CC BY
2УДК 697.144
РОЛЬ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОКАЗАТЕЛЯХ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ
ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ
Фошина К.С., студент группы 17Стр(м)ТГМП, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail: ksenya_94@mail.ru
Научный руководитель: Демидочкин В.В., канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой теплогазоснабжения, вентиляции и гидромеханики, Оренбургский государственный университет, Оренбург
В России в настоящее время приоритетным направлением является повышение энергетической эффективности всех отраслей хозяйства. Государственная энергосберегающая политика нашла отражение в Гражданском кодексе РФ, различных Федеральных законах и государственных стандартах. Несмотря на все предпринимаемые действия, результаты незначительны. В данной статье были рассмотрены основные рекомендации по энергосбережению в гражданских зданиях, проведен анализ их воздействия на воздухообмен и микроклимат помещений.
Ключевые слова: энергосбережение, энергоэффективность, энергетический паспорт, снижение затрат, окна ПВХ, теплопотери, уменьшение теплопотерь, воздушный режим помещения, воздухообмен, воздухопроницаемость, расход энергии, микроклимат помещений, энергетические ресурсы, экономия тепловой энергии, принудительная вентиляция.
23 ноября 2009 года Государственной думой был принят Федеральный закон об энергосбережении [1]. Данный закон регулирует отношения в области энергосбережения, возникающие в процессе деятельности, направленной на эффективное использование энергетических ресурсов, создание и использование энергоэффективных технологий и методик, осуществление государственного надзора за использованием энергетических ресурсов и т.д.
Федеральный закон [1] не является единственным документом по энергосберегающей политике России. Следующий не менее важный документ - «Энергетическая стратегия России на период до 2020 года», который отражает основные направления долгосрочной энергосберегающей политики России [2].
Государственная энергосберегающая политика также нашла отражение в Гражданском кодексе РФ, различных Федеральных законах и государственных стандартах [3, 4].
К тому же 6 июня 2016 года Минстроем России был подписан приказ «Об утверждении Правил определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов» [5], которые определяются путем сравнения фактических или расчетных значений показателя удельного годового расхода энергетических ресурсов, а именно: на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение, электроснабжение, общедомовые нужды. Теперь при сдаче вновь построенного или реконструированного дома в эксплуатацию необходимо оформлять энергетический паспорт и присваивать зданию класс энергоэффективности. Здание считается с высокой энергетической эффективностью, если оно соответствует классу «В», «В+», «В++», «А».
В действительности же существующие здания имеют классы энергоэффективности ниже класса «D» [6].
Для снижения затрат на отопление и вентиляцию и, соответственно, повышения энергетической эффективности зданий существует несколько основных рекомендаций:
1. Увеличение сопротивления теплопередаче наружных ограждений.
2. Внедрение автоматизированных узлов управления.
3. Замена окон на более энергоэффективные.
Итак, разберем каждый пункт по порядку.
Пункт первый. Говоря об увеличении сопротивления теплопередаче наружных ограждений, т.е. повышении теплозащиты оболочки здания за счет применения современных энергоэффективных теплоизоляционных материалов следует учитывать, что это часто приводит к ухудшению температурно-влажностного режима. В данном случае большое значение имеет качество производства строительно-монтажных работ по устройству теплоизоляции и качество самой теплоизоляции, а также тщательная разработка мероприятий.
Пункт второй. В настоящее время в практику массового строительства жилых зданий в современные системы отопления активно вводят комнатные термостаты, балансировочные клапаны и погодозависимую автоматику тепловых пунктов. К сожалению, автоматизированные узлы управления в основном настраиваются на соблюдение температурных графиков тепловых сетей, а не на снижение расхода тепловой энергии здания. Есть множество объяснений этому: отсутствие индивидуальных приборов учета тепловой энергии, не проведение мероприятий по наладке балансировочных клапанов и т.д. В результате чего автоматизированные узлы управления не выполняют тех функций, на которые они рассчитаны.
