В российских городах жилым домам стали присваивать классы энергоэффективности. Так можно понять, какие из них более «зеленые», где комфортнее жить и меньше коммуналка
В 2016 году в России стартовала программа повышения энергоэффективности жилых домов. Старые здания стали оценивать по расходу ресурсов, а проектировать и строить новые с учетом энергоэффективных решений. Разбираемся, что вообще такое энергоэффективность и зачем она нужна.
Что такое энергоэффективность жилого дома
Этим термином называют показатели рационального и эффективного расхода энергии: экономное водоснабжение, отопление, вентиляцию и освещение. На энергоэффективность влияют и работа инженерного оборудования, и конструктивные особенности дома, и использованные стройматериалы.
Например, если теплоизоляция в здании выполнена с ошибками или из некачественных материалов, дом будет постоянно терять тепло. Расходы на обогрев окажутся большими, а показатель энергоэффективности — низким.
Повысить энергоэффективность дома может:
- индивидуальный тепловой пункт — доставляет тепловую энергию от котельной или ТЭЦ к системам внутри дома, чтобы в квартирах были отопление, горячая вода и вентиляция;
- автоматический узел управления системы отопления — регулирует температуру и давление: например, если на улице становится холодно, отопление начинает работать сильнее;
- светодиодное освещение — ярко светит и при этом потребляет меньше электроэнергии;
- индивидуальные счетчики воды — помогают контролировать потребление всех жильцов, чтобы не переплачивать.
Зачем нужно экономить ресурсы
Во-первых, чтобы заботиться о природе. Дома с высоким показателем энергоэффективности наносят меньше вреда окружающей среде: они не расходуют ресурсов больше необходимого, способствуя экономии электричества и воды. Например, такие здания значительно сокращают выбросы парниковых газов в атмосферу (на 62%) и уменьшают расход питьевой воды. Сэкономленная таким образом энергия должна помочь замедлить повышение глобальной температуры.
Во-вторых, для комфорта самих жильцов. Качественная теплоизоляция не дает им мерзнуть в осенне-зимний период, а автоматическое инженерное оборудование контролирует температуру в помещении, чтобы даже при перемене погоды внутри здания всегда был комфортный микроклимат.
В-третьих, для экономии. Жильцы платят меньше за коммунальные услуги, поскольку расходуют меньше ресурсов. Благодаря индивидуальным и общедомовым счетчикам, а также надежным тепловым коммуникациям собственники квартир отдают деньги только за то, что реально использовали. Например, с автоматической системой отопления, которая держит комфортную температуру и меняет ее в зависимости от погоды, дом может сэкономить до ₽300 тыс. в месяц. За сезон для каждой квартиры это получается до ₽5 тыс. экономии.
Какие есть классы энергоэффективности
С 2016 года, согласно приказу Минстроя РФ, каждому дому в России присваивается класс энергоэффективности. Чтобы понять, сколько энергоресурсов потребляет здание, специалисты определили девять классов: А++, А+, А, B, C, D, E, F и G.
Классы энергоэффективности и их экономичность
Обозначение классаНаименование классаСколько тепловой энергии экономит или теряет дом
А++ВысочайшийЭкономия более 60%
А+ВысочайшийЭкономия от 50% до 60%
АОчень высокийЭкономия от 40% до 50%
ВВысокийЭкономия от 30% до 40%
СПовышенныйЭкономия от 15% до 30%
DНормальныйЭкономия до 15%
ЕПониженныйТеряет до 25%
FНизкийТеряет от 25 до 50%
GОчень низкийТеряет более 50%
Дома с высоким классом — А++, А+, А и B. Могут экономить от 30% до 60% ресурсов благодаря отличной теплоизоляции и современному оборудованию. Обычно это новостройки, для которых будущий класс энергоэффективности определяется еще на этапе строительства. Узнать о классе можно в проектной декларации — официальном документе от застройщика.
