Научная статья на тему 'Анализ основных способов проведения энергетической санации в жилых зданиях'

Анализ основных способов проведения энергетической санации в жилых зданиях Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
516
68
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ САНАЦИЯ / ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ / ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ / ПОТЕНЦИАЛ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ / ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ / ENERGY SANITATION / ENERGY EFFICIENCY / ENERGY SAVING / ENERGY SAVING POTENTIAL / RESIDENTIAL BUILDINGS

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Цопа Н. В.

В работе выявлены особенности проведения санации жилых зданий на основе применения существующих способов проведения энергетической санации. Определены наиболее перспективные способы проведения энергетической санации. К ним отнесены: утепление кровель, чердачных перекрытий, подвалов, замена оконных блоков, устройство автоматизированного узла управления системой отопления; переход на горизонтальные системы отопления, установка термостатов и приборов поквартирного учета тепла, устройство вентиляционных систем с утилизацией или рекуперацией тепла, а также гигрорегулируемыми затворами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF THE BASIC METHODS OF CARRYING OUT THE ENERGY SANATATION IN RESIDENTIAL BUILDINGS

The article reveals the peculiarities of sanitation for residential buildings on the basis of the use of existing methods for conducting energy sanitation. The most promising methods for conducting energy sanitation were identified. They include: insulation of external enclosing structures, roofs, attics and basements; replacement of window units with more energy efficient ones; the device of the automated control unit of the heating system; transition to horizontal heating systems with the possibility of quarterly heat metering and the installation of thermostats; the device of ventilation systems with heat recovery or recuperation, as well as hygro-adjustable closures.

Текст научной работы на тему «Анализ основных способов проведения энергетической санации в жилых зданиях»

УДК 620.9

АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ СПОСОБОВ ПРОВЕДЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ САНАЦИИ В ЖИЛЫХ

ЗДАНИЯХ

Цопа Н.В.

Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского, Академия строительства и архитектуры, г. Симферополь, ул. Киевская, 181 E-mail: [email protected]

Аннотация. В работе выявлены особенности проведения санации жилых зданий на основе применения существующих способов проведения энергетической санации. Определены наиболее перспективные способы проведения энергетической санации. К ним отнесены: утепление кровель, чердачных перекрытий, подвалов, замена оконных блоков, устройство автоматизированного узла управления системой отопления; переход на горизонтальные системы отопления, установка термостатов и приборов поквартирного учета тепла, устройство вентиляционных систем с утилизацией или рекуперацией тепла, а также гигрорегулируемыми затворами.

Ключевые слова: энергетическая санация, энергоэффективность, энергосбережение, потенциал энергосбережения, жилые здания.

ВВЕДЕНИЕ

Современное развитие инновационных технологий в различных сферах экономки, увеличение численности населения на планете, рост экономик ведущих государств, содействует повышению энергопотребления в общепланетарных масштабах. В российской экономике наибольшее энергопотребление характерно для обрабатывающей промышленности, на втором месте по объемам потребления энергоресурсов находится жилищный сектор. Именно поэтому необходимо добиваться снижения потребления энергии при проектировании и эксплуатации зданий, тем самым повышая их энергоэффективность, с учетом архитектурно-планировочных, организационно-технологических и конструктивных решений существующих и строящихся жилых зданий. Совокупность этих направлений и каждое из них, в частности, имеет ряд преимуществ, эффективность которых зависит от экономических, климатических, технических и множества других факторов. Главной задачей в настоящее время является оптимизация этих решений на основе анализа основных способов проведения энергетической санации в жилых зданиях.

АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ, МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДОВ

В современной технической литературе достаточно актуальными являются проблемы,

посвященные исследованию вопросов

энергосбережения и энергоэффективности. Наибольший вклад в изучение теоретических и разработку практических мероприятий в сфере энергосбережения внесли такие отечественные ученые как: Бадьин Г.М., Иванов Г.С., Подолян Л.А., Табунщиков Ю.А., Федяева П.В., Шеина С.Г. и многие другие.

Как отмечено в работе Бадьина Г.М., проблематика сбережения энергии в строительной отрасли особо остро возникла во второй половине 70-х годов XX века. Связано это было с мировым экономическим кризисом 1974 года, вследствие чего была осознана проблема необходимости экономии энергетических ресурсов. В этот период, на фоне экономического кризиса, который не обошел стороной строительную отрасль, появилась идея необходимости строительства энергетически эффективных зданий и сооружений, в особенности применительно к инженерным системам и ограждающим конструкциям здания [1]. Этот период времени характеризуется фрагментарной реализаций проектов строительства энергоэффективных зданий, но, к сожалению, по причине отсутствия необходимых норм и стандартов широкого распространения энергоэффективное строительство не получило. В 80-е годы необходимая нормативная документация была сформирована в Германии, Дании, Швеции и с этого периода началось возведение энергоэффективных сооружений [2].

