6. Классификация зданий по энергетической эффективности

В таблице представлена классификация зданий по степени отклонения расчетных или измеренных нормализованных значений удельных расходов тепловой энергии на отопление здания от нормируемого значения. Под нормализацией понимается приведение измеренных значений к расчетным условиям. Эта классификация относится как к вновь возводимым и реконструируемым зданиям, проекты которых разработаны в соответствие с требованиями описанных выше норм, так и к эксплуатируемым зданиям, построенным по нормам до 1995 г.

К классам А, В и С могут быть отнесены здания, проекты которых разработаны по действующим нормам. В процессе реальной эксплуатации энергетическая эффективность таких зданий может отличаться от данных проекта в лучшую сторону (классы А и В) в пределах, указанных в таблице. В случае выявления класса А и В рекомендуется применение органами местного самоуправления или инвесторами мероприятий по экономическому стимулированию.

Классы D и Е относятся к эксплуатируемым зданиям, возведённым по действующим в период строительства нормам. Класс D соответствует нормам до 1995 г. Эти классы дают информацию органам местного самоуправления или собственникам зданий о необходимости срочных или менее срочных мероприятий по улучшению энергетической эффективности. Так, например, для зданий, попавших в класс Е, необходима срочная реконструкция с точки зрения энергетической эффективности.

Учет геометрии здания

Геометрическая форма здания оказывает существенное влияние на расходы энергии. На рисунке №4 показано влияние ширины здания на удельный расход тепловой энергии на примере 9-этажного трехсекционного жилого дома в Оренбурге. В новом СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»[4] был введен геометрический критерий компактности здания в виде отношения площади ограждающей оболочки здания к замкнутому в нее объему.

Необходимое снижение расхода энергии за счет геометрии здания будет обеспечено при соблюдении следующих критериев:   0,25 - для зданий 16 этажей и выше;   0,29 - для зданий от 10 до 15 этажей включительно;   0,32 - для зданий от 6 до 9 этажей включительно;   0,36 - для 5-этажных зданий;   0,43 -для 4-этажных зданий;   0,54 - для 3-этажных зданий;   0,61; 0,54; 0,46 - для 2-, 3- и 4-этажных блокированных и секционных домов соответственно;   0,9 - для 2- и 1 -этажных домов с мансардой;   1,1 - для 1 -этажных домов. Такой показатель используется в нормах Германии с 1975 г.

Рисунок №4. Изменение q в зависимости от ширины здания.

Контроль параметров и энергетический аудит зданий

Новый СНиП потребовал осуществлять контроль качества теплоизоляции каждого здания при приемке его в эксплуатацию методом термографического обследования согласно ГОСТ 26629-85 "Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций"[17]. Такой контроль поможет выявить скрытые дефекты и возможность их устранения до ухода строителей со строительного объекта. Также необходим выборочный контроль воздухопроницаемости помещений зданий согласно ГОСТ 31167-03 "Здания и сооружения. Метод определения воздухопроницаемости помещений и зданий в натурных условиях"[8].

В новом СНиПе содержатся указания по контролю теплотехнических и энергетических параметров как при проектировании, так и при эксплуатации зданий. Контроль параметров при эксплуатации зданий осуществляют с помощью энергетического аудита по новому ГОСТ 31168-03 «Здания жилые. Метод определения удельного потребления тепловой энергии на отопление»[9].

Энергетический аудит здания определяется как последовательность действий, направленных на определение энергетической эффективности здания и оценку мероприятий по повышению энергетической эффективности и энергосбережения. Результаты энергетического аудита являются основой классификации и сертификации зданий по энергоэффективности.

Энергетический аудит может также выполняться с целью более подробного описания некоторых теплотехнических и энергетических характеристик здания. Термин "обследование" при энергетическом аудите используется при проведении простой инспекции здания.

Новые стандарты на методы контроля энергетической эффективности

С цепью подтверждения соответствия показателя нормализованного удельного расхода тепловой энергии на отопление за отопительный период эксплуатируемого здания нормируемым значениям и требованиям контроля этого показателя согласно новому СНиП были разработаны три новых ГОСТа, утвержденных Госстроем РФ в 2003г.:   ГОСТ 31166 "Конструкции ограждающие термически неоднородные зданий и сооружений. Метод калориметрического определения коэффициента теплопередачи"[7];

  ГОСТ 31167 "Здания и сооружения. Метод определения воздухопроницаемости помещений и зданий в натурных условиях"[8];

  ГОСТ 31168 "Здания жилые. Метод определения потребления тепловой энергии на отопление здания"[9].

Последние два стандарта определяют базовые методы контроля параметров, входящих в энергетический паспорт эксплуатируемых зданий, и используются при энергоаудите.

Сущность метода определения потребления тепловой энергии на отопление здания заключается в том, что в отопительный период для определенных интервалов времени измеряют в испытываемых помещениях (квартире) и (или) доме в цепом: расход тепловой энергии на отопление и средние температуры воздуха внутри и снаружи здания и интенсивность суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность. Рассчитывают для тех же интервалов времени величины общих тепловых потерь через ограждающие конструкции здания, равные измеренным расходам тепловой энергии на отопление и суммарным теплопоступлениям (бытовым и солнечной радиации через светопроемы). По рассчитанным общим теплопотерям при соответствующих разностях температур внутреннего и наружного воздуха определяют линейную зависимость наилучшего приближения к этим данным (рис. 5). Вертикальная пунктирная линия на графике на этом рисунке показывает начало отопительного периода, когда теплопоступления в здание, отмеченные горизонтальной пунктирной линией, равны теплопотерям. По линейной зависимости и внутренним размерам помещений и ограждающих конструкций вычисляют общий коэффициент теплопередачи наружных ограждений здания и удельное потребление тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, а также устанавливают класс энергетической эффективности здания.

