Ермаков, Н. О. Обеспечение энергоэффективности при реконструкции жилых домов первых массовых серий / Н. О. Ермаков, М. В. Новиков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 21 (207). — С. 40-44. — URL: https://moluch.ru/archive/207/50639/ (дата обращения: 12.05.2022).
Тепловая эффективность здания, определяемая средним годовым расходом топлива на отопление и горячее водоснабжение одного квадратного метра общей площади, является важным показателем энергосбережения.
В домах первых массовых серий такой показатель составляет 80–85 кг/м2, в то время как в странах Запада — 24–26 кг/м2 [1–3].
Столь неблагополучное положение связано с низкими теплозащитными качествами наружных ограждений (стен, окон, покрытий, перекрытий над неотапливаемыми подпольями и подвалами) эксплуатируемых зданий, несовершенством систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Указанные выше недостатки особенно присущи жилым домам первых массовых серий, которые были построены в 1950–1960 годах, в эпоху индустриального развития СССР. В то время в стране началось активное строительство жилых домов секционного типа для посемейного заселения квартир [1].
Учитывая ограниченность ресурсов, проектирование квартир велось в условиях жёсткой экономии материальных средств. Проектными институтами были разработаны специально упрощенные проекты жилья массовых серий — панельные дома серии 1–464 и кирпичные дома серии 1–507.
Общая площадь жилищного фонда России, размещенного в 4–5 этажных домах первых массовых серий составляла более 250 млн. м2.
Мировой опыт дает основание утверждать, что реконструкция ветхого жилого фонда в экономическом отношении в ряде случаев выгоднее сноса и последующего нового строительства. В этой связи необходимо проведение объективного экономического анализа эффективности сноса и нового строительства или реконструкции «ветхого» фонда.
Модернизация зданий, находящихся в состоянии удовлетворяющим нормативы жилых требований, более экономно, чем снос и постройка новых. Одним из примеров является модернизация «хрущевки» в Томске. В результате реконструкции здание получило класс энергоэффективности «B», в то время как сегодня многие новостройки сдаются в эксплуатацию с присвоенным классом «С».
По экспертной оценке, срок эксплуатации дома после реновации «повысился» ещё на 50 лет.
- В связи с указанным, целью работы являлось обеспечение комфортных условий проживания и здорового микроклимата в помещениях жилых домов первых массовых серий при оптимальных затратах энергетических ресурсов.
- Для реализации поставленной цели были поставлены следующие задачи:
- – выполнить техническое и тепловизионное обследование типового здания серии 1–464 в г. Воронеже;
- – определить класс энергетической эффективности здания;
- – разработать рекомендации по повышению класса энергоэффективности.
Жилой дом расположен в г. Воронеже по ул. Домостроителей. Проект дома был разработан институтом Гипростройиндустрия в 1960 г. Пятиэтажный жилой дом панельного типа, с высотой помещений 2,5 м, имеет 1, 2, 3-комнатные квартиры.
Конструктивная схема дома решена с несущими поперечными стенами, расположенными через 2,6 и 3,2 м, с опиранием панелей перекрытия по контуру (рисунок 1).
Пространственная жесткость здания обеспечивается системой поперечных и продольных стен из железобетонных панелей размером на комнату, соединенных между собой и с панелями междуэтажных перекрытий стальными связями. Дом состоит из торцевых и рядовых секций.
Фундамент — ленточный, смонтированный из сборных железобетонных плит и бетонных блоков. Наружные стены — железобетонные панели из ячеистого бетона толщиной 24 см, железобетонные плиты перекрытий — 140 см; железобетонные перегородки — 12 см.
Рис. 1. План типового этажа обследуемого здания
В результате технического обследования было выявлено то, что на всех фасадах здания присутствуют разрушения штукатурно-отделочных слоев стен, следы плесени, характерные трещины на стыках панелей, отслоение защитного слоя бетона балконных плит, местами с оголением и коррозией арматуры, разрушение отмостки (рисунок 2).
Рис. 2. Карта дефектов фасада в осях 1–26
В задачу тепловизионного обследования входило выявление участков, в которых нарушается однородность температурного поля, получение термограмм и составление карт дефектов ограждающих конструкций.