Проведенное Ивановым Г.С. исследование в сфере нормирования потерь тепловой энергии в 70-е годы в нашей стране, выявило минимальную реакцию на мировой кризис. В частности, в западноевропейских странах была повышена в 1,5-2 раза эффективность теплоизоляционных

конструкций, в то время как в нашей стране тепловые потери снизились не более, чем на 20% [3].

Реализация стратегии энергосбережения в жилищном фонде невозможна без определения способов и средств достижения необходимого уровня энергоэффективности. Проект

энергоэффективного здания должен быть результатом выбора таких технических решений, которые наилучшим образом отвечают поставленной цели - обеспечение энергосбережения при одновременном повышении качества микроклимата

[4].

Отечественный ученый Табунщиков Ю.А. уточнил понятийно-терминологический аппарат, в результате чего выделил две категории: энергоэффективное и энергоэкономичное здание.

Совокупность архитектурных, инженерных решений, которые направлены на минимизацию расходования энергии для обеспечение необходимого микроклимата в помещениях здания, являются основой энергетически эффективного здания. Отдельные решения или их система, которая направленна на снижение расхода энергии на обеспечение микроклимата в помещениях здания составляют основу энергетически экономичных зданий [4].

Профессор Шеина С.Г. в своих исследованиях пришла к выводу, что большой потенциал эффективного использования энергии имеется в жилищном фонде Российской Федерации. Потери энергии в жилых домах старого фонда превышают проектные значения на 20-30 %, что связано с изношенностью инженерных сетей и коммуникаций, в среднем до 50%, низким качеством строительства и эксплуатации [9]. В данной связи остро стоит вопрос о разработке методики проведения энергетической санации в жилищном строительстве.

Проведенный анализ основных публикаций отечественных ученых, в сфере энергосбережения, выявил необходимость проведения комплексного исследования существующих способов проведения энергетической санации в жилых зданиях.

ЦЕЛЬ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью данной работы является исследование существующих в отечественной и зарубежной практике способов и методов проведения энергетической санации в жилых зданиях с учетом нормативного регулирования энергосберегающей политики в строительном комплексе, а также выявление наиболее перспективного из них. В рамках поставленной цели в работе решены следующие задачи: исследованы особенности проведения комплексной санации жилых зданий на основе применения существующих способов проведения энергетической санации; определены наиболее перспективные способы проведения энергетической санации.

ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ С РЕЗУЛЬТАТАМИ И ИХ АНАЛИЗОМ

Задача увеличения энергосбережения в жилищном строительстве связана с исключением причин нерационального расхода тепловой энергии, выбором альтернативных решений. Согласно некоторым оценкам, удельные теплопотери здания распределены следующим образом: 40% -инфильтрация нагретого воздуха; 30% -недостаточное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций; 30% - нерациональный расход горячей воды и нерегулируемое отопление.

Причинами нерационального расхода энергии являются: большое количество сетей наружных теплотрасс и их недостаточная теплоизоляция; недостача приборов учета и регулирования на системе отопления и горячего водоснабжения; отсутствие современных типов котельного оборудования на некоторых предприятиях теплоэнергетики; недостаточное использование вторичных источников энергии; некачественная теплоизоляция подвалов, перекрытий,

светопрозрачных ограждений, наружных стен; неплотность сопряжения оконных и дверных блоков; нерегулируемые системы естественной вентиляции

[5].

Для устранения нерационального расхода тепловой энергии необходимо проведение энергетической санации с учётом как технических, так и финансово-экономических, социальных факторов жилого дома. Мероприятия энергетической санации позволят не только улучшить условия проживания на длительный срок и восстановить первоначальное техническое состояние жилого дома, но и экономить энергию, ресурсы, сокращать энергетические потери. Наиболее обширным опытом в сфере энергетической санации обладают немецкие

эксперты Б. Шварц и В. Белов. По их мнению, в комплексную энергетическую санацию, в современных условиях, обязательно входят следующие мероприятия: замена покрытия крыши и утепление чердачного помещения; дополнительная изоляция фасада; замена окон и балконных дверей; изоляция потолка подвала; обновление отопительной системы, стояков холодной и горячей воды; обновление вентиляционной системы;

интегрирование систем регенерации тепла; устройство тамбура, обновление входной двери, подъезда и лестничных пролётов [6].