Рисунок №5. Схема функциональной зависимости теплопотерь здания от разности температур воздуха внутри и снаружи

Территориальные нормы по энергетической эффективности

Правовая основа разработки ТСН для регионов - субъектов Российской Федерации - предусмотрена статьей 53 "Градостроительного кодекса Российской Федерации". В настоящее время утверждено и зарегистрировано в Госстрое РФ 50 ТСН и еще 3 ТСН находятся на стадии завершения. На карте отмечены регионы, имеющие эти ТСН.

Рисунок №6. Регионы имеющие ТСН

ТСН должны соблюдаться на территориях регионов и обязательны для применения юридическими лицами независимо от организационно-правовой формы и формы собственности, принадлежности и государственности гражданами (физическими лицами), занимающимися индивидуальной трудовой деятельностью или осуществляющими индивидуальное строительство, а также иностранными юридическими и физическими лицами, осуществляющими деятельность в области проектирования и строительства на территории региона, если иное не предусмотрено федеральным законом.

Другой особенностью территориальных норм является предусматриваемая ими форма энергетического паспорта здания, предназначенного для контроля качества проектирования здания и последующего его строительства и эксплуатации. Компьютерная версия энергетического паспорта, прилагаемая к нормам, является удобным инструментом при разработке проекта здания и контроле соответствия проекта требованиям территориальных норм. Кроме того, энергетический паспорт дает потенциальным покупателям и жильцам конкретную информацию о том, что они могут ожидать от энергетической эффективности здания (в более энергоэффективных зданиях меньше платежи за энергию). Энергетический паспорт удобен также для обоснования льготного налогообложения, кредитования, дотаций для объективной оценки стоимости жилой площади на рынке жилья и т.п.

Все разработанные ТСН снабжены компьютерной версией энергетического паспорта в виде таблиц EXCEL.

В процессе строительства здания все отступления от проекта должны быть санкционированы проектной организацией. Однако в практике строительства бывают случаи, когда строительная организация выполняет несанкционированные отступления от проекта. Поэтому при сдаче построенного здания в эксплуатацию ТСН требуют от проектной организации повторного заполнения энергетического паспорта с той же цепью, что и при разработке проекта.

В процессе эксплуатации фонда зданий должен быть выборочный контроль (энергетический аудит) на предмет соответствия требованиям действующих норм или на планирование реконструкции или модернизации зданий. Результаты контроля должны отражать технические и энергетические параметры зданий и служить основанием для анализа вариантов их реконструкции или модернизации.

Для каждого ТСН разработаны детализированные климатические параметры, градусо-сутки отопительного периода и величины солнечной радиации при действительных условиях облачности за отопительный период. Для некоторых регионов выполнено климатическое районирование.

Все ТСН предусматривают обязательную разработку нового раздела проекта зданий "Энергоэффективность", в котором должны быть представлены сводные показатели энергоэффективности проектных решений в соответствующих частях проекта здания. Сводные показатели энергоэффективности должны быть сопоставлены с нормативными показателями действующих норм. Указанный раздел выполняется на утверждаемых стадиях предпроектной и проектной документации. Разработка раздела "Энергоэффективность" осуществляется проектной организацией за счет средств заказчика. При необходимости к разработке этого раздела заказчиком и проектировщиком привлекаются соответствующие специалисты и эксперты из других организаций.

Органы экспертизы должны осуществлять проверку соответствия данным нормам предпроектной и проектной документации в составе комплексного заключения.

Внедрение территориальных норм дает следующие преимущества региону: - новый принцип нормирования облетает проблему перехода на повышенный уровень теплозащиты зданий при обеспечении намеченного федеральными нормами энергосберегающего эффекта;

- создаются условия для внедрения новых энергоэффективных технологий и строительных материалов, а также эффективного отопительно-вентиляционного и теплоснабжающего оборудования и систем его управления;

- создается возможность при проектировании достичь заданного энергосберегающего эффекта за счет различных комбинаций как отдельных элементов теплозащиты, так и систем обеспечения микроклимата внутри помещений и выбора систем теплоснабжения, т.е. за счет повышения качества проектирования;

- стимулирует архитекторов к использованию энергоэффективных компоновок зданий, например, зданий с уширенным корпусом;

дает возможность принятия альтернативных технических решений при реконструкции или капитальном ремонте зданий для достижения требуемого энергопотребления.

Согласование с европейскими стандартами

Новый СНиП отвечает международному уровню стандартизации зданий, в частности, он согласуется с требованиями Директивы (Закона) ЕС № 93/76 SAVE и решения ЕС №647 о принятии долгосрочной программы содействия энергетической эффективности зданий SAVE с 1998 по 2002 г., с новым постановлением ФРГ EnEV 2002 и с новой Директивой ЕС по энергетическим показателям зданий. Некоторые нормы вводились в России даже раньше, чем на Западе. Например, московские нормы МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению»[1] были утверждены в 1999г., а новые нормы Германии были введены только в 2002г.

Представляет интерес сопоставление нормативных показателей Германии и России по конечному удельному расходу энергии на отопление (рисунок №6). Значение этого показателя в нормах Германии находится в пределах от 40 до 96 кВт-ч/(м²год) при базовой системе теплоснабжения. Величины конечного удельного расхода энергии на отопление, установленные в ТСН РФ и в новом СНиП и пересчитанные на климатические условия Германии, находятся в пределах от 55 до 105 кВт-ч/(м²год). Очевидно, что немецкие нормы ниже новых российских норм на 20-27 % для многоквартирных жилых зданий и на 9-10 % для одноквартирных домов.

Рисунок №6. Сравнение по полезному расходу удельной энергии на отношение и воздухообмен по нормам ФРГ и ТСН РФ