CC BY
32Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Reports of the VII Academic reading "Actual issues of building physics"
УДК
С.И. КРЫШОВ, канд. техн. наук ([email protected]), И.С. КУРИЛЮК, инженер-строитель ([email protected])
«Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве» (ГБУ «ЦЭИИС») (119192, г. Москва, ул. Винницкая, 8, стр. 1)
Проблемы экспертной оценки тепловой защиты зданий
Приведены статистические данные экспериментальной оценки сопротивления теплопередаче строительных конструкций более ста современных зданий в натурных условиях. Обозначены противоречия в нормативно-правовых актах, проектной и нормативной документации. Из приведенной статистики испытаний проекту и нормативным требованиям не соответствуют 99% панельных стен и более 90% стен с вентилируемым фасадом (при нормативном значении приведенного сопротивления теплопередаче стен 3,13 м2.оС/Вт). Первопричиной несоответствия заявленных в проектах теплотехнических показателей стен, покрытий и других несветопрозрачных ограждений с результатами испытаний является методика расчета действовавшего до 1 июля 2015 г. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», приводящая к завышению теплотехнических показателей. Перерасчет энергетических паспортов зданий с использованием измеренных ГБУ «ЦЭИИС» теплотехнических показателей показывает, что удельное энергопотребление вводимых в эксплуатацию многоэтажных жилых домов будет в 1,5-2 раза выше проектных значений. Для реального прогресса в области энергосбережения необходимо незамедлительное приведение в соответствие проектирования с требованиями и методами расчета теплозащитных характеристик зданий СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23.02.2003».
Ключевые слова: энергоэффективность, сопротивление теплопередаче, ограждающие конструкции, строительный контроль.
S.I. KRYSHOV, Candidate of Sciences (Engineering) ([email protected]), I.S. KURILYUK, Engineer-Builder, ([email protected]) The Centre of Expertise, Research and Testing in Construction (GBU "TsEIIS") (8, structure 1, Vinnitskaya Street, 119192, Moscow, Russian Federation)
Problems of Expert Assessment of Heat Protection of Buildings
Statistical data on the experimental assessment of resistance to heat transfer of building structures of over 100 modern buildings under natural conditions are presented. Contradictions in normative-legislative acts, design and normative documentation are indicated. Based on the statistics of tests, 99% of panel walls and over 90% of walls with ventilated facades don't conform to the design and normative requirements (at normative value of reduced resistance of walls to heat transfer - 3,13 m2oC/BT). The root cause of the non-conformance of thermal-technical indicators of walls, coatings, and other non-translucent enclosing structures stated in designs to the test results is a methodology of calculation of SNiP 23-02-2003 "Heat Protection of Buildings" which was in force till July 01, 2015, leading to the overvaluation of thermal-technical indicators. The recalculation of technical passports of buildings with the use of thermal-technical indicators measured by GBU «TsEIIS» shows that the specific energy consumption of commissioned multistory buildings is higher than design values by 1.5-2 times. For the real progress in the field of energy saving it is necessary to immediately harmonize the designing with requirements and methods of calculation of thermal-technical characteristics of buildings of SP 50.13330.2012 "Heat Protection of Buildings. Actualized Edition of SNiP 23.02.2003".
Keywords: energy efficiency, resistance to heat transfer, enclosing structures, construction control.
Политика в области энергосбережения, реализуемая в нормативных документах в строительстве, насчитывает уже не одно десятилетие, однако существуют многие нерешенные вопросы и проблемы [1].
В проектной документации требования к теплозащитной оболочке зданий приводятся в обязательном разделе «Энергоэффективность». Основные теплотехнические показатели, отражающие теплозащитные свойства здания -это приведенные сопротивления теплопередаче наружных ограждений и кратность воздухообмена помещений.
С использованием указанных характеристик можно расчетным путем определить удельное потребление тепловой энергии на отопление и вентиляцию; результаты расчета составляют энергетический паспорт здания.
Удельное потребление - это отношение потребленной тепловой энергии зданием в отопительный период года к общей площади (или отапливаемому объему) здания. Снижение этого показателя в долговременной перспективе -основная цель политики энергосбережения.
72016 ^^^^^^^^^^^^^
Органам Стройнадзора поручено присваивать класс энергетической эффективности многоэтажным жилым зданиям по данным расчетов или экспериментальных обследований перед вводом в эксплуатацию.
В период до 2013 г. источниками информации по экспериментальной оценке теплозащитных свойств ограждений строящихся зданий являлись заключения независимых организаций, аккредитованных в этой области.
Проектирование теплозащиты зданий до 1 июля 2015 г. регламентировалось СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». С 1 июля введена в действие новая, актуализированная редакция СНиП (СП 50.13330.2012) .
В актуализированной редакции СНиП сохранены нормы предшествовавшего документа, но изменена методика расчета приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен.
По нормам СНиП 23-02-2003 для Москвы и области сопротивление теплопередаче стен многоэтажных жилых домов должно быть не менее 3,13 м2оС/Вт.