Тепловизионное обследование объекта, проведенное с помощью тепловизора FLIR B425, показало высокие теплопотери через не утепленную цокольную часть наружных стен, углы примыкания наружных стен, стыки наружных стен с внутренними стенами и перегородками, стыки стен с межэтажными перекрытиями или совмещенным покрытием, железобетонные перемычки в зоне сопряжения с монтажными швами оконных блоков. Были выявлены дефекты монтажа оконных блоков в стеновые проемы: неравномерность монтажного шва, локальные участки с плохой адгезией монтажной пены к оконному блоку и стеновому проему. Характерные термограммы участков фасада представлены на рисунках 3 и 4.
Рис. 3.
Рис. 4.
Класс энергетической эффективности здания определялся по величине отклонения расчетного значения удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление qтр от нормативного qтн (таблица 1).
Общее сопротивление теплопередаче наружной стены определялось по формуле
- где αв = 8,7 Вт/м2 оС коэффициент тепловосприятия для наружных стен;
- αн = 23 Вт/м2 оС коэффициент теплоотдачи наружных стен;
- Ri = δi/λi — термические сопротивления слоев конструкции;
- λi — расчетные коэффициенты теплопроводности материалов.
- Таблица 1
- Классы энергетической эффективности зданий
| Наименование класса | Обозначение класса | Величина отклонения расчетного значения удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление qтр от нормативногоqтн,% | Рекомендуемые мероприятия, разрабатываемые субъектами РФ |
| При проектировании эксплуатации новых и реконструируемых зданий | |||
| Очень высокий |
|
|
Экономическое стимулирование |
| Высокий | В+ В | От -30 до -40 включительно От -15 до -30 включительно | Экономическое стимулирование |
| Нормальный |
|
|
Экономическое стимулирование |
| При эксплуатации существующих зданий | |||
| D | Пониженный | От +15,1 до +50 включительно | Реконструкция при соответствующем экономическом обосновании |
| E | Низкий | Более +50 | Реконструкция при соответствующем экономическом обосновании, или снос |
Расчетные коэффициенты теплопроводности для ячеистобетонной панели λ1 = 0,38 Вт/м оС. Сопротивление теплопередаче заполнения оконного проема для двойных спаренных деревянных переплетов Roокна = 0,4 м2 оС/ Вт.
- Площадь окна составляет Fокна = 2,7 м2.
- Площадь газобетонной стены Fстены = (3,0 х 2,8–2,7) = 5,7 м2.
- Значение приведенного общего сопротивления теплопередаче участка стены определялось по формуле
Расчетный тепловой поток за отопительный период равен
Величина нормативного теплового потока qhнопределялась по значению нормативного сопротивления теплопередаче
- где Roн — нормируемое значение сопротивления теплопередаче, определяемое исходя из условий энергосбережения для стен жилых зданий
- Roн = 1,4 + 0,00035 х 4275 = 2,9 м2оС /Вт.(5)
- Параметр ГСОП = (tв — tоп) zоправен
- ГСОП = (20-(-2,5)) 190 = 4275 оС сут; (6)
- где zоп = 190сут.
- Величина отклонения расчетного (фактического) значения удельного расходатепловой энергии на отопление здания qhр от нормативного qhн, % составляет
- (7)
В соответствии с таблицей 1 класс энергетической эффективности ограждения Е (низкий). С целью повышения класса энергетической эффективности ограждения увеличим общее сопротивление теплопередаче наружной стены и заполнения оконных проемов до значений, рекомендуемых нормами [4,5].
- Сопротивление теплопередаче заполнения оконного проема примем для двухкамерного стеклопакета в одинарном переплете с межстекольным расстоянием 8мм
- Rwн = 0,51м2оС/Вт.
- Утепление стены произведем плитами из пенополистирола плотностью до 10 кг/м3, λ2 = 0,052. Тогда, требуемая толщина утеплителя составит:
Принимаем толщину утеплителя 0,170 м. Выполним проверку соответствия ограждения заданному классу энергетической эффективности.
- Общее сопротивление теплопередаче стены
- Приведенное расчетное сопротивление теплопередаче ограждения
- Расчетное значение теплового потока
- Отклонения расчетного (фактического) значения удельного расхода тепловой энергии на отопление здания qтр от нормативного qтн, % составляет
- +5 %
В соответствии с таблицей 1 класс энергетической эффективности ограждения С (нормальный). Рекомендуется экономическое стимулирование [5].
Обследование и расчеты показали, что можно предложить для увеличения класса энергоэффективности обследуемого жилого дома.
