепляют теми же материалами, что и стены, но можно использовать и другие варианты: наливные теплоизоляционные смеси, пенобетон и газобетон, гранулобетон  с рекордной теплопроводностью 0,1 Вт/(м°С). Можно утеплить не пол, а потолок подвала, если подобный предусмотрен проектом.

Фундамент лучше утеплять снаружи, что поможет защитить его не только от промерзания, но и от других негативных факторов, в т.ч. влияния грунтовых вод, перепадов температур и т.д. В целях утепления фундамента используют напыляемый полиуретан, керамзит и пенопласт.

Из чего строить энергосберегающий дом

Конечно же, лучше использовать максимально природное и натуральное сырье, производство которого не требует многочисленных стадий обработки. Это древесина и камень. Предпочтение лучше отдавать материалам, производство которых осуществляется в регионе, ведь таким образом снижаются растраты на транспортировку. В Европе пассивные дома стали строить из продуктов переработки неорганического мусора. Это бетон, стекло и металл.

Если один раз уделить внимание изучению энергосберегающих технологий, продумать проект экодома и вложить в него средства, в последующие годы расходы на его содержание будут минимальными или даже стремиться к нулю.

Нетрадиционные источники энергии

Минстрой РФ предлагает не бояться использовать и альтернативные, нетрадиционные источники энергии – установить:

• тепловые насосы;
• первую ступень приготовления горячей воды за счёт утилизации тепла вентиляционных выбросов – тепловые насосы, рекуператоры;
• гибридную систему ГВС с аккумулированием тепла и тепловыми насосами, которые используют тепло грунта и вентиляционных выбросов;
• гибридную систему ГВС, работающую на солнечных коллекторах воды.

Рационально организованный перечень мероприятий поможет рационально расходовать тепловую энергию и экономить за счёт использования вторичных источников тепла.

Умный дом

Чтобы сделать жизнь более комфортной и при этом экономить ресурсы, можно снабдить дом умными системами и техникой, благодаря которым уже сегодня возможно:

• задавать температуру в каждой комнате;
• автоматически понижать температуру в комнате, если в ней никого нет;
• включать и выключать свет в зависимости от присутствия человека в помещении;
• настраивать уровень освещенности;
• автоматически включать и выключать вентиляцию в зависимости от состояния воздуха;
• автоматически открывать и закрывать окна для поступления в дом холодного или теплого воздуха;
• автоматически открывать и закрывать жалюзи для создания необходимого уровня освещения в помещении.

Энергоэффективность МКД

Работа по повышению энергетической эффективности многоквартирного дома должна быть комплексной и вестись сразу на нескольких фронтах. Минстрой РФ рекомендует управляющим организациям регулярно следить за работоспособностью:

• системы отопления,
• систем горячего и холодного водоснабжения,
• системы электроснабжения и освещения,
• дверных и оконных конструкций,
• ограждающих конструкций и вентиляции.

Сэкономить помогут нетрадиционные источники энергии. Что это такое и откуда на них взять деньги, расскажем дальше.

Для улучшения качества системы отопления и горячего водоснабжения Минстрой РФ советует при возможности установить индивидуальный тепловой пункт – пластинчатый теплообменник отопления и оборудование для автоматического регулирования расхода, температуры и давления в системе отопления.

Кроме того, вместо старых трубопроводов можно поставить современные предизолированные и заменить арматуру. На энергоэффективность здания влияет теплоизоляция внутридомовых инженерных сетей теплоснабжения и ГВС в подвале и на чердаке. Поэтому можно заменить там теплоизоляционные материалы – установить современные в виде скорлуп и цилиндров.

Таким же образом ведомство советует улучшить теплоизоляцию внутридомовых трубопроводов системы отопления и внутридомовых трубопроводов системы ГВС.

Чтобы создать комфортную температуру в помещениях – а мы ведь часто страдаем от того, что в новостройках и на последних этажах многоэтажек порой слишком жарко – следует поставить терморегуляторы и запорные вентили на радиаторах.

Для рециркуляции воды в системе ГВС, что поможет экономить тепловую энергию, подойдёт циркуляционный насос, автоматика, ремонт трубопроводов.

В целом управляющим организациям необходимо тщательнее следить за состоянием трубопроводов – при возможности установить современные пластиковые трубопроводы и арматуру. Это потребует немалого денежного вложения, но:

• увеличит срок службы трубопроводов,
• снизит риск утечек воды,
• уменьшит количество аварий,
• поможет рационально расходовать тепло и воду.

ПП РФ N 18: требования энергетической эффективности для зданий

Экономия электрической энергии

• замена ламп накаливания в подъездах на люминесцентные энергосберегающие светильники;
• применение систем микропроцессорного управления частнорегулируемыми приводами электродвигателей лифтов;
• замена применяемых люминесцентных уличных светильников на светодиодные светильники;
• применение фотоакустических реле для управляемого включения источников света в подвалах, технических этажах и подъездах домов;
• установка компенсаторов реактивной мощности;
• применение энергоэффективных циркуляционных насосов, частотнорегулируемых приводов;
• пропаганда применения энергоэффективной бытовой техники класса А+, А++;
• использование солнечных батарей для освещения здания;
• регулярное информирование жителей о состоянии электропотребления, способах экономии электрической энергии, мерах по сокращению потребления электрической энергии на обслуживание общедомового имущества.