- 3
Доклады VII Академических чтений «Актуальные вопросы строительной физики»
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
30
d
ю 25
20
со
X
I со 15
о 10
3
I 5
с
0
3,6%
7,3%
7,3%
5,1%
13,9%
17,5%
16,1%
19,7%
5,1%
4,4%
19,3%
7%
26,3%
18,4%
13,2%
9,6%
3,5%
0,9% 0,9% 0,9%
0,45-05 0,5-0,55 0,55-0,6 0,6-0,65 0,65-0,7 0,7-0,75 0,75-0,8 0,8-0,85 0,85-0,9 0,9-0,95 Rпp, м2.ОС/Вт Rmin=0,47 Rmax=0,97 Rcp=0,72
Рис. 1. Статистика испытаний оконных блоков для 54 жилых домов
Если удельный расход тепловой энергии на отопление меньше нормируемого значения, то допускается уменьшение сопротивления теплопередаче стен. Минимально допустимое значение получают умножением нормируемого значения (3,13 м2.°С/Вт) на коэффициент 0,63 (1,97 м2.°С/Вт). Но в соответствии с решениями, принятыми в Москве, требуемое значение сопротивления теплопередаче должно составлять не менее 3,5.
В 2013-2016 гг. ГБУ «Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве», организованный при Мос-госстройнадзоре, в рамках строительного надзора проводил комплексные теплотехнические испытания наружных ограждений жилых и общественных зданий.
Цель обследований - экспериментальная оценка соответствия проекту и нормативным требованиям заявленных в разделе «Энергоэффективность» теплотехнических характеристик.
Накоплена большая статистика испытаний на 115 объектах, охватывающих все применяемые в современном строительстве конструктивные решения наружных ограждений.
Измерения сопротивлений теплопередаче светопро-зрачных конструкций показали хорошее совпадение измеренных и расчетных (проектных) показателей (рис. 1).
Для стен, покрытий и других несветопрозрачных конструкций выявлены значительные расхождения между проектными и фактическими показателями. Измеренные значения сопротивления теплопередаче оказались меньше заявленных в проектах: для стен - в 1,5-2 раза; для покрытий, чердачных и эркерных перекрытий, перекрытий над проездами, стен и полов подвалов - в 2-3 раза.
Большинство стеновых конструкций по результатам испытаний имеет приведенное сопротивление теплопередаче в интервале от 1,5 до 2,5 м2.оС/Вт (рис. 2, 3).
По методике СНиП 23-02-2003 приведенное сопротивление теплопередаче рассчитывается как сумма сопротивлений слоев, составляющих конструкцию, с последующим умножением на коэффициент теплотехнической однородности, принимаемый в интервале от 0,7 (панельные стены) до 0,95 (стены с вентилируемым фасадом, совмещенные покрытия).
В актуализированной редакции СП 50.13330.2012 используется более детальный учет теплотехнически неоднородных участков наружных ограждений. Подход этот можно назвать «двумерным» в сравнении с «одномерным» в предшествующей редакции СНиП 23-02-2003.
Для 22 обследованных зданий сотрудниками ГБУ «ЦЭ-ИИС» выполнены расчеты приведенных сопротивлений теплопередаче стен по методике актуализированной ре-
0,75-1 1-1,25 1,25-1,51,5-1,75 1,75-2 2-2,25 2,25-2,5 2,5-2,75 2,75-3 3-3,25 Rпp, м2ОС/Вт RCр=1,55
Рис. 2. Статистика испытаний стеновых панелей для 30 жилых домов
ы 10 -
£ 5 -
2,4%
3,7%
7,3%
8,5 %
14,6% 14,6%
,5%
13,4%
1,2% 1,2% 1,2% I | 0% 0% | | |
„ф Л
<ъ>" V" V
Рис. 3. Характеристики стен 16 жилых домов с вентилируемым фасадом
дакции СП 50.13330.2012. Сравнение экспериментальных и расчетных результатов показало, что расхождения измеренных и рассчитанных приведенных сопротивлений теплопередаче стен находятся в интервале погрешностей измерений (10-15%).
Таким образом, первопричиной несоответствия заявленных в проектах теплотехнических показателей стен, покрытий и других несветопрозрачных ограждений с результатами испытаний ГБУ «ЦЭИИС» является методика расчета по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».
Перерасчет энергетических паспортов зданий с использованием измеренных ГБУ «ЦЭИИС» теплотехнических показателей показывает, что удельное энергопотребление вводимых в эксплуатацию многоэтажных жилых домов будет в 1,5-2 раза выше проектных значений [2].
В настоящее время сложилась парадоксальная ситуация. До 1 июля 2015 г. по данным проектов, экспертиз и обследований независимыми организациями приведенное сопротивление теплопередаче стен зданий имело значения 3,13-3,5 м2оС/Вт, а с переходом на новые нормы эти же конструкции при расчете по СП 50.13330.2012 характеризуются показателями 1,3-2,5 м2.оС/Вт.
Испытания ГБУ «ЦЭИИС», проводимые с 2013 г., подтверждают объективность расчетных показателей по СП 50.13330.2012 [3-5].
Массовое несоответствие показателей удельного энергопотребления требованиям норм и проектной документации вводимых в эксплуатацию зданий ведет к весьма негативным последствиям.