Нормальный показатель энергоэффективности — D. Дом с таким классом экономит до 15% ресурсов и не нуждается ни в каких улучшениях.
Самый низкий класс — G. Он означает, что дом теряет около половины тепловых ресурсов. Например, некачественные стеклопакеты или деревянные окна пропускают холод, поэтому в квартирах приходится раньше включать обогреватели. А если где-то протекают трубы, то за это платят жильцы — как за расход воды.
В России запрещено принимать в эксплуатацию здания с классом энергоэффективности ниже B. На сегодняшний день самые низкие классы энергоэффективности обычно у дореволюционных домов и домов советской застройки. Тем не менее, даже их показатели можно улучшить — например, установив счетчики, энергосберегающие лампы, датчики движения и обновив фасад.
Тенденция строить максимально энергоэффективные дома в нашей стране только развивается: сейчас около 2,2 тыс. строящихся в России многоквартирных домов (23% от общего количества) соответствуют наивысшим классам А, А+ и А++. Один из лидеров на рынке — компания «Донстрой», которая реализует проекты с высокими классами энергоэффективности. На начала 2022 года она возводит 1,8 млн кв. м домов класса А+ и А, а это 80% от общего объема текущего строительства компании.
Энергоэффективные здания — не единственная экологическая инициатива компании «Донстрой». Следуя принципам устойчивого развития, девелопер также сертифицирует свои проекты по российским и международным «зеленым» стандартам. Например, «Жизнь на Плющихе» стала первым жилым зданием в России, получившим международный экологический сертификат LEED GOLD. Сегодня клубный дом «Река» в Раменках проходит сертификацию по системе LEED, а масштабный проект «Остров» в Мневниковской пойме проектируется с учетом требований LEED. Ещё два проекта — «Оливковый дом» и «Суббота» — были сертифицированы по российской системе GREEN ZOOM и получили золотой и платиновый сертификаты.
Рейтинговая система зеленого строительства LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) была разработана Советом по экологическому строительству США для оценки энергоэффективности и экологичности проектов устойчивого развития. Она считается одной из самых жестких в мире.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЯ
Сташевская, Г. Флаксенберг
Российский университет дружбы народов, Москва, Россия
энергоэффективность, территориальное расположение, архитектур-но-планировочныерешения, теплопроводность, энергетический паспорт. История статьи: Дата поступления в редакцию:
В статье рассматриваются факторы, влияющие на энергоэффективность здания. Обосновано влияние на энергоэффективность территориального расположения здания, архитектурно-планировочных решений, свойств теплопроводности наружных ограждающих конструкций. Определены основные принципы расчета энергетического паспорта объекта.
Дата принятия к печати: 23
В настоящее время многие страны исследуют пути повышения энергоэффективности зданий жилого, промышленного и общественного назначений. Во многих строительных компаниях приоритетным является строительство энергоэффективных зданий и повышение энергоэффективности уже существующих архитектурных объектов в соответствие с Федеральным законом «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
Содержание здания при его эксплуатации, в соответствие с нормами, при надлежащем техобслуживании, обеспечивает долговечный жизненный цикл, может увеличить расчетный срок службы здания. Но для создания этих условий требуется много энергетических затрат на отопление здания, вентиляцию, искусственное освещение, электроэнергию. Так для того чтоб, отапливать здания, требуется много топлива. Его нужно добыть, транспортировать, переработать, а это не выгодно для экономики государств. Не рациональное использование приводит к быстрому истощению запасов полезных ископаемых на планете, а при потреблении топлива происходит выброс вредных веществ в атмосферу, что приводит к изменению климата на планете. Эти явления побуждают искать новые пути энергосбережения и способы повышения энергоэффективности. Больше половины территории нашей станы находится вне зоны климатического комфорта, поэтому задача повышения энергоэффективности зданий стала приоритетной для государства. В настоящее время при проектировании и строительстве, учитывают все правила по энергоэффективности, чтоб при эксплуатации использовалось минимум энергозатрат.
