CC BY
115Общие вопросы | . .. Научно-технический
строительства '' и производственный журнал
УДК 697.112:628.87
Л.А. ОПАРИНА, канд. эконом. наук (l.a.oparina@gmail.com), Ивановский государственный архитектурно-строительный университет
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
Активные Пассивные
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
Теплообменник Вентилируемые окна
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
щие нормативным требованиям удельной потребности в тепловой энергии на отопление (или охлаждение) и вентиляцию, получили название «энергоэффективные здания». Таким образом, разработчики нормативно-правовой документации, посвященной энергетической эффективности зданий, определяют энергетическую эффективность здания как свойство объекта и его инженерных систем обеспечивать заданный уровень расхода тепловой энергии для поддержания оптимальных параметров микроклимата помещений [1].
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.
Авторы методических основ проектирования энергоэффективных зданий определяют энергоэффективное здание как совокупность архитектурных и инженерных решений, наилучшим образом отвечающих целям минимизации расходования энергии на обеспечение микроклимата в помещениях здания, то есть результат выбора определенными научными методами совокупности технических решений, наилучшим образом отвечающих поставленной цели [2]. Данное определение содержит основные признаки понятия «энергоэффективное здание», однако не учитывает особенности современной энергетической экономики, а именно необходимости минимизации финансовых ресурсов на обеспечение энергоэффективности.
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
Солнечная энергия
Теплопоступления от солнечной радиации через вентилируемое окно
Рециркуляционный воздуховод в плитах перекрытия_
Север_
Площадь остекления уменьшена
Ввод холодного водоснабжения
Вывод сточных вод
Теплые полы
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
хаус), основной характеристикой которого является сниженное в 2-4 раза потребление первичной энергии по сравнению с базовым 2001 г. и действующими нормами [3]. Таким образом, КЭРМ-хаус по характеристикам и требованиям также можно определить как энергоэффективное здание.
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:
1. Понятие «энергоэффективное здание» определено через ближайший род - строение и видовое отличие - соответствие нормативам энергопотребления.
2. Определение соразмерно, то есть объем определяемого понятия и понятия, посредством которого определено искомое понятие, одинаковы, соответственны.
3. 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.
8'2010
3
Общие вопросы строительства
Научно-технический и производственный журнал
4. Определяемое понятие не содержит круга, то есть энергоэффективное здание не определено посредством такого понятия, которое само становится ясным только посредством определяемого понятия.
5. 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.
6. Определение логически непротиворечиво.
7. Определение четкое, ясное, не содержит двусмысленностей [4].
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.
Список литературы
1. Матросов Ю.А., Гольштейн Д. Нормы и стандарты энергоэффективности зданий: региональный подход // Теп-лоэффективные технологии. Информационный бюллетень. 1996. № 4. С. 24-30.
2. Табунщиков Ю.А., Бродач М.М., Шилкин Н.В. Энергоэффективные здания. М.: АВОК-ПРЕСС, 2003. 200 с.
3. Матросов Ю.А., Осипов Г.Л. Стратегия устойчивого развития строительного комплекса России / Материалы пленарного заседания НИИСФ РААСН. М., 2006. С. 6-9.
4. Кондаков Н.И. Логический словарь-справочник. М.: Наука. 1975. 720 с.