Перечень ссылок

1. 
   Аверьянов В.К., Подолян Л.А., Тютюнников А.И., Зарецкий Р.Ю. Энергоэффективный дом. Первые результаты эксплуатации и предложения по совершенствованию систем. Информ. бюлл. Теплоэнергоэффективные технологии № 3, 2002.
2. 
   Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261–ФЗ Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации (с изменениями от 8 мая, 27 июля 2010 г., 11, 18 июля, 3, 6, 7, 12 декабря 2011 г.).
3. 
   Презентации лекций Расчет и проектирование энергоэффективных зданий М.С. Сергеев, А.Г. Гоньшаков – Владимир, 2013 – 45 с.
4. 
   Магистерская диссертация Применение современных технологий с целью повышения энергетической эффективности бизнес–центра Фландрия Плаза Д.Н. Ефремник – Санкт-Петербург, 2016 – 75 с.
5. 
   Учебное пособие Методы повышения энергоэффективности зданий М.В. Попова, Т.Н. Яшкова – Владимир, 2014. – 111 с.
6. 
   Ливчак В. И. Экспертиза энергоэффективности строительства зданий, журн. АВОК № 7, 2003 .
7. 
   Фадеева Г. Д. Повышение энергоэффективности жилого фонда за счёт малозатратных технологий (на примере г.Пензы) [Текст] / Г. Д. Фадеева, К. С. Паршина, Е. В. Родина // Молодой ученый. – 2013. – № 6. – С. 156–158.

Энергоэффективность МКД

Чтобы сэкономить потребление электричества в местах общего пользования, Минстрой РФ рекомендует установить датчики освещённости и движения. Это устройства, которые реагируют на движение или звук.

Для точного регулирования параметров в системе отопления, ГВС и ХВС и экономии электричества, можно установить частотно-регулируемые приводы и заменить электродвигатели на энергоэффективные:

• трёхскоростные,
• с переменной скоростью вращения.

Частотно-регулируемые приводы следует установить и в лифтовом хозяйстве.

Рекуперация тепла

Тепло из дома уходит не только через стены и кровлю, но и через вентиляционную систему. Чтобы уменьшить расходы на отопление используют приточно-вытяжные вентиляции с рекуперацией.

Рекуператором называют теплообменник, который встраивается в систему вентиляции. Принцип его работы заключается в следующем. Нагретый воздух через вентиляционные каналы выходит из комнаты, отдает свое тепло рекуператору, соприкасаясь с ним. Холодный свежий воздух с улицы, проходя сквозь рекуператор, нагревается, и поступает в дом уже комнатной температуры. В результате домочадцы получают чистый свежий воздух, но не теряют тепло.

Подобная система вентиляции может использоваться вместе с естественной: воздух будет поступать в помещение принудительно, а выходить за счет естественной тяги. Есть еще одна хитрость. Воздухозаборный шкаф может быть отнесен от дома на 10 метров, а воздуховод проложен под землей на глубине промерзания. В этом случае еще до рекуператора летом воздух будет охлаждаться, а зимой – нагреваться за счет температуры почвы.

Пути дальнейшего повышения энергоэффективности зданий

Снижение
энергопотребления в строительном
секторе — проблема комплексная; тепловая
защита отапливаемых зданий и ее контроль
являются лишь частью, хотя и важнейшей,
общей проблемы. Дальнейшее снижение
нормируемых удельных расходов тепловой
энергии на отопление жилых и общественных
зданий за счет повышения уровня тепловой
защиты на ближайшее десятилетие,
по-видимому, нецелесообразно. Вероятно,
это снижение будет происходить за счет
ввода более энергоэффективных систем
воздухообмена (режим регулирования
воздухообмена по потребности, рекуперации
теплоты вытяжного воздуха и пр.) и за
счет учета управления режимами внутреннего
микроклимата, например, в ночные часы.
В связи с этим потребуется доработка
алгоритма расчета расхода энергии в
общественных зданиях.

Другая
часть общей, пока не решенной проблемы
— отыскание уровня эффективной тепловой
защиты для зданий с системами охлаждения
внутреннего воздуха в теплый период
года. В этом случае уровень тепловой
защиты по условиям энергосбережения
может быть выше, чем при расчетах на
отопление зданий. Это означает, что для
северных и центральных регионов страны
уровень тепловой защиты может
устанавливаться из условий энергосбережения
при отоплении, а для южных регионов — из
условия энергосбережения при охлаждении.
По-видимому, целесообразно объединение
нормирования расхода горячей воды,
газа, электроэнергии на освещение и
другие нужды, а также установление
единой нормы по удельному расходу
энергии здания.

Конструктивные и технологические решения устройства теплозащиты стен

В
зависимости от типа нагрузок наружные
стены делятся на:

• несущие
  стены
  — воспринимающие нагрузки от собственного
  веса стен по всей высоте здания и ветра,
  а также от других конструктивных
  элементов здания (перекрытий, кровли,
  оборудования, и т.д.);

• самонесущие
  стены
  — воспринимающие нагрузки от собственного
  веса стен по всей высоте здания и ветра;

• ненесущие
  (в том числе навесные) стены — воспринимающие
  нагрузки только от собственного веса
  и ветра в пределах одного этажа и
  передающие их на внутренние стены и
  перекрытия здания (типичный пример —
  стены-заполнители при каркасном
  домостроении).