Проанализировав опыт Германии, можно констатировать, что под комплексной санацией понимается всеобъемлющая модернизация здания, включая системы инженерного оборудования, без учета перепланировки. Мероприятия по санации, с точки зрения экономии энергии, делят на две группы: энергетически обязательные и энергетически необязательные. К энергетически обязательным мероприятиям относятся: утепление кровель и чердаков, фасадов, перекрытий подвалов; замена окон и балконных дверей; обновление системы отопления и горячего водоснабжения, системы вентиляции. Гидроизоляция кровель и т.п.; замена сантехнического оборудования; облицовка кафелем кухонь и санузлов; обновление системы электроснабжения; обновление входных дверей квартир; обновление и пристройку новых балконов и лоджий; ремонт лестничных клеток; создание архитектурно-выразительных входов в здания являются энергетически необязательными мероприятиями.

Проведенная в последнее время энергетическая санация панельных жилых домов в Германии, позволила достичь 30-50% экономии энергоресурсов в зависимости от материала ограждающих конструкций [7].

Энергетически обязательные мероприятия непосредственно влияют на уровень потребления энергии в здании, что подтверждается анализом методики расчета удельного расхода тепловой энергии на отопление по СП 50.13330.2012.

Таким образом, мероприятия в области энергетической санации условно можно разделить на два направления: мероприятия по санации наружных ограждающих конструкций и мероприятия, направленные на повышение эффективности технических решений и инженерных систем.

Основным способом повышения

теплозащитных качеств ограждающих конструкций для капитально ремонтируемых и реконструируемых зданий является внутреннее и наружное утепление (рис. 1) [3]. Конструктивные решения, направленные на улучшение теплозащитных свойств наружных ограждающих конструкций, имеют множество вариаций, различающихся по виду материала, количеству слоев, толщине, теплотехническим и эксплуатационным характеристикам. Утепление изнутри отапливаемого помещения имеет недостатки. Оно переводит конструкции в область отрицательных температур. В процессе эксплуатации по разным причинам происходит увеличение влагосодержания материальных слоев ограждений, но в большинстве случаев причиной повышения влажности является конденсация влаги из воздуха. Конденсация влаги может протекать как на внутренней поверхности, так и в толще ограждения и происходит при температуре точки росы. Выходящие наружу пары влаги проходят через слой утеплителя и упираются в слой стены и конденсируется на холодной поверхности. При внутреннем утеплении практически невозможно установить теплоизоляционный материал в местах примыкания перекрытий к наружной стене, как следствие образуются «мостики холода».

Наружное утепление ограждающих конструкций является более рациональным способом не только повышения теплозащиты оболочки здания, но и для поддержания температурно-влажностного режима [8].

Системы утепления ограждающих конструкций по конструктивным решениям делятся на два типа: системы утепления фасадов с вентилируемой воздушной прослойкой («вентилируемые фасады»); штукатурные (мокрые) системы утепления.

В отечественной практике для утепления ограждающих строительных конструкций наибольшее применение нашли: теплоизоляционные плиты из минеральной ваты; конструкции ограждений с экструдированным и вспененным полистиролом в качестве утеплителя; теплоизоляционные плиты, изготовленные из базальтовых горных пород [5].

Для теплоизоляции наружных ограждающих конструкций также применяются такие инновационные материалы как: пеностекло, материалы на основе аэрогеля, изоллат, вакуумные теплоизоляционные панели (ВИП).

Рис. 1. Средства по повышению теплозащиты оболочки здания Fig. 1. Means to improve the thermal protection of the building shell

Также стоит отметить, что снижение влияния теплопроводных включений является важным аспектом повышения теплозащиты зданий. Современным и простым способом избежать образования мостика холода в балконной плите является использование специальных готовых теплоизоляционных балконных элементов. Теплоизоляционные несущие элементы бывают

следующих классов: бетон - бетон, бетон - металл, металл - металл.

Для сравнения данных теплоизоляционных материалов и анализа целесообразности их применения в жилищном строительстве структурируем их в таблицу (табл. 1) [10].

