::  :: О проекте Контакты  
Материалов: 3416. Статей: 1017. Компаний: 2490. Марок: 881. Посетителей в мес: 9715
images/1x1.gif images/1x1.gif images/1x1.gif images/1x1.gif
Отраслевая техническая библиотека   Оконный рынок   Фурнитура   Стекло   Автоматич. двери
 
Зарегистрироваться!

Войти в систему
TOP100 Ведущие поставщики
Каталог оконного рынка
Комплектующие (460)
Фурнитура
Комплектующие
Химия
Стекло
Разное
Реклама
 
ПВХ и АЛЮ системы (224)
ПВХ-системы
АЛЮ-системы
Марки
Оборудование (2230)
Обработка ПВХ
Обработка АЛЮ
Обработка стекла
Каталог фирм
Фасады (750)
Светопрозрачные
Вентфасады
Мокрые фасады
Каталог фирм
Каталоги ключевых выставок.
> ТЕПЕРЬ ON-LINE <
Представляем экспонентов
Компания Glasstools
Станкин
Декенинк Рус
GEZE GMBH
Крунор
Грайн
Фототех
Века Рус
Брусбокс
Зигениа-Ауби
Фотогалерея 
Все экспоненты 
Тех. Библиотека
ALT VC65 Alutech Витражная система. Часть...
ALT VC65 Alutech Витражная система. Часть...
MAVent A-200 Альбом технических решений...
MAVent M-700 Альбом технических решений...
MAVent KН-400 Альбом технических решений...
MAVent KН-100 Альбом технических решений...
MAVent K-520 Альбом технических решений...
MAVent K-500 Альбом технических решений...
MAVent A-300 Альбом технических решений...
TP110 Reynaers Архитект. каталог...
Еще 2000 каталогов 
 
 
 Главная / Журнал / Раздел: Актуально / Принципы проектирования энергоэффективных жилых зданий
         

Принципы проектирования энергоэффективных жилых зданий

Данилевский Л. Н., первый зам. дир. ГП «Институт жилища – НИПТИС им. Атаева

Данилевский Л. Н., первый зам. дир. ГП «Институт жилища – НИПТИС им. Атаева

Снижение экологических последствий современной энергетики может быть достигнуто развитием обратной стороны энергетики – снижением потребления энергии во всех сферах деятельности человека.
Для современных технологий доминантным направлением развития в последние десятилетия стало повышение энергоэффективности, т.е. снижение расхода энергии на произведенную единицу ВВП

Для стран Запада экономия энергии стала актуальной начиная с первого энергетического кризиса в 1968 г. Для стран бывшего Советского Союза этот процесс начался с его развалом. Республика Беларусь – лидер среди бывших республик СССР в снижении энергоемкости ВВП *1, 2+.
В то же время по сравнению с Германией и Австрией у нашей страны имеются значительные резервы снижения энергоемкости ВВП. На эксплуатацию зданий расходуется около 40% потребляемой в стране тепловой энергии *3+. Поэтому экономия энергии при эксплуатации зданий является важной составляющей указанного резерва.

Следует отметить, что к настоящему времени идея экономии энергии при эксплуатации зданий очень популярна во всем мире. Уже построены здания с нулевым потреблением энергии (Null-Energie) [4–6+ и даже с положительным балансом энергии (Plus-Energie), энергетические системы которых без использования ископаемых видов топлива производят больше энергии, чем потребляют [7–11+. Однако экономическое обоснование строительства таких зданий, как правило, сомнительно. Целью проектов Null-Energie или Plus-Energie здания является, скорее, демонстрация современных технических возможностей строительства, чем переход к их массовому строительству.