Это ремонт стыков между панелями наружных стен, теплоизоляция фасадов здания в соответствия с нормами, замена инженерных коммуникаций, установка пластиковых стеклопакетов, энергосберегающих ламп, многотарифных счетчиков, поквартирных приборов учета с возможностью дистанционной передачи данных, светорегуляторов и датчиков движения, улучшение естественного освещения (чистые окна, светлая отделка стен), содержание в чистоте светильников и плафонов, установка теплоотражающих экранов за батареями.
Литература:
- Ермаков, Н. О. Обеспечение энергоэффективности при реконструкции жилых домов / Н. О. Ермаков, М. В. Новиков // Научный журнал. Градостроительство. Инфраструктура. Коммуникации. — Воронеж, 2017. — № 2 (7). — С. 46–50.
- Круссер, А. И. Пути повышения энергетической эффективности зданий и сооружений / А. И. Круссер, В. И. Милованова, М. В. Новиков // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. — Воронеж, 2016. — № 1 (22). — С. 220–223.
- Новиков, М. В. Оценка энергоэффективности кладки наружных стен из крупноформатных теплоэффективных блоков / М. В. Новиков, А. А. Зарубина // Академическая наука — проблемы и достижения:матер. XIV Междунар. науч.-практ. конф. Том 3. — North Charleston, USA: CreateSpace, 2017. — С. 65–73.
- СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий».
- СП 23.101.2004. «Проектирование тепловой защиты зданий».
Основные термины (генерируются автоматически): величина отклонения, экономическое стимулирование, тепловизионное обследование, тепловая энергия, общее сопротивление, стен, расчетное значение, энергетическая эффективность здания, FLIR, удельная характеристика расхода, теплопередача заполнения, соответствующее экономическое обоснование, серия, отопление здания, оконный проем, общая площадь, наружная стена, здание, дом, горячее водоснабжение.
Как сделать из обычного дома энергоэффективный
Жил-был дом. Обычный дачный дом, каких в Подмосковье не счесть. Только повезло ему больше многих, потому что строили его трудолюбивые и рачительные хозяева. Здание возвели по каркасной технологии, с утеплением стен и кровли плитами минеральной ваты (толщина слоя — 150 и 200 мм соответственно). В нём имеется подвал, площадь первого этажа — 90 м2, второй этаж мансардный. С севера к дому пристроили гараж. И хотя здание было возведено в 2001 году, когда многие инновационные строительные технологии ещё только-только стали появляться на российском рынке, хозяева смотрели в будущее и уже тогда помимо дровяного камина обзавелись геотермальным тепловым насосом с воздушной системой отопления.
Обычный дом можно превратить в энергоэффективный. Главное — правильно подобрать материалы и оборудование
Сегодня такие насосы всё ещё можно считать редкостью: очень уж трудно частный застройщик воспринимает что-то новое. Но владельцы дома, о котором мы пишем, за время эксплуатации теплового насоса в полной мере оценили эффективность работы данного оборудования.
Несмотря на то что здание было неплохо утеплено, хозяева решили, что на нынешнем этапе оно не соответствует современным требованиям к теплозащите дома, а проще говоря — его можно сделать ещё более тёплым и, таким образом, затрачивать на отопление значительно меньше средств.
Сначала сняли обшивку, а затем смонтировали на старый каркас здания деревянные фермы и балки особой конструкции
Задумались владельцы и над тем, чтобы заменить потребляющий немало энергии тепловой насос более экономичным оборудованием. Вникнув в нюансы технологии возведения пассивных зданий, хозяева решили превратить обычный дом в энергоэффективный, максимально приближенный к пассивному.
Напомним читателям, что главная особенность пассивного дома заключается в том, что для его обогрева требуется очень малое количество энергии (менее 10 % по сравнению с традиционным зданием). Это качественно утеплённый, герметичный и правильно ориентированный по сторонам света дом-термос.
Благодаря грамотной теплоизоляции он не выпускает тепло наружу и при этом использует внутреннее тепловыделение бытовых приборов (компьютера, телевизора, чайника, холодильника и т. д.), электроламп, а также проживающих в здании людей.
Неотъемлемой инженерной составляющей пассивного дома является система приточно-вытяжной вентиляции с высокоэффективной рекуперацией тепла.