Факторов, влияющих на энергоэффективность здания не мало. К одним из главных факторов следует отнести территориальное расположение здания или среду эксплуатации объекта. Состав наружных ограждающих конструкций, конструктивные особенности, способы отопления и вентиляции здания зависят от климатического пояса. При начальном этапе проектирования любого здания в первую очередь изучают климатическую зону, параметры климата, сейсмичность, подвижность грунтов и многое другое на территории стройплощадки.
Основные варианты приспособленности зданий в зависимости от особенности климата
Климат Особенности климата Температура оС январь/июнь Кол-во осадков, мм Варианты приспособленности
Экв аториальный Жарко и влажно в течение года +24/+24 2000 Защита от палящих лучей солнца
Тропический Жарко и сухо +10-+15/+32 100 Защита от сухого тропического воздуха, от песчаных бурь
Умеренный Четкая выраженность смены времен года (жаркое лето, холодная зима) 0-32/+16 300-600 Защита зимой от холода, летом сохранить прохладу
Арктический/ Антарктический Холодно в течение года -32/ниже 0 <200 Защита от холода
Чем агрессивнее среда эксплуатации объекта, тем больше требуется энергозатрат на поддержание комфортной среды в здании. Агрессивная среда предполагает дополнительные расходы на использование качественных строительных материалов и тщательности дальнейшего поддержания в надлежащем состоянии его, для защиты от разрушений конструкций.
Здания и сооружения находящиеся на крайнем севере, требуют больших затрат на отопление. Для поддержания комфортной среды в помещениях требуется надежно утеплять наружные ограждающие конструкции, устанавливать 2-х, 3-х камерные стеклопакеты и утепленные двери. Здания, расположенные во влажной среде, требуют особое внимание на защиту ограждающих конструкций от коррозий плесенью и грибками, расположенные в жарком климате требуют защиту от перегрева. Для защиты от ветра в древности в Китае, строили дополнительную стену вокруг здания (обычно это были дворцы и храмы). Она была выше и окружала внутреннюю постройку, чем давала надежную защиту от ветра. В местах с холодной зимой и жарким летом строят деревянные дома, они отлично защищают от холода зимой и удерживают прохладу летом.
Существуют своды правил и территориальные управления гидрометеорологии, устанавливающие климатические параметры, которые применяют при проектировании зданий и сооружений, систем отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения, при планировке и застройке городских и сельских поселений. Климатические параметры представлены в виде таблиц и схематических карт. В случае отсутствия в таблицах данных для района строительства значения климатических параметров следует принимать равными значениям климатических параметров ближайшего к нему пункта, приведенного в таблице и расположенного в местности с аналогичными условиями.
Свойства теплопроводности наружных ограждающих конструкций здания К одному из важнейших факторов относят свойства теплопроводности наружных ограждающих конструкций. Если посмотреть на формулу расчета термического сопротивления слоя ограждающей конструкции, то понятно, что чем больше показатель теплопроводности — тем меньше термическое сопротивление —.
ш £ и и
^ 2 е-е «в со л
и со ш
, где — термическое сопротивление слоя однородной части фрагмента, (м2 * 0С) / Вт;
б — толщина слоя, м;
— теплопроводность материала слоя, (мМ * 0С) / Вт, принимаемая по результатам испытаний в аккредитованной лаборатории; при отсутствии таких данных оно оценивается по приложению С СП 50. 13330. 2012.
Чем меньше коэффициент теплопроводности тем меньше будет отдавать тепла ограждающая конструкция здания в холодное время года. В справочной литературе коэффициент теплопроводности указан в зависимости от влажности, так как это влияет на условие эксплуатации (при насыщении влагой, у материала увеличивается коэффициент теплопроводности).