Таблица 1 Сравнительная характеристика теплоизоляционных материалов Table 1 comparative characteristics of thermal insulation materials

Тип материала Коэффициент теплопроводности Вт/(мК) Плотность кг/м3 Огнестойкость Рыночная стоимость м3, руб Область применения Отличительные характеристики

Минеральная вата 0,038 - 0,045 35 - 160 НГ 1600 - 3500 наружное и внутреннее утепление, каркасное утепление экологичность, долговечность

Пено-полистерол (вспененный) 0,03 - 0,04 15 - 40 Г4 650 - 1500 внутреннее и наружное, утепление кладок экономичность

Пенопо-листерол (экструди-рованный) 0,038 - 0,045 25 - 50 Г2 - Г4 3500 - 5000 утепление подземных частей, покрытий долговечность, прочность

Пеностекло 0,04 - 0,11 120 - 400 НГ 7000 -20000 внутреннее, внешнее утепление, утепление покрытий экологичность, прочность

Несущие теплоизоляционные элементы 0,11 80 без учета арматуры НГ 8000 -12000 м. погонный разрыв теплового моста между перекрытиями прочность, эффективность, эксклюзивность

Следует отметить, что при утепленном фасаде некачественно установленные или изношенные стеклопакеты могут являться источником высоких теплопотерь во время отопительного периода. Поэтому важным мероприятием является установка современных стеклопакетов из ПВХ с энергосберегающими стеклами [11].

По данным немецкого профессора В. Файста, светопропускающие строительные элементы имеют более высокие коэффициенты теплопередачи, нежели непрозрачные стены или кровля. При этом коэффициент теплопередачи для пассивного дома: Шены = 0,15 Вт/(м2К) и иостекления = 0,7 Вт/(м2К).

Использование больших площадей наружного остекления приводит и к большим теплопотерям, поэтому увеличение остекления не содействует экономии тепла, особенно в зимние месяцы. Более важной категорией является качество, а не количество остекления, при чем не следует любой ценой оснащать энергоэффективные дома остеклениями с большими площадями южной ориентации [12].

Теплопотери оконных переплетов

складываются из теплопроводности, конвекции и теплового излучения. Для снижения теплопотерь от теплопроводности и конвекции, используют стеклопакеты, но это дает незначительный эффект, так как основная доля потерь тепла происходит за счет теплового излучения. Для снижения этих потерь используют стекла с низкоэмиссионным покрытием, энергосберегающие стекла. Такие стекла позволяют проходить в помещение солнечным коротковолновым излучениям и препятствуют выходу длинноволнового теплового излучения, как пример от отопительного прибора. В таблице 2 показаны возможные типы остеклений [12].

При монтаже современных типов оконных систем значительно повышается герметичность здания, и как следствие снижается инфильтрация воздуха, возникает необходимость в монтаже дополнительных приточных вентиляционных клапанов для достижения нормативного воздухообмена. На современном рынке существует масса решений монтажа приточных вентиляционных клапанов как в теле оконного блока, так и в наружных ограждениях.

Одним из способов повышения энергоэффективности здания является остекление лоджий и балконов, замена старых оконных рам на энергосберегающие окна, а также уплотнение щелей оконных и дверных проемов. Установлено что, остекление лоджий и балконов позволяет снизить теплопотери. Вследствие уменьшения перепада температур и снижения коэффициента теплоотдачи за счет отсутствия ветра происходит снижение теплопотерь через ограждающие конструкции.

Что касается эксплуатации инженерных систем, то существует два основных подхода, при которых можно достигнуть экономии энергоресурсов: либо за счет повышения эффективности систем, либо за счет уменьшения потребления энергоресурсов при надлежащем контроле над их расходом.

В научных трудах Страховой Н. А., Арутюняна А.А., Шеиной С.Г., Подоляна Л. А. и других известных ученых, описан комплекс энергосберегающих мероприятий связанных с модернизацией систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, энергоснабжения, автоматизации, использование нетрадиционных, возобновляемых источников тепла. Как и повышение тепловой защиты здания при проектировании мероприятий энергетической санации очень важная роль отводится средствам по повышению эффективности инженерных систем (рис. 4).

По мнению Федяевой П.В. инженерные решения по реконструкции и проектированию систем обеспечения микроклимата позволяют экономить энергию путём улучшения традиционных систем энергоснабжения и кондиционирования, внедрения различных способов автоматизации, использования возобновляемых источников энергии в пределах ограждающей оболочки здания.

На данный момент, самым перспективным направлением в этой области, является модернизация систем освещения. Рекомендуется в местах общего пользования многоквартирного дома замена ламп накаливания на светодиодные лампы с датчиками движения. Для стимулирования населения к приобретению энергосберегающих ламп необходимо использование государственного влияния на снижение максимально допустимой мощности ламп для установки в квартирах. Например, с 1 января 2011 г. был введен запрет на оборот ламп накаливания мощностью 100 Вт и более.