Благодаря облегчённым деревянным фермам, жёстко связанным между собой раскосами, получился пространственный решётчатый каркас
ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ
Объект: двухэтажный жилой дом площадью 170 м2.
Цель реконструкции: перевести обычный загородный дом, построенный в 2001 г. , в категорию энергоэффективных зданий с низким потреблением энергии на отопление. Удельный расход энергии за первый после реконструкции отопительный сезон составил около 45 кВт х ч/м2.
Проведение реконструкции: компания НПО «Экватор».
Материалы и оборудование: деревянные сборные фермы и стропила, гидроветрозащитная плёнка, задувная эковата, энергосберегающие окна, рекуператор, водонагреватель, водяные тёплые полы, печь-камин.
Классический пассивный дом — это жилое строение без системы отопления, и потому одной из его основных составляющих является рекуператор системы вентиляции. В качестве резервного источника служит альтернативное отопление, помогающее комфортно жить в сильные морозы.
Однако следует учесть, что в разных странах мира стандарты пассивного дома только формируются, и по поводу значения показателя энергоэффективности не существует единого мнения.
Поскольку температура воздуха в системе вентиляции не должна превышать 50 °С (будет гореть пыль), то удельное потребление электроэнергии, идущей на обогрев здания с помощью рекуператора, имеет нижний предел, который, например, для Германии, где климат относительно мягкий, равен 15 кВт х ч/м2 за отопительный сезон. Но для такого же дома в средней полосе России расход, безусловно, будет существенно больше. Поэтому, я считаю, некорректно требовать от наших домов столь же низкого энергопотребления, как от европейских, а следует ввести обоснованные значения с учётом более суровых климатических условий. Так, в реконструированном нами здании удельное энергопотребление составило около 40 кВт х /м2 при температуре наружного воздуха не ниже –23 °С и поддержании её внутри помещений в пределах 18–20 °С.
Владимир Фриштер
НПО «ЭКВАТОР»
ЭТАПЫ РЕКОНСТРУКЦИИ
Решить задачу по превращению традиционного здания в энергоэффективное его владельцы смогли благодаря применению определённых конструктивных элементов и экологически чистого современного утеплителя.
Реконструкцию начали с демонтажа наружной облицовки, то есть вентилируемого фасада — цементно-стружечных плит (с последующим оштукатуриванием), закреплённых на контробрешётке.
Сняв обшивку, рабочие приступили к монтажу на старый каркас здания деревянных ферм и балок особой конструкции.
В традиционном деревянном каркасном доме применяются стойки 5 × 15 см. В данном случае дополнительно были использованы облегчённые фермы: две стойки 4 × 8 см, жёстко связанные между собой раскосами. В итоге получился пространственный решётчатый каркас шириной 25 см.
Шаг ферм был задан стойками каркаса здания, которые расположены на расстоянии 60 см друг от друга.
К каркасу прикрепили ветрозащитную плёнку, затем создали помогающую поддерживать плёнку диагональную обрешётку, а после к ней прибили бруски контробрешётки, чтобы предусмотреть вентиляционный зазор.
Затем смонтировали старые фасадные полотна (за исключением верхних секций). В верхней части стен в ветрозащитной плёнке прорезали отверстия под шланг и снизу вверх в образовавшиеся полости с помощью специального оборудования закачали целлюлозную вату (эковату) плотностью 60 кг/м3.
В ПАССИВНОМ ЗДАНИИ ЗАТРАТЫ НА ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ ИЗОЛЯЦИЮ НЕ ДОЛЖНЫ ПРЕВЫШАТЬ ЗАТРАТЫ НА СОЗДАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ СТАНДАРТНОГО ДОМА
Сделаем небольшую паузу в нашем повествовании о ходе работ и расскажем о материале, позволившем превратить традиционный дом в энергоэффективный. Эковата — это распушённое целлюлозное волокно с добавками антипиренов и антисептиков.
В отличие от плитных утеплителей, материал закачивают в конструкцию стены, кровли или пола под давлением по шлангу с помощью выдувных машин (пневмотранспортом), и он полностью заполняет изолируемое пространство, создавая бесшовный теплоизоляционный контур.
Поскольку нет швов (мостиков холода), теплосопротивление конструкций здания значительно повышается.
Эковата практически исключает усадку в процессе дальнейшей эксплуатации, если её плотность после закачивания составляет 50–60 кг/м3 (в отличие от некоторых других утеплителей). В ходе производства целлюлозные волокна пропитывают минеральными солями борной кислоты для придания пожаростойкости.