Энергоэффективные здания
Необходимо определиться с понятием «Энергоэффективное здание». В 70–80-е гг. прошлого столетия с первым энергетическим кризисом в Европе были сделаны первые шаги в направлении экономии тепловой энергии для эксплуатации зданий. Были построены первые здания, называвшиеся энергоэффективными *12+. Выбор технических решений при строительстве этих зданий носил случайный характер, а в понятие энергоэффективности не вкладывалось глубокого смысла. Как правило, акцент делался на бессистемное использование альтернативных источников энергии: солнечной, энергии ветра, геотермальной. Понимание необходимости системного подхода к проектированию зданий с предельно низким уровнем тепловых потерь было продемонстрировано в проекте «Пассивный дом», выполненном в Германии в 1988–1993 гг. *13-15+. Основной идеей проекта было строительство зданий, в которых система отопления могла бы играть вспомогательную роль. Это первый в истории пример, давший толчок массовому строительству зданий указанного типа в Западной Европе. Недостатком идеологии пассивных зданий является некоторый догматизм, относящийся к уровню теплоснабжения здания (15 кВтч/м2 в год), не учитывающий особенности объемно-планировочных решений здания, экономические условия, климатические и социальные особенности регионов строительства.

В *16+ декларируется системный подход к проектированию и строительству энергоэффективных зданий, однако здание не рассматривается как развивающийся организм, увязанный с общим развитием энергоэффективных технологий. В интенсивно развивающемся технологическом мире энергоэффективное здание нельзя рассматривать как статичную систему вне общих тенденций развития энергетики и энергоэффективных технологий.

Наиболее точно энергоэффективное здание характеризует следующее определение *17+:

Энергоэффективное здание – открытая энергетическая система с оптимальным для существующих технико-экономических условий уровнем потребления тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение и интерфейсом для подключения энергоэффективных модулей.

Это развивающееся с точки зрения уровня используемого инженерного оборудования и снижения тепловых потерь здание, энергетические характеристики которого изменяются по мере развития энергоэффективных технологий, оставаясь оптимальными по соотношению затрат с получаемой экономией энергии все время жизни здания.

Тепловой баланс в зданиях различных поколений проектирования
Говоря о тепловых потерях зданий, обычно не разделяют возвращаемые и безвозвратные потери тепловой энергии. Осознание факта, что некоторые потери в здание можно возвратить, а другие – безвозвратно уходят в окружающее пространство, позволяет по-новому подойти к оптимизации значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий. Возвращаемыми являются потери тепловой энергии с вытяжным воздухом и канализационными стоками из зданий. Использование высокоэффективных теплообменников и высокая герметичность помещений может обеспечить 100% возврата тепловой энергии вытяжного воздуха. Использование теплообменников позволяет также частично возвратить тепловую энергию, теряемую со стоками. Принципиально невозвратимыми являются трансмиссионные потери тепловой энергии через ограждающие конструкции зданий.
Следовательно, трансмиссионные тепловые потери устанавливают минимальный уровень потребления тепловой энергии в здании.
Поскольку потери тепловой энергии с воздухообменом можно утилизировать, используя высокоэффективные теплообменники, значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания можно назначать исходя из равенства среднего за отопительный сезон значения трансмиссионных тепловых потерь в здании суммарному значению энергии внутренних источников теплоты в здании и солнечной энергии.

В приведенных ниже таблицах 1 и 2 представлены нормативные значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций разных стран.

Таблица 1. Нормативные требования к сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций зданий в странах ЕС [23]

Показатель

Франция

Германия

Словения

Венгрия

Румыния

Дания

Норвегия

Финляндия

Год принятия требований

2005

2009

2008/2010

2006

2006

2006

2007

2012

 

Жилое

Общественное

Коэффициент сопротивления теплопередаче, м2•°С/Вт

Стены

2,22

2,50–1,54

2,86/2,001

3,57

2,22

1,49

2,5

4,55

7

Кровля

3,57 (2,94)2

2,86/2,001

5,00

4,00

3,45

4,00

5,56

11

Окна

0,38

Тип здания

0,77

0,62

0,56

0,50

0,63

1

Пол

2,78 (2,5)3

2,86/2,001

3,33

4,00

4,55

3,33

5,56

11

1 Для температуры внутреннего воздуха соответственно > 19°С/< 19°С

2 Для металлических крыш

3 Для полов над подвальным помещением






Таблица 2. Нормативные требования к сопротивлению
теплопередаче ограждающих конструкций зданий в странах СНГ [24–26]