Требования
к различным типам стен существенно
отличаются. В первых двух случаях очень
важны прочностные характеристики, т.к.
от них во многом зависит устойчивость
всего здания. Поэтому материалы,
используемые для их возведения, подлежат
особому контролю.

Конструктивная
система представляет собой взаимосвязанную
совокупность вертикальных (стены) и
горизонтальных (перекрытия) несущих
конструкций здания, которые совместно
обеспечивают его прочность, жесткость
и устойчивость.

На
сегодняшний день наиболее применяемыми
конструктивными системами являются
каркасная и стеновая (бескаркасная)
системы. Следует отметить, что в
современных условиях часто функциональные
особенности здания и экономические
предпосылки приводят к необходимости
сочетания обеих конструктивных систем.
Поэтому сегодня все большую актуальность
приобретает устройство комбинированных
систем.

Для
бескаркасной
конструктивной системы используют
следующие стеновые материалы: деревянные
брусья и бревна,
керамические
и силикатные кирпичи, различные блоки
(бетонные, керамические, силикатные)
и железобетонные
несущие панели (панельное домостроение).

До
недавнего времени бескаркасная система
являлась основной в массовом жилищном
строительстве домов различной этажности.
Но в условиях сегодняшнего рынка, когда
сокращение материалоемкости стеновых
конструкций при одновременном обеспечении
необходимых показателей теплозащиты
является одним из самых актуальных
вопросов строительства, все большее
распространение получает каркасная
система возведения зданий.

Каркасные
конструкции
обладают высокой несущей способностью,
малым весом, что позволяет возводить
здания разного назначения и различной
этажности с применением в качестве
ограждающих конструкций широкого
спектра материалов: более легких, менее
прочных, но в то же время обеспечивающих
основные требования по теплозащите,
звуко- и шумоизоляции, огнестойкости.
Это могут быть штучные
материалы или панели
(металлические — типа <сэндвич>,
либо навесные
железобетонные).

Наружные
стены в каркасных зданиях не являются
несущими. Поэтому прочностные
характеристики стенового заполнения
не так важны, как в зданиях бескаркасного
типа.

Наружные
стены многоэтажных каркасных зданий
посредством закладных деталей крепятся
к несущим элементам каркаса или опираются
на кромки дисков перекрытий. Крепление
может осуществляться и посредством
специальных кронштейнов, закрепляемых
на каркасе.

С
точки зрения архитектурной планировки
и назначения здания, наиболее перспективным
является вариант каркаса со свободной
планировкой — перекрытия на несущих
колоннах. Здания такого типа позволяют
отказаться от типовой планировки
квартир, в то время как в зданиях с
поперечными или продольными несущими
стенами это сделать практически
невозможно.

Хорошо
зарекомендовали себя каркасные дома и
в сейсмически опасных районах.

Для
возведения каркаса используются металл,
дерево, железобетон, причем железобетонный
каркас может быть как монолитный,
так и сборный. На сегодняшний день
наиболее часто используется жесткий
монолитный каркас с заполнением
эффективными стеновыми материалами.

Все
большее применение находят легкие
каркасные металлоконструкции. Возведение
здания осуществляется из отдельных
конструктивных элементов на строительной
площадке; либо из модулей, монтаж которых
производится на стройплощадке.

Данная
технология имеет несколько основных
достоинств. Во-первых, — это быстрое
возведение сооружения (короткий срок
строительства). Во-вторых, — возможность
формирования больших пролетов. И наконец,
— легкость конструкции, уменьшающая
нагрузку на фундамент. Это позволяет,
в частности, устраивать мансардные
этажи без усиления фундамента.

Особое
место среди металлических каркасных
систем занимают системы из термоэлементов
(стальных профилей с перфорированными
стенками, прерывающими мостики холода).

Наряду
с железобетонными и металлическими
каркасами давно и хорошо известны
деревянные каркасные дома, в которых
несущим элементом является деревянный
каркас из цельной или клееной древесины.
По сравнению с рублеными деревянные
каркасные конструкции отличаются
большей экономичностью (меньше расход
древесины) и минимальной подверженностью
усадке.

Несколько
особняком стоит еще один способ
современного возведения стеновых
конструкций — технология с применением
несъемных опалубок. Специфика
рассматриваемых систем заключается в
том, что сами элементы несъемной опалубки
не являются несущими. элементами
конструкции. В процессе строительства
сооружения, путем установки арматуры
и заливки бетоном, создается жесткий
железобетонный каркас, удовлетворяющий
требованиям по прочности и устойчивости.

Общие
принципы обеспечения теплозащиты стен

Повышение
теплозащитных качеств стеновых
ограждающих конструкций заключается
в увеличении их сопротивления теплопередачи
до нормативных значений, действующих
в настоящее время. Это достигается
утеплением стен теплоизоляционными
материалами, которые должны защищаться
от наружных воздействий защитно-декоративным
слоем, способным при необходимости
сохранить или улучшить
архитектурно-художественного облик
здания или помещения.

В практике устройства
дополнительной теплозащиты стен
существует два основных способа ее
расположения: с наружной или внутренней
стороны стены. Иногда встречается
конструктивно-технологическое решение
устройства теплозащиты зданий с
расположением утеплителя с наружной и
внутренней стороны стены одновременно.
Данный способ можно назвать комбинированным.