В случае возгорания бораты окисляют и карбонизируют поверхность, образуя на ней тугоплавкий слой, защищающий материал от проникновения воздуха и огня. В ходе реконструкции дома теплоизоляцию стен за счёт эковаты увеличили на 250 мм, доведя общую толщину утеплителя до 400 мм. Далее перешли к дополнительному утеплению кровли.
Эту работу можно было выполнять как изнутри здания, так и снаружи.
Чтобы не уменьшать высоту помещений второго этажа, выбрали наружное утепление. Сначала пришлось разобрать черепичную кровлю. К обрешётке прикрепили деревянные стойки высотой 30 см, а к ним — новые стропила.
Затем уложили ветрозащитную плёнку, сделали обрешётку и контробрешётку и приступили к утеплению. Теплоизоляцию кровли увеличили на 300 мм, доведя общую толщину утеплителя до 500 мм. Завершили реконструкцию укладкой прежнего кровельного материала — черепицы.
Над верандой кровлю не наращивали, лишь утеплили, поскольку прежде она не была теплоизолирована.
УСТРОЙСТВО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО КОНТУРА ДОМА УДЕШЕВЛЯЕТСЯ ЗА СЧЁТ ДОБАВЛЕНИЯ К ПЛИТАМ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ЭКОЛОГИЧНОГО ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО УТЕПЛИТЕЛЯ — ЭКОВАТЫ
Дополнительно утеплили и другие конструкции дома, в частности цоколь и часть отмостки. Каркас из ферм нависал на 30 см над отмосткой, и это пространство заполнили плитами экструдированного пенополистирола с последующим оштукатуриванием. Кроме того, была утеплена и остеклена веранда с южного фасада дома.
В данном случае применили принципы «солнечной» архитектуры, согласно которым южную стену здания полностью остекляют. Такой конструктивный элемент пассивным образом использует энергию солнца: стеклянная стена нагревает веранду, и тёплый воздух благодаря системе рекуперации идёт на обогрев дома.
Кстати, для остекления веранды в основном применили старые оконные конструкции с однокамерными стеклопакетами, стоявшие до реконструкции в доме. Приобрели лишь часть окон для веранды.
Все окна и наружные двери в доме заменили энергоэффективными конструкциями с трёхкамерными стеклопакетами толщиной 58 мм, заполненными аргоном. Когда общие строительные работы были закончены, занялись инженерными коммуникациями.
Под перекрытием первого этажа провели систему водяного напольного отопления, которую подключили к водонагревателю объёмом 150 л и мощностью 1,5 кВт, работающему в автоматическом режиме по ночному тарифу.
В качестве резервного источника обогрева установили новую дровяную печь-камин мощностью 8 кВт.
Для вентиляции дома в подвале смонтировали приточно-вытяжную установку с рекуперацией тепла, КПД до 92 % и плавно регулируемой производительностью до 420 м3/ч.
АПГРЕЙД: ИТОГИ
Если говорить о времени, потребовавшемся на выполнение работ, то можно привести следующие данные. Так, на полную реконструкцию одной стены дома (крепление ферм, обшивка, утепление эковатой) у рабочих уходило три дня. Около недели заняла реконструкция кровли. Ещё несколько дней — остекление южной стороны здания и замена оконных конструкций.
Как видим, модернизация прошла достаточно быстро. Что касается финансовых затрат, то себестоимость утепления фасада составила 1500 руб. за 1 м2 (в том числе материалы — 750 руб. за 1 м2, работа — 750 руб. за 1 м2).За счёт увеличения толщины теплоизоляции стен и кровли с 15 до 40 см удалось повысить величину сопротивления теплопередаче в 3 раза.
У меня позитивное отношение к технологии строительства энергоэффективного дома по данной технологии. Теплозащитный контур получился массивным, установлены энергосберегающие оконные конструкции, особое внимание уделено созданию комфортного микроклимата.
У эковаты есть ряд плюсов — бесшовность, плотное заполнение всего каркаса, отсутствие подрезов, стыков. Получается цельная конструкция. Есть тонкий момент — возможность усадки утеплителя, особенно при его небольшой плотности, но при грамотном проектировании дома эту особенность всегда учитывают.
Усадка может происходить, если неправильно подобран состав материалов наружного контура или были нарушены правила эксплуатации дома. А рассуждать о том, какой утеплитель лучше — эковата или, например, минеральная вата, на мой взгляд, не совсем верно.