Страна

Россия, для 4000 градусо­суток

Казахстан, для 4000 градусо­суток

Украина

Год принятия требований

2012

2012

2006

Тип здания

Коэффициент сопротивления теплопередаче, м2•°С/Вт

Стены

2,8

3,2

3,3

Кровля

3,7

5

5,35

Окна

0,50

0,6

0,75

Перекрытия над неотапливаемыми подвалами

3,7

2,5

3,75

 
Сравнительный анализ с нормативными значениями сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий в РБ *19+ показывает, что практически для всех типов ограждающих конструкций, за исключением перекрытия над подвальным помещением, сопротивление теплопередаче в РБ больше или равно аналогичному значению. Значение сопротивления теплопередаче оконных конструкций превышает аналогичное значение для всех стран, исключая Финляндию.
Было бы ошибкой выбирать сопротивление теплопередаче для зданий массового строительства методом аналогии с соседними странами. Сопротивление теплопередаче должно быть близким оптимальному значению для конкретных климатических и экономических условий. Для оптимального значения сопротивления теплопередаче разность между дополнительными капитальными затратами и экономией энергии в течение жизни системы утепления минимальна *27+.

В таблице 3 приведены расчетные значения оптимального сопротивления теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций в РБ на настоящий момент.

Таблица 3. Оптимальное сопротивление теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций в РБ

n

 

m

 

z1

 

z

 

d0 +d, м

 

Rопт, м2К/Вт

200

 

30

 

0,04

 

50

 

0,3

 

7,5





Более точное значение даст учет совокупного дохода с учетом прогноза ставки рефинансирования, уровня инфляции и роста стоимости энергоносителей *27+.
Оптимальное значение сопротивления теплопередаче при использовании пенополистирола, при упрощенном расчете, составляет 7,5 м2К/Вт. 

Приведенные в таблице 3 значения в настоящее время существенно ниже оптимальных значений. Они были близки к оптимальным при подготовке изменения к нормативному документу *19+ в 2009 г.
Из сравнительного анализа значений сопротивления теплопередаче следует, в первую очередь, увеличить сопротивление теплопередаче перекрытия над неотапливаемым подпольем до значения 6–7,5 м2К/Вт.
Для жилых зданий целесообразно сопротивление теплопередаче увеличивать в зависимости от этажности, установив для зданий 1–3 этажей сопротивление теплопередаче, равное оптимальному.
Рассчитанные в соответствии с (3) значения удельных трансмиссионных тепловых потерь для зданий различной этажности для существующих нормативных требований к сопротивлению теплопередаче *20+ и климатических условий г. Минска *29+ представлены в таблице 4. 

В той же таблице приведено необходимое утепление ограждающих конструкций зданий, обеспечивающее равенство трансмиссионных тепловых потерь сумме энергии внутренних тепловыделений и солнечной энергии. Для одноэтажного здания, учитывая меньшую заселенность, эта сумма принята равной 22 кВтч/м2 в год.

Таблица 4. Трансмиссионные тепловые потери и необходимое дополнительное утепление для зданий г. Минска при температуре воздуха внутри помещений, равной 21°С

Этажность

1

 

4

 

5

 

6

 

7

 

9

 

12

Qтр, кВтч/м2 в год

108

 

46,3

 

44,0

 

41,7

 

40,6

 

39,4

 

38,2

Дополнительное утепление ограждающих конструкций, %

192,7

 

22,0

 

15,9

 

9,8

 

6,7

 

3,7

 

0,6

Rстен, м2К/Вт

9,4

 

3,9

 

3,7

 

3,5

 

3,4

 

3,3

 

3,2

Rпер, м2К/Вт

5,4

 

2,2

 

2,1

 

2,0

 

1,9

 

1,9

 

1,8

Rпокр, м2К/Вт

17,6

 

7,3

 

7,0

 

6,6

 

6,4

 

6,2

 

6,0

Rок, м2К/Вт

2,9

 

1,2

 

1,2

 

1,1

 

1,1

 

1,0

 

1,0

Из результатов, приведенных в таблице, можно сделать вывод, что для зданий средней и повышенной этажности сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, обеспечивающее равенство среднегодовой энергии трансмиссионных тепловых потерь суммарному значению бытовых тепловыделений и поступлению в здание солнечной энергии, ниже оптимального значения и вполне может быть принято в качестве нормативного значения. Анализ приведенных цифр показывает, что значение Rпер можно увеличить, используя принцип равенства тепловых потерь здания через кровлю и перекрытие первого этажа, принимая температуру воздуха в подполье 5°С. В этом случае значения сопротивления теплопередаче этих ограждений будут равны значениям, представленным в таблице 5.