Конкретный вариант
расположения теплозащиты устанавливается
на основе анализа всех возможных способов
ее устройства с учетом их достоинств и
недостатков.

Вариант с расположением
теплоизоляционного материала на
внутренней поверхности стены обладает
следующими достоинствами:

— теплоизоляционный
материал, как правило, не имеющий
достаточной способности к сопротивлению
воздействиям внешней среды, находится
в благоприятных условиях и, следовательно,
не требуется его дополнительная защита;

— производство работ
по устройству теплозащиты может идти
в любое время года независимо от способа
крепления. При этом не требуется
применение дорогостоящих средств
подмащивания.

К недостаткам
расположения теплозащиты со стороны
помещения относятся:

— уменьшение площади
помещения за счет увеличения толщины
стены;

— необходимость
устройства, с целью исключения выпадения
конденсата, дополнительной теплозащиты
в местах опираний на стены плит перекрытий
и в местах примыкания к наружным стенам
внутренних стен и перегородок;

— необходимость защиты
теплоизоляционного материала и стены
от увлажнения путем устройства
пароизоляционного слоя перед
теплоизоляционным материалом;

— расположение хорошо
аккумулирующего тепло материала стены
(например, кирпичной кладки) в зоне
низких температур, что в значительной
мере снижает тепловую инерцию ограждения;

— невозможность
защитить стыки крупнопанельных зданий
от протечек;

— невозможность менять
архитектурно-художественный облик
фасада здания;

— необходимость
отселения жильцов;

— сложность устройства
теплоизоляции в местах расположения
приборов отопления, а также в пределах
толщины пола.

Следует отметить, что
в большинстве случаев устройство
дополнительной теплоизоляции с внутренней
стороны стены производится на стадии
реконструкции с полной заменой
санитарно-технического оборудования
и конструкций пола. Поэтому, последний
недостаток данного способа является
менее существенным по сравнению с
остальными.

Вариант расположения
теплозащиты с наружной стороны стены
обладает существенными достоинствами.
К ним, в частности, относятся:

— создание защитной
термооболочки, исключающей образование
«мостиков холода»;

— исключение необходимости
устройства пароизоляционного слоя;

— возможность защитить
стыки крупнопанельных зданий от протечек;

— создание нового
архитектурно-художественного облика
здания;

— возможность
одновременно с устройством теплоизоляции
исправлять дефекты стены;

— расположение хорошо
аккумулирующего тепло материала стены
в зоне положительных температур. Это
повышает тепловую инерцию ограждения
и способствует улучшению ее теплозащитных
качеств при нестационарной теплопередаче,
а также сохранению следующих преимуществ
высоких теплоаккумулирующих качеств
стены: колебания уровня теплоотдачи
систем отопления, работающих в определенном
режиме (т.е. практически всех систем
центрального отопления), почти не
отражаются на температуре воздуха
внутри помещения; кратковременные
притоки холодного воздуха (при каждом
открывании окон и дверей) не приводят
сразу же к охлаждению помещения;
температурные колебания наружного
воздуха сказываются на внутреннем
климате помещения не столь ощутимо
(особенно, в летний период);

— при устройстве
теплоизоляции с наружной стороны стены
не уменьшается площадь помещений;

— отсутствуют неудобства,
связанные с устройством теплоизоляции
в местах расположения приборов отопления
и в пределах толщины пола.

Существенными
недостатками этого варианта является
необходимость устройства по теплоизоляции
надежного защитного слоя, а также
использование при выполнении работ
дорогостоящих средств подмащивания.

Устройство теплозащиты
с наружной и внутренней стороны стены
одновременно в настоящее время не
используется, так как данный способ
обладает большой трудоемкостью работ.
Он применялся в тех случаях, когда была
необходимость восстановить локальные
теплозащитные качества стены. Для этого
требовалось только оштукатурить наружную
и внутреннюю поверхности стен “теплыми”
растворами.

Конструкция
дополнительной теплозащиты в период
эксплуатации подвергается внешним и
внутренним воздействиям. К внешним
относятся: солнечная радиация; атмосферные
осадки (дождь, град, снег); переменные
температуры; влажность воздуха; внешний
шум; воздушный поток; газы; химические
вещества; биологические вредители. К
внутренним воздействиям можно отнести
нагрузки (постоянные, временные и
кратковременные), колебания температуры,
влажность, морозное пучение и сейсмоволны.
Добиться правильной и долговременной
работы теплозащиты можно только в том
случае, если она будет способна
противостоять данным воздействиям, а
так же отвечать конструктивным,
технологическим и эстетическим
требованиям.

Подробное
рассмотрение вариантов расположения
утеплителя

Рисунок
№7. Кривые изменения температуры
ограждающих конструкций.

а)
неутеплённых, б) утеплённых изнутри, в)
снаружи, при условии поддержания внутри
помещения одинаковой плюсовой температуры.

Как
видно из представленных на рисунке №7
температурных
кривых, наибольшего эф­фекта
можно добиться путем утепления сна­ружи
(вариант в). При этом:

• осуществляется
  защита стен от переменного
  замерзания и оттаивания, а так­ же
  и от других атмосферных воздействий;

• выравниваются
  температурные колебания
  основного массива стены;

• температурный
  ноль сдвигается во внешний
  теплоизоляционный слой;

• возрастает
  теплоаккумулирующая спо­собность
  массивной стены.