Следует помнить, что плохих материалов нет — есть неправильные, ошибочные технические решения.
Александр Елохов
ИНСТИТУТ ПАССИВНОГО ДОМА
А теперь поговорим о фактической экономии. Если раньше тепловой насос, использовавшийся в холодное время года для обогрева дома, потреблял до 5 кВт/ч, то сейчас его заменил рекуператор и система водяного тёплого пола.
Последняя работает от водонагревателя мощностью 1,5 кВт в ночном режиме (когда 1кВт/ч стоит о,92 рубля). Система запускается автоматически в 23 часа и в 7 часов выключается. За это время перекрытие прогревается до 25-35 °С, притом температура в помещении составляет 20-22 °С.
Поскольку в доме есть второй свет, на верхнем этаже за счёт конвекции воздуха всегда тепло. Так что радиаторы или другие обогревательные приборы в коттедже отсутствуют. Когда за онком -20… -30 °С, система «теплый пол» работает круглосуточно.
Но дом прекрасно сохраняет тепло, и общий расход получается небольшим, ведь такая температура в Московской области держится не дольше 3 недель.
Забор воздуха для вентиляции производится зимой из застеклённого помещения веранды, где в солнечную погоду воздух существенно нагревается даже в мороз.
При проживании в доме двух человек вполне достаточен воздухообмен с кратностью 0,6. Так, в марте, когда на улице в течение дня было -6 °С, температура на веранде превышала +35 °С.
Поэтому при температуре приточного воздуха около 0 °С можно вполне обходиться без отопления.
Немаловажную роль в обогреве помещений дома играют бытовые приборы: включённые телевизор, компьютер, кухонная плита, чайник, утюг заметно повышают температуру благодаря грамотно созданному тепловому контуру здания.
Жизнеспособность дома проверялась и в экстремальных условиях. В январе при температуре -20…-25 °С произошла авария в поселковой электросети, которую устраняли пять дней. В этот период комфортную температуру в доме поддерживала резервная дровяная печь-камин.
Кондиционеры для охлаждения помещений летом не устанавливали.
Благодаря низкой теплопроводности эковата не успевает нагреваться за день.
Для поддержания комфортного микроклимата в доме в жаркий период достаточно ночного проветривания, что подтвердил опыт эксплуатации: при дневной температуре 35-38 °С в комнатах без кондиционирования воздуха сохранялась прохлада.
Как видим, даже за сравнительно небольшую сумму можно сделать свой дом более комфортным, тёплым и соответствующим современным требованиям к энергосбережению.
ЦЕЛЛЮЛОЗНЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ
Эковата — уже неплохо известный отечественному застройщику материал. Его всё чаще используют в индивидуальном строительстве для утепления полов, междуэтажных и чердачных пе- рекрытий, а также мансардных крыш.
Каковы его свойства?
Натуральные целлюлозные волокна, из которых состоит эковата, имеют хорошо смачиваемую поверхность и при определённых условиях способны поглотить излишнее количество влаги.
При этом влага не заполняет воздушные поры, а по капиллярам волокон мигрирует к наружной поверхности, где и испаряется.
Таким образом, нет необходимости в устройстве сплошной пароизоляции, а также появляется возможность эффективно изолировать бревенчатые и брусовые дома, сохраняя их способность дышать.
Антисептики в составе эковаты исключают появление грибка, плесени, насекомых и грызунов, защищая деревянные конструкции и повышая их долговечность. Эковату наносят с помощью мобильных установок напыления. Обычно сухой материал, распушённый в машине, с потоком воздуха подают в нужное место по гибкому шлангу. Она покрывает конструкцию сплошным ковром и проникает в щели.
Энергоэффективный дом. Как повысить энергоэффективность дома
Проблема энергоэффективности жилья становится острее с каждым годом. Дело не только в повышении цен на энергоресурсы, неизбежно вызывающем рост цен на коммунальные услуги. Все большую тревогу вызывает значительное ухудшение экологической ситуации, климатические изменения, связанные с парниковым эффектом.
Первыми о том, каким должен быть энергоэффективный дом, серьезно начали задумываться на Западе в конце прошлого века. Прежде всего специалистов из Австрии, Германии, Швеции интересовала экономия затрат на электроэнергию и обогрев.