Пункт третий. Переход в массовом жилищном строительстве на герметичные окна ПВХ, а также замена старых окон на новые, приводит не только к уменьшению теплопотерь и улучшению акустических характеристик, но и к ухудшению воздушного режима помещений с традиционными системами естественной вентиляции. Потери теплоты в отопительный период в зданиях с установленными окнами ПВХ через светопропрозрачные конструкции минимальны. Однако если сравнивать работу вентиляции до и после модернизации здания, то повсеместно наблюдаются изменения в сторону ухудшения воздухообмена, потому что системы вентиляции рассчитаны на естественную инфильтрацию воздуха.
Следует обратить внимание на проведенные испытания в многоэтажном здании [7]. Испытания на воздухопроницаемость проводились для трех помещений согласно [8]. По результатам испытаний выяснилось, что воздухопроницаемость установленных оконных блоков составляет от 3,72 до 3,99 кг/м ч, что на 20-26% меньше нормативного значения, которое равно О = 5,0 кг/м ч [9]. А пониженная воздухопроницаемость приводит к снижению инфильтрации.
Недостаточная вентиляция квартир, обусловленная применением герметичных оконных блоков, приводит к тому, что для обеспечения притока воздуха люди открывают окна. Происходит «сброс» теплоты на улицу. Таким образом, вместо экономии теплоты и повышения энергоэффективности здания мы получаем перерасход тепловой энергии до 40% [10].
Следуя данным рекомендациям можно снизить потребление расходов энергии в пределах от 15 до 30% и в то же время ухудшить воздухообмен и, соответственно, микроклимат помещений.
Наибольшего снижения потребления энергетических ресурсов можно достичь путем совершенствования систем вентиляции и утилизацией теплоты вытяжного воздуха для нагрева приточного.
Приточно-вытяжные вентиляционные установки с утилизацией теплоты вытяжного воздуха имеют важные для комфортного проживания человека достоинства. В первую очередь это экономия тепловой энергии для нагрева приточного воздуха и высокий уровень
воздушно-тепловой комфортности, т.к. такие системы обладают аэродинамической устойчивостью и имеют сбалансированные расходы приточного и вытяжного воздуха. К тому же такие системы позволяют снизить затраты энергоресурсов на теплоснабжение зданий.
Можно с уверенностью сказать, что в современных герметичных зданиях комфортный, соответствующий всем нормативам, воздухообмен может быть достигнут только с помощью принудительной вентиляции.
Для того, чтобы удостовериться в этом, планируется работа по расчету и анализу тепло-влажностного баланса помещений жилых и общественных зданий.
Литература
1. Российская Федерация. Законы. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: федер. закон: [принят Гос. думой 11 ноября 2009 г.: одобр. Советом Федерации 18 ноября 2009 г.].
2. Российская Федерация. Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года: гос. программа: [утв. распоряжением Правительства РФ от 27 декабря 2010г. №2446-р].
3. Российская Федерация. Гражданский кодекс Российской Федерации: офиц. текст: по состоянию на 21 января 2018 г. / М-во юстиции Российской Федерации. - Москва: Эксмо-Пресс, 2018. - 896 с.
4. ГОСТ 31607-2012. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения. - Введ. 2015-01-01. - Москва: Стандартинформ, 2013. - 16 с.
5. Российская Федерация. Об утверждении Правил определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов: приказ: [принят Министерство строительного и жилищно-коммунальным хозяйством Российской Федерации 6 июня 2016 г. №399/пр].
6. Филиппов, А.М. Класс энергоэффективности жилых зданий: теория и практика // Сб. научных ст. Энергосбережение. - №4. - Москва: ООО ИИП «АВОК-ПРЕСС», 2011. - 76 с.
7. Вытчиков, Ю.С. Экспериментальное исследование воздухопроницаемости ограждающих конструкций в натурных условиях / Ю.С. Вытчиков, А.В. Сидорова // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Ч.2/СГАСУ. - Самара, 2013. - С. 832834.
8. ГОСТ 31167-2003. Здания и сооружения. Методы определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций в натурных условиях. - М.: Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации и техническому нормированию в строительстве, 2003. - 14 с.
9. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий.- Введ. 2013-07-01. - Москва: Минрегион России, 2012. - 140 с.
10. Гибридная вентиляция в многоэтажных жилых зданиях: сб. научных ст. / Вентиляция. - Вып. 3 (2010). - ). - Москва: ООО ИИП «АВОК-ПРЕСС», 2010. - 88 с.