При
внутреннем утеплении несущая се­на
и часть теплоизоляции промерзают что
способствует
появлению избытка влаги, об­разованию
грибка и ускоренному старению ограждающей
конструкции.

Полное
отсутствие теплоизоляции недопустимо.

Вариант
1.
Утеплитель размещен с внутренней стороны
ограждающей конструкции.
Здесь
уместен вопрос: какое здание или помещение
необходимо утеплить? Для подвального
помещения такой способ более чем разумен
и обоснован. Хотя придется уменьшить
площадь и дополнительно потратиться
на монтаж пароизоляции. Последнее
окупится тем, что стены с внутренней
стороны помещения не будут пропитываться
влагой в процессе его эксплуатации.
Ведь в результате жизнедеятельности
человека стены изнутри постоянно
подвергаются тепловому и влажностному
воздействию, что при неправильной их
конструкции может привести к отсыреванию,
появлению плесневых грибков и, в конечном
счете, разрушению. Необходимо только
строго соблюдать технологию при
устройстве пароизоляции.

Утеплять
стены с внутренней стороны помещения
во вновь строящемся здании естественно
неразумно, однако при строительстве
некоторых промышленных зданий, а также
при реконструкции или ремонте существующих
зданий зачастую приходится идти на это.

Вариант
2. Утеплитель
размещен внутри ограждающей
конструкции.Такую
конструкцию чаще всего называют “сэндвич”
или “сэндвич-панели”.
Все зависит от того, какая это стена
несущая, самонесущая или навесная и из
какого материала она производится:
кирпич, бетон, дерево, металл или
комбинированная. От исходного материала,
а также от типа утеплителя зависит
толщина стены.

Под
наименованием “сэндвич-панели”
подразумевается целый класс многослойных
конструкций,
включающих в себя теплоизоляционный
материал,
облицованный с обеих сторон. Этот
строительный материал, широко используемый
в последние десятилетия за рубежом,
приобретает все большую популярность
и в России. Однако, делая выбор в пользу
данного современного и эффективного
материала, нужно четко представлять
себе, какая из множеств разновидностей
“сэндвич-панелей” будет максимально
отвечать именно Вашим потребностям.

По
функциональному назначению “сэндвич-панели”
можно разделить на стеновые, кровельные
и отделочные (для реконструкции и
утепления старых зданий и помещений).
Каждая из них имеет свои особенности.
Отделочные панели, например, имеют
небольшую толщину (25-50 мм). Лицевая
поверхность имеет декоративное покрытие,
а на внутренней – оно отсутствует.
Вообще, облицовка панелей может быть
самой разнообразной в зависимости от
их назначения и пожеланий заказчика.
Это металл, гипсокартон, фанера или
пластик. Поверхность панели имеет
законченный вид и не нуждается в
дальнейшей обработке.

По
виду теплоизоляционного
материала
“сэндвич-панели”
можно разделить на три основные группы: 

• —
  с утеплителем из минеральной ваты

• —
  с утеплителем из пенополиуретана

• —
  с утеплителем из пенополистирола

При
этом панели с пенополимерным утеплителем
в 1,5-2 раза легче, чем панели с минераловатным
утеплителем той же толщины, и обладают
лучшими теплоизоляционными свойствами
(что особенно актуально в силу необходимости
экономить тепловую энергию), но уступают
по огнестойкости. Разумеется, в зависимости
от перечисленных выше факторов, а также
от качества утеплителя и облицовочного
материала, существенно зависит цена
панелей.

Благодаря
своим замечательным эксплуатационным
свойствам, богатой цветовой гамме, а
также широкому диапазону размеров и
модификаций, строительные “сэндвич-панели”
являются прекрасным материалом, находящим
применение при реконструкции и утеплении
старых зданий и помещений.

Вариант
3. Утеплитель
размещен снаружи ограждающей конструкции.
При размещении утеплителя снаружи его
необходимо защищать от атмосферных
воздействий. Можно выделить два подхода:
это наиболее часто применяемая защита
из специального штукатурного состава
(“мокрый” способ) без воздушной прослойки
и защита из специальных плит (“сухой”
способ) с воздушной прослойкой, так
называемая система
вентилируемого фасада.

Устройство
дополнительной теплоизоляции снаружи
лучше защищает стену от переменного
замерзания и оттаивания. Выравниваются
температурные колебания массива стены,
что препятствует появлению деформаций,
особенно нежелательных при крупнопанельном
домостроении. Точка росы сдвигается в
наружный теплоизоляционный слой,
внутренняя часть стены не отсыревает,
и не требуется дополнительной пароизоляции.

При
защите утеплителя специальными
штукатурными составами, следует сказать,
что этот способ чаще всего применяют
для жилых зданий массового строительства.
Он дешевле и дальнейшая эксплуатация
таких стен проще, чем системы с
вентилируемым фасадом.

Другим
достоинством наружной
теплоизоляции является
увеличение теплоаккумулирующей
способности массива стены. Так, по данным
ЦНИИЭП жилища, если произойдет отключение
источника теплоснабжения при наружной
изоляции, кирпичная стена будет остывать
в 6 раз медленнее, чем при внутреннем
слое теплоизоляции такой же толщины.
Установка теплоизоляции снаружи
позволяет также снизить расходы на
ремонт поврежденных стен.