До изобретения утеплителей, стены зданий (культурного наследия, дореволюционные строения) из кирпича принимали толщиной 660-1480 мм. Стены были массивные, прочные за счет собственного веса и технологии укладки кирпича. За счет этого несущая способность стен использовалась всего на 50-70 %. После, стали использовать утеплители, проводить расчеты несущей способности ограждающих конструкций. Процент несущей способности стен увеличился. Стены стали многослойными, конструкции облегченные, что ускорило процесс возведения зданий, дешевизну и возможность различных вариантов формы, высоты.
Основным достоинством стен из кирпича является то, что они весьма прочны, огнеупорны, не подвержены действию насекомых-вредителей и гниению и поэтому долговечны. Кирпичные стены обладают большой теплоемкостью и, следовательно, тепловой инерцией — летом за ними прохладно в любую жару, зимой — тепло долгое время даже после отключения отопления. Также они способны нести очень высокую равномерно распределенную нагрузку, то есть позволяют устанавливать в качестве перекрытий здания железобетонные плиты.
Основное влияние на уровень энергопотребления здания оказывает ограждающая оболочка здания (наружные стены, окна и покрытие).
Толщина утеплителя наружных стен и покрытия должна быть назначена в соответствии с теплотехническими расчетами.
На современном рынке множество материалов утеплителей. Сделать выбор подходящего утеплителя не сложно, по причине различных характеристик утеплителей (нужно только посчитать толщину утеплителя).
Основные утеплители и их характеристики
/ Вт/ м*С Цена на* м2, руб. Конденсат Экологическая чистота Пожаро безопасность Биостойкость
Изовер 0,048 227 Образуется, нужда пароизоля-ция Фенольное связующее НГ, но связующее горит, продукт сгорания ядовит Грызуны не заводятся
Пенопо-листирол 0,039 280 Гранулы пенополис- тирола Уже при 800С выделяется ядовитый дым Грызуны заводятся
Керамзит 0,18 807 Не образуется Глина НГ Грызуны не заводятся
Эковата 0,038 234 Древесное волокно, природные минералы Г2, трудновоспламе- няемый, тушит себя и конструкцию, продукты сгорания безвредны Грызуны не заводятся, останавливает уже начавшийся рост грибков
Маты базальтовые 0,045 348 Образуется, нужда пароизоля-ция Фенольное связующее НГ, но связующее горит, продукт сгорания ядовит Грызуны не заводятся
Пенобетон 0,18 1200 — Модифицирующие добавки НГ Грызуны не заводятся
Полисти-ролбетон 0,13 510 Образуется, нужда пароизоля-ция Гранулы пенополис- тирола
* — цена, указанная в таблице, ориентировочная, зависит от региона производителя и строительства.
Самый популярный теплоизоляционный материал на рынке в России является пенополисти-рол. У данного материала один из самых низких показателей теплопроводности, он состоит на 99% из воздуха. Пенополистирол — легкий материал, прост при монтаже, дешевый, но опасен при пожаре. Поэтому лучше его использовать в нежилых помещениях.
Архитектурно-планировочные решения и форма здания
К не менее важным факторам, влияющим на энергетическую эффективность, можно отнести выбор формы здания. При проектировании зданий и сооружений для снижения тепловых потерь следует уменьшить расчлененность фасадов и стремиться к более компактной форме. Большое количество углов и изгибов в наружных ограждающих конструкциях образуют швы, которые нужно герметично склеить, для уменьшения тепловых потерь. При не качественном соединении швов вероятность проникновения влаги приведет к быстрому разрушению материалов ограждающей конструкции и к большим тепловым потерям.
Архитектор должен создавать максимально компактные архитектурно-планировочные решения.
Из формулы К = —-—, к V
где Ассм — суммарная площадь всех фасадов, кровли, перекрытия первого или подземного этажа, м2;
Уотап — отапливаемый объем здания, который определяют по внутренней границе наружных ограждающих конструкций, м3.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Чем больше значение отношения площади к объему, тем больше коэффициент компактности здания. Большое значение коэффициента компактности означает большие тепловые потери. То есть при уменьшении площади ограждающих конструкций здания снижаются показатели тепловых потерь. Это не говорит о том, что нужно отказываться от украшательств фасадов, ведь это сделает их безликими. Тем более при расчете показателя Кк не учитываются свойства теплопроводности наружных ограждающих конструкций.