Тщательно проанализировав проблему, они обнаружили, что на общую энергоэффективность дома влияют не только очевидные факторы вроде изоляционной или отопительной системы. Имеет значение даже то, что никогда не принималось в расчет: ориентация здания относительно сторон света, форма строения и пр.
Были разработаны новые строительные стандарты, появилась современная классификация зданий в соответствии с уровнем затрачиваемой на их функционирование энергии. Введение понятия «пассивного» здания можно считать кардинальной сменой ориентиров строительной сферы.
На что расходуется электроэнергия? В основном, на отопление жилой площади. Кроме того, немало ресурсов отнимает освещение, работа бытовых приборов, подогрев воды для бытовых нужд, приготовление еды. Если страны Европы тратят на отопление помещений в среднем 57% общего объема энергии, то в России этот показатель достигает 72%. Выход очевиден. Строительство энергоэффективных зданий обходится немного дороже (процентов на пятнадцать), но оправдывает себя уже через несколько месяцев с начала эксплуатации, так как реально позволяет экономить и деньги, и ресурсы. Эффективность эксплуатации повышается не только за счет изменения строительных стандартов, но и за счет пересмотра принципов потребления бытовой электроэнергии: использование LCD-телевизоров, светодиодных светильников и пр.
Типы зданий с точки зрения энергоэффективности
Здание, построенное в соответствии с современными стандартами энергоэффективности, позволяет сэкономить от 40 до 70 процентов оплаты услуг коммунальщиков. Экономится колоссальное количество энергии и ресурсов. При этом общие показатели температуры, благоприятного микроклимата, влажности воздуха оказываются на порядок выше общепринятых и регулируются собственником помещения.
Западная классификация зданий с точки зрения энергоэффективности включает следующие нормы расхода тепла:
- старое здание (300 кВт·ч/м³ в год) – постройки до 70-х годов прошлого века;
- новое здание (150 кВт·ч/м³ в год) – от 70-го до 2002 г.;
- дом с низким потреблением энергии (60 кВт·ч/м³ в год) – с 2002 г.;
- пассивный дом (15 кВт·ч/м³ в год);
- дом с нулевым потреблением энергии;
- дом, самостоятельно вырабатывающий энергию в больших количествах, чем нужно для его функционирования.
Российская классификация зданий отличается от западной:
- старое здание (600 кВт·ч/м³ в год);
- современный дом, построенный по стандарту СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (350 кВт·ч/м³ в год).
Понятно, что суровый климат России требует больших затрат на отопление жилых помещений. Однако общепринятые нормы не всегда стоит признавать удовлетворительными. Необходимо использовать новые технологии, конструктивные решения, современные материалы при строительстве жилья с более низким электропотреблением. Возможности для этого есть.
Концепция пассивного дома
Идею пассивного дома можно назвать самой прогрессивной на сегодняшний день. Суть в том, чтобы из объекта, требующего колоссальных затрат на функционирование, создать дом, не зависящий от внешних ресурсов, способный вырабатывать энергию самостоятельно и быть полностью экологичным. На сегодняшний день идея реализована частично.
Обеспечение энергией пассивного дома происходит за счет возобновляемых природных энергоресурсов: солнечного света, энергии ветра и земли.
В качестве источника энергии используется также естественное тепло, выделяемое проживающими в доме людьми и работающими бытовыми приборами.
Потери тепла минимизируются за счет конструкции здания, более эффективной теплоизоляции, использования энергосберегающих технологий, создания эффективной инновационной системы вентиляции.
Интересно, что В Евросоюзе ведутся работы над введением законов, согласно которым строительство домов с «нулевоым энергопотреблением» должно стать стандартом.
Экстремально низкое потребление электроэнергии достигается за счёт тщательной изоляции наружных дверей, оконных проёмов, стыков стен, полного отсутствия «мостиков холода» (участков стен, через которые теряется половина тепловой энергии), использования естественно вырабатываемого людьми, приборами, системой вентиляции тепла.
энергоэффективный дом — принципы строительства
Главная цель возведения энергоэффективного дома – сделать расход электроэнергии минимальным, особенно в периоды зимних холодов. Основные принципы строительства следующие:
- наращивание 15-сентиметрового теплоизоляционного слоя;
- простая форма кровли и периметра здания;
- использование теплых, экологичных материалов;
- создание механической, а не естественной (или гравитационной) системы вентиляции;
- использование природной возобновляемой энергии;
- ориентация дома в южном направлении;
- полное исключение «мостиков холода»;
- абсолютная герметичность.