Таблица 2 Энегосберегающие системы остекления

Table 2 energy-Saving glazing systems

№ схемы Тип остекления Коэфф. теплопередачи остекления и^ Вт/(м2К), ^стекл., (м2°С)/Вт] Коэфф. общего пропускания солнечной энергии ^ %

1 2 стекла с одним низкоэмиссионным покрытием / аргон (этот тип остекления при больших площадях не пригоден для пассивных зданий) 1,1___1,4 [0.91...0,71] 55_68%

2 3 стекла с двумя низкоэмиссионными покрытиями, 2*11 мм/криптон 0,5_0,7 [2_1,43] 45_57%

2 3 стекла с двумя низкоэмиссионными покрытиями, 2*16 мм/аргон 0,6_0,8 [1,66 _1,25] 45_53%

3 Двойная оконная рама, два стеклопакета с двумя стеклами (2*2 стекла) с одним низкоэмис. покрытием на каждом / аргон 0,6 [1,66] 47%

4 2 стекла с одним низкоэмиссионным покрытием / аргон, и перед ними одно стекло с твердым покрытием (к - стекло) 0,8 [1,25] 50%

Если рассматривать системы отопления, то фактически в большей части жилищного фонда установлена вертикальная, однотрубная система отопления, которая затрудняет монтаж приборов учета тепла и термостатических клапанов. Решением данной проблемы можно считать применение двухтрубных систем с поквартирным регулированием и учетом потребленного теплоносителя, что (рис. 5) позволяет экономить до 20% тепловой энергии по сравнению с существующими вертикальными однотрубными системами. Приборы авторегулирования комнатной температуры экономят 10-12% тепловой энергии

[13].

Установка термостатических кранов и улучшение оборудования управления в многоквартирных зданиях дает до 14% энергосбережения.

Термостатические краны на радиаторах в сочетании с теплоизоляцией крыш также увеличивают энергосбережение [8]. Установка поквартирных приборов учета расхода горячей воды позволяет сэкономить до 10% тепловой энергии, и приборов, регулирующих системы отопления, тем

самым исключая перегрев помещения 10-12%. Таким образом, можно сэкономить до 25% тепловой энергии.

Исходя из анализа последних работ Табунщикова Ю.А., видна динамика изменения теплопотерь жилых зданий (табл. 3). Как показывает таблица, при общем снижении расхода тепловой энергии на отопление, удельные теплопотери на нагрев приточного воздуха растут. Поэтому для сокращения расхода энергии на нагрев приточного воздуха необходимо разрабатывать советующие мероприятия. Таким мероприятием может быть применение систем с рекуперацией или утилизацией теплоты вытяжного воздуха. Модернизация вентиляционных систем даёт возможность сократить расход тепла на отопление зданий на 20-30%.

Зарубежная практика подтверждает огромные перспективы внедрения систем вентиляции с рекуперацией тепла (рис. 6). Рекуперация тепла в вентиляционных системах - это процесс, при котором тепло отработанного вытяжного воздуха передается свежему холодному приточному воздуху благодаря монтажу высокоэффективных

теплообменников.

Средства по повышению энергоэффективности инженерных систем в жилых зданиях

Отопление Кондиционирование Вентиляция Освещение ГВС

| 1 | | 1

Автономные источники теплоснабжения Индие идуальные системы Рационализация системы Максим альное использование естественного освещения 1 Энергоэ ффектив-ные источники света 1 Авторегулирован ие освещения 1 Снижение прямых затрат

1 1

1 Автор егулнр ова ние Использав ание эффективного оборудования Аккумуляция вентиляционного воздуха Утилизация тепла горячей воды

Снижение прямых потерь тепла Солнцезащитны е устройства Рекуперация тепла 1 Повторное нспользоеание тепла сточных вод

1 1

Автоматическое управление Автом атическое регул ир ование воздухообмена

Утилизация энергии искусственного освещения

п

Установка приборов учета и контроля энергоносителей, введение энергосберегающих стандартов на бытовые приборы н источники освещения, использование энергоэффективного оборудования

Рис. 4. Средства по повышению энергоэффективности инженерных систем Fig. 4. Means to improve energy efficiency of engineering systems

Рис. 5. Двухтрубная система отопления Fig. 5. Two-pipe heating system

Таблица 3 Соотношение теплопотерь жилых зданий Table 3 Heat loss ratio of residential buildings

Период, год Нормативный расход тепловой энергии на отопление кВтч/м2 Теплопотери через несветопрозрачные ограждающие конструкции, % Теплопотери через светопрозрачные ограждающие конструкции, % Теплопотери, связанные с нагревом приточного воздуха, %

1995 - 2000 180 - 200 47 21 32

2000 - 2016 95 - 105 26,5 26,5 47

С 2016 70 25 17 58

Проектируя системы вентиляции в пассивных домах В. Файст пришел к выводу, что рекуперация тепла должна быть высокоэффективной и доля возврата тепла рекуператора должна составлять более 75%, при этом дополнительные теплопотери

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

будут низкими. Доля возврата тепла более 75% достижима сегодня только с использованием больших теплообменников с принципом встречных потоков или с использованием комбинированных теплообменников с перекрестным потоком.