В настоящее время в мегаполисах пользуются популярностью высокие дома башни. Если четыре такие башни объединить в один дом, то за счет снижения площади наружной стены здания, экономия на теплопотери увеличится в три раза.
Принципы расчета энергетического паспорта эксплуатируемого здания
Существует свод правил, который распространяется на проектирование тепловой защиты строящихся или реконструируемых жилых, общественных, производственных, сельскохозяйственных и складских зданий общей площадью более 50 м2 (далее — зданий), в которых необходимо поддерживать определенный температурно-влажностный режим.
Нормы не распространяются на тепловую защиту:
2) жилых и общественных зданий, отапливаемых периодически (менее трех дней в неделю) или сезонно (непрерывно менее трех месяцев в году);
3) временных зданий, находящихся в эксплуатации не более двух отопительных сезонов;
4) теплиц, парников и зданий холодильников;
5) зданий, строений, сооружений, которые в соответствии с законодательством Российской Федерации отнесены к объектам культурного наследия (памятникам истории и культуры);
6) строений и сооружений в составе инженерного обеспечения объекта — трансформаторные подстанции, котельные, КНС, ВНС, ЦТП и т.
То есть, энергетический паспорт разрабатывается для строящихся или реконструируемых жилых, общественных, производственных, сельскохозяйственных и складских зданий общей площадью более 50 м2, в которых необходимо поддерживать определенный температурно-влажностный режим.
Энергетический паспорт проекта здания: документ, содержащий энергетические, теплотехнические и геометрические характеристики, как существующих зданий, так и проектов зданий и их ограждающих конструкций, и устанавливающий соответствие их требованиям нормативных документов. Основные принципы разработки энергетического паспорта:
Энергетический паспорт проекта здания разрабатывается в целях обеспечения системы мониторинга расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания.
Энергетический паспорт следует разрабатывать в ходе проектирования новых или реконструируемых зданий. Для зданий производственного назначения с температурой внутреннего воздуха ниже +12 °С энергетический паспорт не разрабатывается, а проводится расчет на соответствие ограждающих конструкций нормативным требованиям.
В задании на проектирование здания следует устанавливать класс энергосбережения не ниже «С».
Энергетический паспорт проекта здания должен разрабатываться раздельно для жилой и нежилой частей для жилых зданий со встроенно-пристроенными нежилыми помещениями, полезная площадь которых превышает 20% площади квартир, и для нежилых пристроенных помещений, не объединенных со встроенными помещениями. Энергетический паспорт проекта здания должен разрабатываться единым для жилых зданий со встроено-пристроенными помещениями меньшей площади.
Проверку соответствия энергетического паспорта проекта здания, требованиям настоящих норм должны выполнять органы экспертизы.
На стадии оформления ввода объекта строительства в эксплуатацию — проектная организация на основе анализа отступлений от проекта, допущенных при строительстве, обязана разработать перечень мероприятий по повышению энергетической эффективности здания. Для оценки при проектировании или в существующем здании потребности энергии на отопление и вентиляцию, в СП 50. 13330. 2012 представлена шкала классов энергосбережения жилых и общественных зданий:
Обозначение класса Наименование класса фактического значения удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания от нормируемого, % Рекомендуемые мероприятия, разрабатываемые субъектами РФ
При проектировании и эксплуатации новых и реконструируемых зданий
А++ -60 включительно и ниже
А+ Очень высокий От -50 включительно до -60 Экономическое
А От -40 включительно до -50 стимулирование
В+ Высокий От -30 включительно до -40 Экономическое
В От -15 включительно до -30 стимулирование
С+ От -5 включительно до -15
С Нормальный От +5 включительно до -5 Мероприятия не разрабатываются
С- От +15 включительно до +5
Б Пониженный От +15 включительно до +50 соответствующем экономическом обосновании
Е Низкий Более +50 соответствующем экономическом обосновании, или снос
Проектирование зданий с классами энергосбережения Б, Е не допускается. Классы А, В, С устанавливают для вновь возводимых и реконструируемых зданий на стадии разработки проектной документации.