Во-первых, проектирование систем отопления зданий, основывающееся на завышенных теплозащитных харак-
4
72016
о
0
Rпp, м2-С/Вт RCр=2,08
Научно-технический и производственный журнал
Reports of the VII Academic reading "Actual issues of building physics"
теристиках наружных ограждений, не обеспечит необходимой мощности систем в моменты пиковых нагрузок и может привести к отказам тепловых и электрических сетей в наиболее холодные периоды года. Это вопрос энергетической безопасности городской застройки.
Во-вторых, органы строительного надзора не должны допускать к вводу в эксплуатацию здания, не соответствующие требованиям энергетической эффективности и требованиям оснащенности их приборами учета используемых энергетических ресурсов. Из приведенной статистики испытаний (рис. 2, 3) проекту и нормативным требованиям не соответствуют 99% панельных стен и более 90% стен с вентфасадом (при нормативном значении приведенного сопротивления теплопередаче стен 3,13 м2.°С/Вт).
В-третьих, в массовом порядке уже в процессе эксплуатации выясняется, что заявленные в проектах, подтвержденные экспертизой и органами стройнадзора классы энергетической эффективности жилых домов не соответствуют реальному энергопотреблению. Это может быть причиной массовых судебных исков граждан к застройщикам.
Для реального прогресса в области энергосбережения необходима незамедлительная разработка и реализация комплекса мер по приведению в соответствие нормативной базы с реальным положением дел. Эта задача выходит далеко за рамки деятельности строительного надзора и должна решаться на государственном уровне [6, 7].
Список литературы
1. Васильев Г.П. Одна из главных проблем энергоэффективности - отсутствие контроля качества строительства // Энергосбережение. 2014. № 6. С. 10-12.
2. Гашо Е.Г., Пузаков В.С., Степанова М.В. Резервы и приоритеты теплоэнергоснабжения российских городов в современных условиях // Материалы открытого семинара «Анализ и прогноз развития отраслей топливно-энергетического комплекса». 26 мая 2015 г. ИНП РАН. С. 2628.
3. Крышов С.И., Курилюк И.С. Опыт ГБУ «ЦЭИИС» по экспериментальной оценке эффективности энергосберегающих мероприятий в жилых и общественных зданиях // Материалы открытого семинара «Анализ и прогноз развития отраслей топливно-энергетического комплекса». 26 сентября 2015 г. ИНП РАН. С. 20-39.
4. Гагарин В.Г., Дмитриев К.А. Учет теплотехнических не-однородностей при оценке теплозащиты ограждающих конструкций в России и европейских странах // Строительные материалы. 2013. № 6. С. 14-16.
5. Сурсанов Д.Н., Пономарев А.Б. Определение приведенного сопротивления теплопередаче самонесущей стеновой панели // Вестник ПНИПУ. 2015. № 4. С. 144-165.
6. Кравчук А.Н. Контроль энергоэффективности при осуществлении государственного строительного надзора // Сантехника. Отопление. Кондиционирование. 2015. № 8. С. 62-65.
7. Антосенко О.Д. Соблюдение параметров энергоэффективности при осуществлении государственного строительного надзора в Москве // Региональная энергетика и энергосбережение. 2015. № 4. С. 80-81. http://energy.s-kon.ru/wp-content/uploads/2015/09/Antosenko.pdf
References
1. Vasiliev G.P. One of the main problems of energy efficiency -the lack of construction quality control. Energosberezhenie.
2014. No. 6, pp. 10-12. (In Russian).
2. Gasho E.G., Puzakov V.S., Stepanova M.V. Reserves and priorities heat and power supply of Russian cities in modern conditions. Proceedings of the open workshop «Analysis and forecast of development of industries of fuel and energy complex». May 26, 2015. IEF RAS, pp. 26-28. (In Russian).
3. Kryshov S.I., Kurilyuk I.S. Experience GBU «CEIIS» in the experimental evaluation of the effectiveness of energy saving measures in residential and public buildings. Proceedings of the open workshop «Analysis and forecast of development of industries of fuel and energy complex». September 26,
2015. IEF RAS, pp. 20-39. (In Russian).
4. Gagarin V.G., Dmitriev K.A. Accounting heat engineering heterogeneities when assessing the thermal protection of enveloping structures in Russia and European countries. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2013. No. 6, pp. 14-16. (In Russian).
5. Sursanov D.N., Ponomarev A.B. Determination of the reduced thermal resistance of the self-supporting wall panels. Vestnik PNIPU. 2015. No. 4, pp. 144-165. (In Russian).
6. Kravchuk A.N. Control of energy efficiency in the implementation of the state construction supervision. Santekhnika. Otoplenie. Konditsionirovanie. 2015. No. 8, pp. 62-65. (In Russian).
7. Antosenko O.D. Compliance with energy efficiency requirements in the exercise of state supervision of construction in Moscow Regional'naya energetika i energosberezhenie. 2015. No. 4, pp. 80-81. http://energy.s-kon.ru/wp-content/ uploads/2015/09/Antosenko.pdf (In Russian).
7'2016
5