Рис. 6. Система вентиляции с рекуперацией тепла Fig. 6. Ventilation system with heat recovery

Что касается систем, преобразующих активных системах используются различные солнечную энергию, то Сардыкова А.О, делит их на устройства и приборы, которые аккумулируют в себе две основные группы: активные, пассивные. В солнечную энергию и передают её потребителю в

виде тепла (рис. 7) или в виде электричества. В качестве устройств аккумулирования применяют солнечные коллектора фотоэлементы.

В пассивных системах преобразования солнечной энергии нет приборов, так как в качестве накопителя солнечной энергии используются элементы здания.

Пассивное системы использования солнечной энергии помогают накапливать и равномерно распределять по дому солнечное тепло, которое используется только для обогрева.

К пассивным системам относятся: нагрев изолированного остеклённого объёма,

использование гелиотеплиц или солнечной комнаты ^ишрасе); и нагрев термоаккумулирующего элемента здания. В энергетической санации чаще применяются активные системы ввиду более высокого энергетического эффекта при меньших капитальных затратах.

Одним из перспективных направлений энергетической санации является применение тепловых насосов. Васильев Г.П., проведя ряд исследований, подтверждает эффективность использования теплоты грунта.

Рис. 7. Системы отопления и горячего водоснабжения с солнечными коллекторами Fig. 7. Heating and hot water supply systems with solar collectors

В почвенно -климатических условиях России наиболее перспективными являются теплонасосные системы теплохладоснабжения зданий и сооружений, которые применяют в качестве источника тепла грунт поверхностных слоев Земли (рис. 8). К источникам такой тепловой энергии

относится: грунт поверхностных слоев Земли; водоёмы и природные водные потоки; окружающий воздух; вентиляционные выбросы зданий и сооружений; канализационные стоки; сбросное тепло технологических процессов [14].

Рис. 8. Теплонасосные системы с грунтовыми теплообменниками Fig. 8. Heat pump systems with ground heat exchangers

Для получения теплоты из грунта и грунтовых вод конструкции теплообменников делятся на три типа: вертикальные теплообменники (зонды); горизонтальные теплообменники (коллекторы); теплообменники типа «корзина» и «спираль».

Еще в 2005 году, исследуя проблемы повышения энергоеффективности жилых зданий Подолян Л.А. высказал гипотезу, что сточные воды, по аналогии с внешним воздухом, являются источником тепла низкотемпературного типа, которые могут быть использованы тепловыми насосами. Обычно в городских застройках температура сточных воды колеблется от +8°С зимой до +20°С летом, поэтому их можно в очищенном, либо необработанном виде использовать как источник тепла.

Тепловые насосы на вытяжном воздухе являются альтернативой системам вентиляции с рекуперацией [9].

В данное время на рынке существует значительное количество технологий, для повышения энергоэффективности зданий, но для выбора оптимальных решений в конкретных случаях не достаточно расчетных значений, и нужно руководствоваться не только датой ввода в эксплуатацию здания, временем приватизации, но и физическим износом необходимых к улучшению конструктивных элементов здания: стены, перекрытия, система отопления, система электроснабжения. В этих случаях используют энергоаудит, натурное энергетическое

обследование, как более эффективный метод энергосбережения.

Энергетическое обследование необходимо для оценки эффективности использования

энергетических ресурсов и снижения расходов на энергообеспечение, для контроля за соблюдением действующего законодательства в области энергосбережения и рационального расходования топливно-энергетических ресурсов.

Проводят энергетические обследования организации, которые являются членами саморегулируемых организаций (СРО) в области энергетических обследований. Таким образом, производится двойной контроль за результатами деятельности таких компаний - сначала проверку осуществляет СРО, а затем Министерство энергетики РФ (Минэнерго).

Итоговыми документами обследования являются энергетический паспорт потребителя ТЭР и отчет о результатах обследования, с выводами о

соответствии, или несоответствии объекта нормативным показателям энергоэффективности.