Для заполнения таблицы энергетического паспорта требуется выполнить расчеты, которые должны соответствовать действующему СП 50. 13330. 2012.
В соответствие с СП 50. 13330. 2012 п. 1 Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:
а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);
б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);
в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование).
Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований а), б) и в).
На энергоэффективность здания влияют следующие условия:
— свойства теплопроводности наружных ограждающих конструкций;
— архитектурно-планировочные решения.
Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований (поэлементные, комплексное, санитарно-гигиеническое).
СП 131. 13330. 2012 «Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* (с Изменениями N 1, 2)».
СП 50. 13330. 2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 (с Изменением N 1)».
СП 345. 1325800. 2017 «Здания жилые и общественные. Правила проектирования тепловой защиты».
Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. №261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
Сташевская Н. , Флаксенберг Г. Факторы, влияющие на энергоэффективность здания. — Системные технологии. — 2020. — № 34. — С. 66—72.
THE FACTORS INFLUENCING THE ENERGY EFFICIENCY OF THE BUILDING
Stashevskaya N. , Flaksenberg G.
Peoples ‘ friendship University of Russia, Moscow, Russia
The article discusses the factors that affect the energy efficiency of a building. The influence on the energy efficiency of the building’s territorial location, architectural and planning solutions, and thermal conductivity properties of external enclosing structures is justified. The basic principles of calculating the energy passport of an object are determined.
energy efficiency, territorial location, architectural and planning solutions, thermal conductivity, energy passport. Date of receipt in edition: 22. 20 Date o f acceptance for printing: 23
Эти понятия схожи в том, что ставят вопросы бережного расходования энергии независимо от сферы деятельности, а также затрагивают проблему безвредного производства и охраны окружающей среды. Рассмотрим более подробно оба понятия и определим их основное отличие.
Энергосбережение можно определить как снижение уровня потребления ресурсов за счет мероприятий по их экономии.
Энергоэффективность, в свою очередь, — это рациональное использование ресурсов, т. экономически оправданное расходование воды, электроэнергии, газа и тепла в отношении к объему производимой продукции.
Например, предприятие потребляет 1 000 кВт*час электрической энергии ежемесячно. Внедряемые мероприятия по энергосбережению привели к экономии (сбережению) энергии порядка 100 кВт*час. Это много или мало? Как это отразилось на качестве выпускаемой продукции? Ответы на эти вопросы могут быть кардинально противоположными в зависимости от достигнутой энергоэффективности.
Так например, предприятие до внедрения энергоэффективных технологий показывало полезное электропотребление на уровне 50 кВт*час на единицу продукции. После внедрения ряда мероприятий потребление электрической энергии сократилось до 30 кВт*час на единицу продукции. При этом качество и объем выпускаемой продукции остались на прежнем уровне. Такая оценка явно показывает положительный результат внедрения энергосберегающих технологий и мероприятий. вопросы могут быть кардинально противоположными в зависимости от достигнутой энергоэффективности.
Результатом энергоэффективности является:
- снижение себестоимости продукции;
- снижение расходов предприятия или частного лица на оплату коммунальных услуг;
- повышение рентабельности производства;
- снижение вредных выбросов в атмосферу;
- сбережение природных ресурсов.