Использование
навесных конструкций позволяет, с одной
стороны, «одеть» фасад в современные
отделочные материалы, а с другой —
улучшить теплотехнические характеристики
ограждающей конструкции и защитить ее
от вредных атмосферных воздействий.

Архитектурные решения для энергосберегающего дома

Чтобы добиться экономии ресурсов, необходимо уделить внимание планировке и внешнему виду дома. Жилище будет максимально энергосберегающим, если учтены такие нюансы:

• правильное расположение. Дом может быть расположен в меридиональном или широтном направлении и получать разное солнечное облучение. Северный дом лучше строить меридионально, чтобы увечить приток солнечного света на 30%. Южные дома, наоборот, лучше возводить в широтном направлении, чтобы уменьшить затраты на кондиционирование воздуха;
• компактность, под которой в данном случае понимают соотношение внутренней и внешней площади дома. Оно должно быть минимальным, а достигается это за счет отказа от выпирающих помещений и архитектурных украшений типа эркеров. Получается, что самый экономный дом – это параллелепипед;
• тепловые буферы, которые отделяют жилые помещения от контакта с окружающей средой. Гаражи, веранды, лоджии, подвалы и нежилые чердаки станут отличной преградой для проникновения в комнаты холодного воздуха извне;
• правильное естественное освещение. Благодаря несложным архитектурным приемам можно в течение 80% всего рабочего времени освещать дом с помощью солнечных лучей. Помещения, где семья проводит больше всего времени (гостиная, столовая, детская) лучше расположить на южной стороне, для кладовой, санузлов, гаража и прочих вспомогательных помещений достаточно рассеянного света, поэтому они могут иметь окна на северную сторону. Окна на восток в спальне утром обеспечат зарядом энергии, а вечером лучи не будут мешать отдыхать. Летом в такой спальне можно будет вообще обойтись без искусственного света. Что же касается размера окон, то ответ на вопрос зависит от приоритетов каждого: экономить на освещении или на обогреве. Отличный прием – установка солнечной трубы. Она имеет диаметр 25-35 см и полностью зеркальную внутреннюю поверхность: принимая солнечные лучи на крыше дома, она сохраняет их интенсивность на входе в комнату, где они рассеиваются через диффузор. Свет получается настолько ярким, что после установки пользователи часто тянутся к выключателю при выходе из комнаты;
• кровля. Многие архитекторы рекомендуют делать максимально простые крыши для энергосберегающего дома. Часто останавливаются на двухскатном варианте, причем чем более пологим он будет, тем более экономным окажется дом. На пологой крыше будет задерживаться снег, а это дополнительное утепление зимой.

Источники электроэнергии

Энергосберегающий дом должен использовать электроэнергию максимально экономно и, желательно, получать ее из возобновляемых источников. На сегодняшний день для этого реализована масса технологий.

Ветрогенератор

Энергия ветра может преобразовываться в электричество не только большими ветряными установками, но и с помощью компактных «домашних» ветряков. В ветряной местности такие установки способны полностью обеспечивать электроэнергией небольшой дом, в регионах с невысокой скоростью ветра их лучше использовать вместе с солнечными батареями.

Сила ветра приводит в движение лопасти ветряка, которые заставляют вращаться ротор генератора электроэнергии. Генератор вырабатывает переменный нестабильный ток, который выпрямляется в контроллере. Там происходят зарядка аккумуляторов, которые, в свою очередь, подключены к инверторам, где и идет преобразование постоянного напряжения в переменное, используемое потребителем.

Ветряки могут быть с горизонтальной и вертикальной осью вращения. При разовых затратах они надолго решают проблему энергонезависимости.

Солнечная батарея

Использование солнечного света для производства электроэнергии не так распространено, но уже в ближайшем будущем ситуация рискует резко измениться. Принцип работы солнечной батареи очень прост: для преобразования солнечного света в электричество используется p-n переход. Направленное движение электронов, провоцируемое солнечной энергией, и представляет собой электричество.

Конструкции и используемые материалы постоянно совершенствуются, а количество электроэнергии напрямую зависит от освещенности. Пока наибольшей популярностью пользуются разные модификации кремниевых солнечных батарей, но альтернативой им становятся новые полимерные пленочные батареи, которые пока находятся в стадии развития.

Экономия электроэнергии

Полученное электричество нужно уметь расходовать с умом. Для этого пригодятся следующие решения:

• использование светодиодных ламп, которые в два раза экономнее люминисцентных и почти в 10 раз экономнее обычных «лампочек Ильича»;
• использование энергосберегающей техники класса А, А+, А++ и т.д. Пусть изначально она чуть дороже, чем те же устройства с более высоким энергопотреблением, в будущем экономия будет значительной;
• использование датчиков присутствия, чтобы свет в комнатах не горел зря, и прочих умных систем, о которых было сказано выше;
  
• если пришлось использовать электричество для отопления, то обычные радиаторы лучше заменить на более совершенные системы. Это тепловые панели, которые расходуют в два раза меньше электроэнергии, чем традиционные системы, что достигается за счет использования теплоаккумулирующего покрытия. Подобную экономию обеспечивают и монолитные кварцевые модули, принцип действия которых основан на способности кварцевого песка накапливать и удерживать теплоту. Еще один вариант – пленочные лучистые электрические нагреватели. Они крепятся на потолок, а инфракрасное излучение нагревает пол и предметы в комнате, за счет чего достигается оптимальный микроклимат помещения и экономия электричества.