В рамках данного исследования выявлены особенности проведения комплексной санации жилых зданий на основе применения существующих способов проведения энергетической санации, на основании чего определены наиболее перспективные способы проведения

энергетической санации. Установлено, что вследствие последних изменений в нормативной базе к наиболее перспективным методам энергетической санации можно отнести: утепление кровель, чердачных перекрытий, подвалов, замена оконных блоков, устройство автоматизированного узла управления системой отопления; переход на горизонтальные системы отопления, установка термостатов и приборов поквартирного учета тепла, устройство вентиляционных систем с утилизацией или рекуперацией тепла, а также гигрорегулируемыми затворами.

Исследование существующих в отечественной и зарубежной практике способов и методов проведения энергетической санации в жилых зданиях с учетом нормативного регулирования энергосберегающей политики в строительном комплексе позволяет сделать вывод о том, что перспективами дальнейшего исследования является расчет сроков окупаемости и сроков эксплуатации внедряемых систем и оборудования, денежные протоков с учетом дисконтирования и роста тарифов на энергоресурсы, оценка сопутствующей экономии, в частности высвобождение складских помещений, сокращение сроков сервисного обслуживания, удобство и простота эксплуатации оборудования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бадьин Г.М. Строительство и реконструкция малоэтажного энергоэффективного дома [текст] / Г.М. Бадьин. - СПб.: БХВ-Петербург, 2011. - 432 с.

2. Цопа Н.В. О необходимости нормативного регулирования современной энергосберегающей политики в строительном комплексе [текст] / Н.В. Цопа, В.В. Малахова, Л.С. Ковальская // Строительство и техногенная безопасность. - 2017.

- № 6 (58). - С. 91-98.

3. Иванов Г.С. Нормирование и рентабельность повышения уровня теплозащиты ограждающих конструкций [текст] / Г.С. Иванов // Жилищное строительство. - 1994. - № 1. - С. 23-26.

4. Табунщиков Ю.А. Энергоэффективные здания и инновационные инженерные системы [текст] / Ю.А. Табунщиков // АВОК. - 2014. - № 1.

- С. 6-11.

5. Матвиевский А. Утепление стен и существующих ограждающих конструкций [Электронный ресурс] / А. Матвиевский, Н. Умнякова // Максмир. - 2011. - Режим доступа: http://www.maxmir.com/publish/p_tech1.html

6. Белов В., Шварц Б. Энергосберегающая санация типовых жилых зданий: немецкий опыт для российских регионов. Аналитический сборник материалов семинаров Немецкого Общества по международному сотрудничеству (GIZ) для ассоциаций выпускников Президентской программы Российской Федерации [Электронный ресурс] / В. Белов, Б. Шварц. - Режим доступа: https://www.managerprogramm.de/wp-content/uploads/2014/06/Sanierung_Wohngebaeude.pd f

7. Нефедов В.А. Опыт управления жилищной и коммунальной сферой в Германии [текст] / В.А. Нефедов // Вестник Томского государственного университета. - 2007. - № 301. - С. 161-164.

8. Подолян Л.А. / Энергоэффективность жилых зданий нового поколения [текст] / Л.А. Подолян // Дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. - Москва, 2005. - 185 с.

9. Шеина С.Г. Анализ и расчет «мостиков холода» с целью повышения энергетической эффективности жилых зданий РГСУ [текст] / С.Г. Шеина, А.Н. Миненко // Инженерный вестник Дона. - 2012. - № 4-1 (22). - С. 131-134.

10. Цопа Н.В. / Перспективы применения инновационных материалов для теплозащиты наружных ограждающих конструкций жилых зданий [текст] / Н.В. Цопа, А.С. Чернобай // Актуальные проблемы строительства: материалы 69-й Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и докторантов / М-во образования и науки Рос. Федерации, С.-Петерб. гос. архитектур.-строит. ун-т. - СПб. : 2016. - С. 141-145.

11. Колмогоров О.И. Формирование механизма управления энергосбережением при капитальном ремонте в жилищной сфере [текст] / О.И. Колмогоров // Дисс. на соискание уч. ст. канд. экон. наук. - Санкт-Петербург, 2015. - 160 с.

12. Файст В. Основные положения по проектированию пассивных домов [текст] / В. Файст. - М: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2008. - 144 с.

13. Федяева П.В. Организационно-технологическое обеспечение повышения энергоэффективности в жилищном фонде субъекта Российской Федерации [текст] / П.В. Федяева // Дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. - Ростов-на-Дону, 2015. - 217 с.