строительства » и производственный журнал
УДК 697. 112:628
Определение понятия «энергоэффективное здание»
Рассмотрены закономерности формирования термина «энергоэффективное здание» от появления принципа нормирования теплопроводности ограждающих конструкций до современных требований по обеспечению энергоэффективности строящихся и эксплуатируемых зданий. Прослежена терминология ведущих специалистов в области проектирования, строительства и эксплуатации энергоэффективных зданий. Представлена принципиальная схема энергоэффективного здания.
Ключевые слова: энергоэффективность, здание, термин, проектирование, строительство, эксплуатация.
Обеспечение энергетической эффективности зданий является важным направлением процесса перевода экономики России на энергосберегающий путь развития. Этот процесс начался в 1990-х гг. с появлением идеологии нормирования зданий, основанной на минимизации энергетических затрат. На федеральном и региональном уровнях был создан и внедрен комплекс нормативных документов, начался переход строительного комплекса страны на новые энергоэффективные технологии. В строительной отрасли сформировалось и прочно установилось новое понятие «энергоэффективное здание».
Проведенное автором исследование научной и нормативно-правовой литературы по вопросам энергетической эффективности зданий выявило необходимость уточнения терминологии энергоэффективности применительно к зданиям и определения понятия «энергоэффективное здание», так как развитие терминологии, определяющей энергоэффективность здания, и появление различных терминов требуют определения понятия, носителем которого они являются.
Термин «энергоэффективность» введен СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий». Нормы данного СНиПа устанавливают классификацию зданий и правила оценки по показателям энергетической эффективности как при строительстве, так и при эксплуатации. Здания, удовлетворяю-
Группировка способов энергосбережения
Солнечный коллектор Ориентация дома на юг
Солнечная батарея на основе фотоэлементов Общая архитектурно-планировочная концепция здания
Тепловой насос Светлая кровля
Рекуператор Площадь остекления должна быть увеличена с южной стороны и уменьшена с северной
Теплый пол Рециркуляционный воздуховод в плитах перекрытий
Энергосберегающее освещение Отраженное освещение
Фотоэлементы устройств освещения Теплоемкие ограждающие конструкции
Автоматизированная система управления инженерным оборудованием здания Узел учета энергоресурсов
В научной литературе также можно встретить определение понятия «энергоэффективное здание» как здание с пониженными показателями энергопотребления по сравнению с их нормативными значениями. В московских нормах по энергосбережению в зданиях (МГСН 2. 01-99) энергетическая эффективность здания определена как свойство объекта и его инженерных систем обеспечивать заданный уровень расхода тепловой энергии для поддержания оптимальных параметров микроклимата помещений.
В процессе формирования и развития понятия «энергоэффективное здание» произошло расширение его содержания от требований низкой теплопроводности ограждающих конструкций к минимизации первичной энергии на обеспечение необходимого микроклимата внутри здания. Таким образом, энергоэффективность — это эффективное использование не только тепловой энергии, но и других видов энергии и энергетических ресурсов.
Разработанная в 2003 г. РААСН стратегия устойчивого развития строительного комплекса России содержит направление нахождения путей создания комфортного энерго-ресурсоминимизирующего жилого дома (КЭРМ-
Научно-технический и производственный журнал
Общие вопросы строительства
Теплопоступления от солнечной радиации через вентилируемое окно
Рециркуляционный воздуховод в плитах перекрытия_
Площадь остекления уменьшена
Ввод холодного водоснабжения
Вывод сточных вод
Контуры теплового насоса
Принципиальная схема энергоэффективного здания:—холодная вода;——холодный воздух;—теплая вода;——теплый воздух;- — сточные воды;—электрическая энергия; 1 — рекуператор —утилизатор тепла вытяжного воздуха; 2 — теплообменник — утилизатор тепла сточных вод; 3 — солнечный коллектор (работает только летом); 4 — тепловой насос; 5 — аккумулятор с инвертором; 6 — узел учета энергоресурсов; 7 — энергосберегающие лампы; 8 — фотоэлементы устройств освещения
Процесс образования понятия «энергоэффективное здание» рассмотрен автором с позиций диалектической логики, так как диалектическая логика исследует процессы формирования и развития понятий в связи с переходом научного знания от менее глубокой сущности к сущности более глубокой, рассматривает их как ступени познания, как итог научной познавательной деятельности.