Отопление и горячее водоснабжение

Гелиосистемы

Самый экономный и экологичный способ отапливать помещение и подогревать воду – это использовать энергию солнца. Возможно это благодаря солнечным коллекторам, установленным на крыше дома. Такие устройтсва легко подсоединяются к системе отопления и горячего водоснабжения дома, а принцип их работы заключается в следующем. Система состоит из самого коллектора, теплообменного контура, бака-аккумулятора и станции управления. В коллекторе циркулирует теплоноситель (жидкость), который нагревается за счет энергии солнца и через теплообменник отдает тепло воде в баке-аккумуляторе. Последний за счет хорошей теплоизоляции способен долго сохранять горячую воду.  В этой системе может быть установлен нагреватель-дублер, который догревает воду до необходимой температуры в случае пасмурной погоды или недостаточной продолжительности солнечного сияния.

Коллекторы могут быть плоскими и вакуумными. Плоские представляют собой коробку, закрытую стеклом, внутри нее находится слой с трубками, по которым циркулирует теплоноситель. Такие коллекторы более прочные, но сегодня вытесняются вакуумными. Последние состоят из множества трубок, внутри которых находятся еще трубка или несколько с теплоносителем. Между внешней и внутренней трубками – вакуум, который служит теплоизолятором. Вакуумные коллекторы более эффективны, даже зимой и в пасмурную погоду, ремонтопригодны. Срок службы коллекторов около 30 лет и более.

Тепловые насосы

Тепловые насосы используют для отопления дома низкопотенциальное тепло окружающей среды, в т.ч. воздуха, недр и даже вторичное тепло, например от трубопровода центрального отопления. Состоят такие устройства из испарителя, конденсатора, расширительного вентиля и компрессора. Все они связаны замкнутым трубопроводом и функционируют на основе принципа Карно. Проще говоря, теплонасос подобен по работе холодильнику, только функционирует наоборот. Если в 80-х годах прошлого века тепловые насосы были редкостью и даже роскошью, то уже сегодня в Швеции, например, 70% домов отапливаются подобным образом.

Конденсационные котлы

Обычные газовые котлы работают по достаточно простому принципу и расходуют при этом много топлива. В традиционных газовых котлах после сжигания газа и нагревания теплообменника топочные газы улетучиваются в дымоход, хотя несут достаточно высокий потенциал. Конденсационные котлы за счет второго теплообменника отбирают теплоту у конденсируемых паров воздуха, за счет чего КПД установки может превышать даже 100%, что вписывается в концепцию энергосберегающего дома.

Биогаз в качестве топлива

Если скапливается много органических отходов сельского хозяйства, то можно соорудить биореактор для получения биогаза. В нем биомасса благодаря анаэробным бактериям перерабатывается, в результате чего образуется биогаз, состоящий на 60% из метана, 35% — углекислого газа и на 5% из прочих примесей. После процесса очистки он может использоваться для отопления и горячего водоснабжения дома. Переработанные отходы преобразуются в отличное удобрение, которое может использоваться на полях.

Как создать свой перечень и кто платит

При создании собственного перечня мероприятий по повышению энергетической эффективности многоквартирного дома можно пользоваться примерной формой, утверждённой приказом Минстроя РФ от 15.02.2017 N 98/пр.

Два вопроса, которые неизбежно возникают, когда управляющие организации планируют перечень мероприятий для энергоэффективности МКД: какие пункты обязательно предусмотреть и кто будет платить.

Первое, что нужно указать в перечне, – что все мероприятия, перечисленные в нём, не обязательны для исполнителя. Организация может выбрать несколько мероприятий.

Второе, что указывает управляющая организация, – источник финансирования:

• средства, которые учитываются при установлении регулируемых тарифов на её товары и услуги;
• средства собственников помещений в МКД, в том числе на основании энергосервисного договора.

Третье, что нужно сделать, – перечислить исполнителей для каждого мероприятия из перечня.

Говорит и показывает: что нужно знать о своих правах и обязанностях в сфере ЖКХ

Экономия воды (горячей и холодной)

• установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды;
• установка квартирных счетчиков расхода воды;
• установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление;
• установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам);
• теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого);
• подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д);
• установка экономичных душевых сеток;
• установка в квартирах клавишных кранов и смесителей;
• установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора;
• установка двухсекционных раковин;
• установка двухрежимных смывных бачков;
• использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды;
• регулярное информирование жителей о состоянии расхода воды и мерах по его сокращению.

Экономия газа

• применение энергоэффективных газовых горелок в топочных устройствах блок котельных;
• применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в блок котельных;
• применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в квартирных системах отопления;
• применение программируемого отопления в квартирах;
• использование в быту энергоэффективных газовых плит с керамическими инфракрасными (ИК) излучателями и программным управлением;
• пропаганда применения газовых горелок с открытым пламенем в экономичном режиме.

В настоящее время все эти меры по повышению энергоэффективности учитываются еще только на этапе планирования и проектирования многоквартирного жилого дома. Современные здания обладают огромными резервами повышения их тепловой эффективности, но исследователи недостаточно изучили особенности формирования их теплового режима, а проектировщики не умеют оптимизировать потоки тепла и массы в ограждениях и зданий.