14. Васильев Г.П. Теплохладоснабжение зданий и сооружений с использованием низкопотенциальной тепловой энергии поверхностных слоев земли [текст] / Г.П. Васильев // Дисс. на соискание уч. ст. докт. техн. наук. - М. : МГСУ, 2006. - 432 с.

REFERENCES

1. Badin G.M. Construction and reconstruction of a low-rise energy-efficient house [text] / G.M. Badin. -St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2011. - 432 p.

2. Zopa N.V. On the need for regulatory regulation of modern energy-saving policies in the construction sector [text] / N.V. Zopa, V.V. Malakhov, L.S. Kovalskaya // Building and technogenic security. -2017. - No. 6 (58). - P. 91-98.

3. Ivanov GS Rationing and profitability of increasing the level of thermal protection of enclosing structures [text] / GS. Ivanov // Housing construction. -1994. - No. 1. - P. 23-26.

4. Tabunshchikov Yu.A. Energy-efficient buildings and innovative engineering systems [text] / Yu.A. Tabunshchikov // ABOK. - 2014. - No. 1. - P. 611.

5. Matvievsky A. Warming of walls and existing enclosing structures [Electronic resource] / A. Matvievsky, N. Umnjakova // Maxmir. - 2011. - Access mode: http://www.maxmir.com/publish/p_tech1 .html

6. Belov V., Schwartz B. Energy-saving sanitation of typical residential buildings: German experience for Russian regions. Analytical collection of materials of seminars of the German Society for International Cooperation (GIZ) for associations of graduates of the Presidential Program of the Russian Federation [Electronic resource] / V. Belov, B. Schwartz. - Access mode: https://www.managerprogramm.de/wp-content/uploads/2014/06/Sanierung_Wohngebaeude.pd f

7. Nefedov V.A. Experience in managing housing and communal services in Germany [text] / V.A. Nefedov // Bulletin of Tomsk State University. - 2007.

- No. 301. - P. 161-164.

8. Podolyan L.A. / Energy efficiency of residential buildings of a new generation [text] / L.A. Podolyan // Diss. for the competition uch. Art. Cand. tech. sciences.

- Moscow, 2005. - 185 with.

9. Sheina SG Analysis and calculation of "cold bridges" to improve the energy efficiency of residential buildings of the RSSU [text] / S.G. Sheina, A.N. Minenko // The engineer's messenger of the Don. -2012. - No. 4-1 (22). - P. 131-134.

10. Zopa N.V. / Prospects for the use of innovative materials for thermal protection of external enclosing structures of residential buildings [text] / N.V. Zopa, A.S. Chernobay // Actual problems of construction: materials of the 69th International scientific and practical conference of students, graduate students, young scientists and doctoral students / M-in education and science Ros. Federation, S.-Petersburg. state. architects.-Builds. un-t. - St. Petersburg. : 2016. - P. 141-145.

11. Kolmogorov OI Formation of the mechanism of energy saving management during major repairs in the housing sector [text] / O.I. Kolmogorov // Diss. for

the competition uch. Art. Cand. econ. sciences. - St. Petersburg, 2015. - 160 p.

12. Faist B. Basic provisions on the design of passive houses [text] / V. Faist. - M: Publishing house of the Association of Construction Universities, 2008. -144 p.

13. Fedyaeva P.V. Organizational and technological support for improving energy efficiency in the housing fund of the subject of the Russian

Federation [text] / P.V. Fedyaeva // Diss. for the competition uch. Art. Cand. tech. sciences. - Rostov-on-Don, 2015. - 217 with.

14. Vasiliev G.P. Heat and Cooling of Buildings and Structures Using Low-Potential Thermal Energy of Surface Layers of the Earth [text] / G.P. Vasiliev // Diss. for the competition uch. Art. Doct. tech. sciences. - M.: MTCy, 2006. - 432 c.

ANALYSIS OF THE BASIC METHODS OF CARRYING OUT THE ENERGY SANATATION IN

RESIDENTIAL BUILDINGS

Tsopa N. V.

Summary. The article reveals the peculiarities of sanitation for residential buildings on the basis of the use of existing methods for conducting energy sanitation. The most promising methods for conducting energy sanitation were identified. They include: insulation of external enclosing structures, roofs, attics and basements; replacement of window units with more energy efficient ones; the device of the automated control unit of the heating system; transition to horizontal heating systems with the possibility of quarterly heat metering and the installation of thermostats; the device of ventilation systems with heat recovery or recuperation, as well as hygro-adjustable closures.

Key words: energy sanitation, energy efficiency, energy saving, energy saving potential, residential buildings.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.