Рассматривая понятие «энергоэффективное здание» как целостную совокупность суждений, то есть мыслей, в которых что-либо утверждается об отличительных признаках исследуемого объекта, в первую очередь необходимо определить его ядро, которым являются суждения о наиболее общих и в то же время существенных признаках этого объекта. Ядром понятия «энергоэффективное здание» служат такие признаки как здание, планировочные, конструктивные и инженерные решения, уровень комфортности, затраты на энергоресурсы.
На основании вышеизложенного автором предлагается следующее определение: «энергоэффективное здание -это строение, совокупность планировочных, конструктивных и инженерных решений которого обеспечивает необходимый потребительский уровень комфортности при нормативных или меньших затратах на энергоресурсы».
Предлагаемое определение построено в соответствии с правилами определения понятий диалектической логики, а именно:
Понятие «энергоэффективное здание» определено через ближайший род — строение и видовое отличие — соответствие нормативам энергопотребления.
Определение соразмерно, то есть объем определяемого понятия и понятия, посредством которого определено искомое понятие, одинаковы, соответственны.
Видовым отличием является признак или группа признаков, свойственных только данному понятию и отсутствующих в других понятиях, относящихся к тому же роду, то есть признак соответствия нормативам энергопотребления при обеспечении необходимого уровня комфортности отсутствует в других понятиях, относящихся к строениям.
Определяемое понятие не содержит круга, то есть энергоэффективное здание не определено посредством такого понятия, которое само становится ясным только посредством определяемого понятия.
Определение не отрицательно и соответствует цели определения, которая заключается в том, чтобы ответить на вопрос, чем же является энергоэффективное здание, отображаемое в понятии, а для этого перечислены в утвердительной форме его существенные признаки.
Определение логически непротиворечиво.
Современные энергоэффективные здания имеют сбалансированные и примерно равноценные по значимости архитектурные, конструктивные, конструктивно-технологические и инженерные решения. В целом такие объекты представляют собой одновременно тепловые ловушки, солнечные коллекторы и аккумуляторы теплоты. Причем делать их такими следует в первую очередь за счет архитектурных приемов, во вторую — за счет конструктивных решений и в третью — за счет верно подобранного инженерного оборудования. С точки зрения энергетической эффективности, направленной на минимизацию энергетических затрат и экономию ресурсов, целесообразно разделить способы энергосбережения в здании на активные и пассивные. Активные способы — это способы, обеспечивающие энергосбережение при необходимости постоянных и переменных затрат. Пассивные способы — это способы, обеспечивающие энергосбережение без переменных затрат.
Проведенное автором исследование различных архитектурных и инженерных решений, обеспечивающих энергосбережение в зданиях, выявило необходимость интегрировать их в принципиальной схеме энергоэффективного здания (рисунок).
Таким образом, представленная схема соответствует предлагаемому определению, которое отличается от существующих более полным содержанием, учитывающим все характеристики эффективного потребления зданием энергетических ресурсов и обеспечения в нем комфортного микроклимата, содержит все существенные признаки энергоэффективного здания. С развитием знаний и появлением новых понятий энергетической эффективности предлагаемое определение, возможно, будет дополнено новыми признаками и содержанием, что является закономерным результатом научной деятельности.
Матросов Ю. , Гольштейн Д. Нормы и стандарты энергоэффективности зданий: региональный подход // Теп-лоэффективные технологии. Информационный бюллетень. 1996. № 4. 24-30.
Табунщиков Ю. , Бродач М. , Шилкин Н. Энергоэффективные здания. : АВОК-ПРЕСС, 2003. 200 с.
Кондаков Н. Логический словарь-справочник. : Наука. 1975. 720 с.