Таблица 5. Рекомендуемые значения сопротивления теплопередаче

Этажность

 

1

 

4

 

5

 

6

 

7

 

9

 

12

Rпер, м2К/Вт

 

12,9

 

5,4

 

5,1

 

4,8

 

4,7

 

4,6

 

4,4

Rпокр, м2К/Вт

 

17,6

 

7,3

 

7,0

 

6,6

 

6,4

 

6,2

 

6,0


Для одноэтажных зданий значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций выходит за пределы оптимальных значений, а сопротивление теплопередаче оконных конструкций превышает технически реализуемые в настоящее время значения.
Дальнейшую борьбу за экономию тепловой энергии для отопления и вентиляции зданий средней и повышенной этажности следует перенести в область совершенствования инженерного оборудования. Экономию тепловой энергии необходимо решать за счет полной утилизации теплоты вентиляционных выбросов из здания. 

Конечно, 100% утилизации теплоты вытяжного воздуха – это вопрос будущего. В то же время управляемая система воздухообмена дает возможность экономии энергии за счет управления режимами вентиляции в различное время дня. 
Для работающих более 70 часов в неделю, когда жители находятся вне здания, на работе, в магазине, на прогулке, можно ограничить воздухообмен 50% от нормативного. При таком управлении потери с воздухообменом в здании, оборудованном управляемой приточно-вытяжной вентиляцией с рекуперацией теплоты вытяжного воздуха, при эффективности системы 80% составят 8,29 кВтч/м2 за отопительный сезон.