В настоящее время технологии, использующие тепловые насосы, применяются практически во всех развитых странах мира. Низкопотенциальным источником тепловой энергии для испарителей тепловых насосов служит грунт поверхностных слоев Земли и тепло удаляемого вентиляционного воздуха.

Все проекты застроек, зданий и сооружений, проходят обязательную экспертизу на стадии утверждения технического задания на строительство и на стадии технико–экономического обоснования или проекта. Основные задачи экспертизы – проверка соответствия проекта нормативным требованиям, способствование внедрению современных прогрессивных решений и снижение сметной стоимости строительства объектов, особенно городского заказа. Московские городские нормы Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепло–, водо–, электроснабжению рекомендуют использовать наиболее прогрессивный потребительский подход в выборе теплозащиты зданий, когда нормируется удельный расход тепла на отопление здания за отопительный период. Это стимулирует проектировщиков не только повышать теплозащиту наружных ограждений здания, но и применять более эффективные системы регулирования подачи тепла на отопление, энергосберегающие технологии и оптимальные объемно–планировочные решения зданий.

Повышение теплозащитных свойств стеновых конструкций остается одной из основных задач при создании энергоэффективных зданий. Можно выделить различные способы повышения сопротивления теплопередаче современных стеновых ограждений. Среди них: увеличение толщины однородных стеновых конструкций, увеличение толщины теплоизоляции в составе многослойной ограждающей конструкции, снижение насыпной плотности заполнителей, используемых для изготовления стеновых блоков и панелей.

Рисунок 2 – Зависимость температуры на внутренней поверхности дома от толщины теплоизоляции наружных стен

• небольшой вес теплоизоляции;
• отсутствие швов (щелей);
• отсутствие мостиков холода;
• большой срок эксплуатации (до 50 лет);
• сроки выполнения работ в 10-15 раз быстрее.

Основным условием сохранения теплозащитных свойств теплоизоляционных материалов является его сухое состояние. Это объясняется значительным увеличением коэффициента теплопроводности материала при его увлажнении. Так, например, при увлажнении только на 1% керамзитобетона его коэффициент теплопроводности увеличивается на 20%. Стена, впитавшая влагу, теряет свои теплозащитные свойства до 80%. Следствием этого является: повышенное энергопотребление здания; промерзание конструкций и появление на её внутренней поверхности чёрной плесени с отслоением отделочных материалов. Физическое старение ограждающих конструкций зданий сопровождается повреждением поверхностных слоёв. Атмосферные осадки, проникая в тело стены из бетона или кирпича, замерзая, увеличиваются в объёме и разрушают их поверхностный слой. Этот процесс имеет необратимый характер во времени. Одновременно физическое старение сопровождается химическим. Вода по капиллярной системе материала переносит агрессивные реагенты, обильно содержащиеся в городских «кислотных дождях», внутрь ограждающей конструкции и вызывают коррозионное разрушение бетона и кирпича.

Водоснабжение и канализация

В идеале, энергосберегающий дом должен получать воду из скважины, расположенной под жилищем. Но когда вода залегает на больших глубинах или качество ее не отвечает требованиям, от подобного решения приходится отказываться.

Бытовые стоки лучше пропускать через рекуператор и отбирать у них теплоту. Для очистки сточных вод можно использовать септик, где преобразование будет совершаться за счет анаэробных бактерий. Полученный компост является хорошим удобрением.

Для экономии воды неплохо бы уменьшить объем сливаемой воды. Кроме того, можно воплотить в жизнь систему, когда вода, используемая в ванной и раковине, применяется для слива в унитазе.

Проектирование энергосберегающего дома

Жилище будет максимально экономным, если оно было спроектировано с учетом всех энергосберегающих технологий. Переделать уже построенный дом будет сложнее, дороже, да и ожидаемых результатов добиться будет трудно. Проект разрабатывается опытными специалистами с учетом требований заказчика, но при этом нужно помнить, что использованный набор решений должен быть, прежде всего, экономически выгодным. Важный момент – учет климатических особенностей региона.

Как правило, энергосберегающими делают дома, в которых проживают постоянно, поэтому на первое месте выходит задача сбережения тепла, максимального использования естественного освещения и т.д. Проект должен учитывать индивидуальные требования, но лучше, если пассивный дом будет максимально компактным, т.е. более дешевым в содержании.

Одним и тем же требованиям могут отвечать различные варианты. Совместное принятие решений лучших архитекторов, проектировщиков и инженеров позволили еще на стадии разработки плана возведения помещения создать универсальный энергосберегающий каркасный дом. Уникальная конструкция кооперирует в себе все экономически выгодные предложения:

• благодаря технологии SIP-панелей строение обладает высокой прочностью;
• достойный уровень термо- и шумоизоляции, а также отсутствие мостиков холода;
• сооружение не требует привычной дорогой системы отопления;
• с использованием каркасных панелей дом строится очень быстро и характеризуется длительным сроком службы;
• помещения компактны, комфортны и удобны во время их последующей эксплуатации.

В качестве альтернативы можно использовать газобетонные блоки для возведения несущих стен, утепляя конструкцию со всех сторон и получая в итоге большой «термос». Часто используется древесина как самый экологичный материал.