Список источников
1 Schenez, L. Die Bedeutung der Energieeffizienz und der erneubaren Energien für die Energiesicherheit der Republik Belarus: Konferenz – „Zukunfwerkstatt Minsk – eine Brücke für Energieeffizienz und erneubaren Energien“ Minsk, 27 Apriel 2010 / Minsk, 2010.
2 International Energy Agency "Key world energy statistics from the IEA", 2009.
3 Пилипенко, В. М. Комплексная реконструкция индустриальной жилой застройки / В. М. Пилипенко. – Минск: Адукацыя i выхаванне, 2007. – 280 с.
4 Costa Andrea Integrated design process for affordable net-zero-energy buildings – 14. internationale Passivhaustagung 2010, Dresden, 2010, s. 485–488.
5 Szalay Zsuzsa, Brophy Vivienne, Csoknai Tamas Limits to reducing energy use – 14. internationale Passivhaustagung 2010, Dresden, 2010, s. 491–496.
6 Елохов А. Е. Отчет о проведенном туре в Германию «Пассивный дом – миф или реальность». Технологии проектирования и строительства энергоэффективных зданий Passive House, 11–12 апреля 2012 г., Москва, с. 115–119.
7 Ronacher Herwig Passivhaus und EnergiePlusHaus – Potenziale fǘr Regionaltypische Architectur – 14. internationale Passivhaustagung 2010, Dresden, 2010, s. 525–526.
8 Regner Pia Erkenntnisse aus der Nachbetreuung der Plusenergie-Dreifach-Sporthalle – 14. internationale Passivhaustagung 2010, Dresden, 2010, s. 203–208.
9 Панитков О. И. Первый Активный дом в Австрии как часть программы Модельный Дом 2010. Технологии проектирования и строительства энергоэффективных зданий Passive House, 6–7 апреля 2011 г., Москва, с. 23–25.
10 Леонова В. А. Развитие индивидуального домостроения в России: проект «Активный дом». Технологии проектирования и строительства энергоэффективных зданий Passive House, 6–7 апреля 2011 г., Москва, с. 26–29.
11 Елохов А. Е. Развитие концепции пассивного дома. Пилотные проекты в РФ. Технологии проектирования и строительства энергоэффективных зданий Passive House, 3–4 апреля 2013 г., Москва, с. 57–64.
12 Селиванов, Н. П. Энергоактивные здания / Н. П. Селиванов, А. И. Мелуа, С. В. Заколей и др. – М.: Стройиздат. – 1988. – 376 с.
13 Feist, W. Das kostengünstige Passivhaus – Proektbeschreibung / W.Feist // Arbeitkreis kostengünstige Passivhäuser. Protokolband. Darmstadt. – 1996. – № 1. –1996. – s. 9–21.
14 Feist, W. Gestaltungsgrundladen Passivhäuser / W.Feist – Verlag das Beispiel, 2001.
15 Von Weizsäcker, E. U., Lovins, A. B., Lovins, L. H. Faktor Vier / E. U. von Weizsäcker, A. B. Lovins, L. H. Lovins.// – München, 1996. – 352 s.
16 Табунщиков, Ю. А., Бродач, М. М., Шилкин, Н. В. Энергоэффективные здания / Ю. А. Табунщиков, М. М. Бродач, Н. В. Шилкин. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2003. – 200 с.
17 Данилевский, Л. Н. Принципы проектирования и инженерное оборудование энергоэффективных жилых зданий /Л. Н. Данилевский. // Бизнесофсет. – Минск, 2011. – 375 с.
18 Строительная теплотехника: СНиП II-3-79. – Москва: Государственный Комитет по делам строительства, 1980. – 20 с.
19 Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования: ТКП 45-2.04-43-2006. – Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации: Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 2006. – 35 с.
20 Исправление № 1 к Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования: ТКП 45-2.04-43-2006. – Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации: Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 2006. – 35 с.
21 Данилевский, Л. Н. Методика определения теплоэнергетических характеристик эксплуатируемых зданий. / Л. Н. Данилевский // Строительная наука и техника. – 2010. – № 6, с. 31–35.
22 Тепловая защита зданий. Теплоэнергетические характеристики. Правила определения: ТКП 45-2.04-196-2010. – Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации: Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации.
23 О. Сеппанен. Требования к энергоэффективности зданий в странах ЕС / Энергосбережение, № 7/2010.
24 Российская Федерация: СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий.
25 Казахстан: МСН 2.04-02-2004 Тепловая защита зданий.
26 Украина: ДНБ В.2.6-31:2006 Конструкции зданий и сооружений. Тепловая изоляция зданий.
27 Гагарин, В. Г. Методы экономического анализа повышения уровня теплозащиты ограждающих конструкций зданий / В. Г. Гагарин // АВОК. – 2009. – № 1. – с. 10–16.

Данилевский 
Леонид 
Николаевич, 
первый 
заместитель
директора 
ГП «Институт 
жилища – 
НИПТИС 
им. Атаева С. С.»,
Беларусь

Материал подготовлен при содействии Агентства бизнес-коммуникаций "Отраслевые форумы"

Автор/источник: Журнал Окна. Двери. Фасады.
Все статьи Журнал Окна. Двери. Фасады. >>>

11:08 28-04-2014

Распечатать
Марка «» в Каталоге материалов >>>
Поставщики марки «» в Каталоге Фирм >>>
id = 578

   
Реклама
Наши издания
Наши партнеры
 
 
Выставки

 

 
Интегрированный каталог оконного и фасадного рынка России ODF.RU (Окна Двери Фасады)

© Издательство БАУПРЕСС. Разработка и дизайн - © PIV . При копировании информации ссылка на www.odf.ru обязательна.
Телефон редакции: +7 495 374-8905

ODF.RU - это ежедневно актуализируемый каталог более 500 марок, более 5000 материалов, более 9 Гигабайт информации для производителей окон и фасадов

Подпишитесь на рассылку:
Еженедельный обзор оконного рынка

Ваш E-mail
Ваше имя

[ П р и м е р ]