Большинство российских типовых застроек имеет естественную (или гравитационную) вентиляцию, которая крайне неэффективна и приводит к значительной теплопотере.
Летом такая система вообще не работает, да и зимой для притока свежего воздуха нужно постоянно проветривание. Установка рекуператора воздуха позволяет использовать для обогрева притекающего воздуха уже нагретый и наоборот.
Рекуперационная система способна обеспечить от 60 до 90 процентов тепла за счёт нагрева воздуха, то есть позволяет отказаться от водяных радиаторов, котлов, труб.
Рекуперация позволяет переносить тепло из отработанного воздуха на в свежий.
Подробная информация о построении вентиляционной системы содержится в статье: приточно-вытяжная вентиляция, принципы эффективного построения.
Не стоит строить дом большей площади, чем это нужно для реального проживания. Обогрев лишних неиспользуемых помещений недопустим. Дом должен быть рассчитан ровно на то количество людей, которое будет постоянно проживать в нём. Остальные помещения обогреваются в том числе за счёт естественно выделяемого человеком тепла, работы компьютеров, бытовых приборов и пр.
Энергоэффективный дом должен быть построен с учетом максимального использования климатических условий. Большое количество солнечных дней в году или постоянные ветра должны стать подсказкой для выбора альтернативных источников энергии.
Важно обеспечить герметичность не только за счёт уплотнения окон и дверей, но и за счёт использования для стен и крыши двусторонней штукатурки, ветро-, тепло- и пароизоляции. Следует учитывать, что большая площадь остекления приведет к неизбежным теплопотерям.
Учет энергоэффективности дома при проектировании
Выбирая место для строительства, следует учитывать природный ландшафт. Местность должна быть ровной, без резких перепадов высоты – фундамент дома от этого только выиграет в плане надежности и герметичности. Однако любую особенность ландшафта можно использовать для повышения эксплуатационной эффективности. Например, перепад высот обеспечит низкозатратную систему подачи воды.
Обязательно стоит учесть расположение дома относительно солнца, чтобы использовать по максимуму естественное солнечное освещение вместо электрического. На рисунке показана возможность использования солнечного тепла в зависимости от времени года.
Летом козырьки крыши предотвращают перегрев помещения от прямого солнечного излучения. Зимой энергия солнца улавливается максимально.
Козырьки, скаты крыльца и крыши должны быть оптимальными по ширине, чтобы не препятствовать естественному освещению, предотвращать здание от перегрева, защищать стены от дождя. Крыша должна быть сконструирована с учётом давящей массы снежного покрова. Не нужно забывать об утеплении крыши и организации водостоков.
Хорошая тепло- и звукоизляция должна быть предусмотрена изначально. Обеспечить эффективность дома без неё проблиматично, а дополнять решение после сдачи дома в эксплуатацию – дорого и хлопотно. Об утеплении дома снаружи можно узнать более подробно в статье: фасадное утепление. Об утеплении жилой крыши можно прочитать в статье: утепление мансарды.
Все это не только снизит расходы на содержание, но и повысит срок службы здания.
«Подводные камни» использования современных материалов
В современном строительстве активно используются разные виды утеплителей. Они призваны максимально утеплить фундамент, стены и крышу строения, снизив тем самым энергопотери.
Самым популярными современными материалами являются: пенопласт (пенополистирол), ЭППС (экструдированный пенополистирол), минераловатные утеплители (стекловата, базальтовая или каменная вата), пенополиуретан, пеностекло, эковата, вермикулит, перлит.
https://www.youtube.com/watch?v=SQZJJa-Pvg8\u0026t=179s
Нужно понимать, что популярные экономварианты вроде пенопласта, газобетонных или пенобетонных плит могут стать тем самым подводным камнем, о который можно разбить саму идею энергоэффективности. Дело в том, что газо- и пенобетонные плиты часто изготавливаются с грубым нарушением технологии. Такой «утеплитель» не сделает дом надежным и прочным.
Пенопласт вообще относится к классу опасных материалов. Он очень горюч и начинает выделять вредные ядовитые вещества уже при температуре 60 градусов.
Чаще всего человек во время пожара задыхается, получает смертельную дозу токсических веществ. Кроме того пенополистирол выделает токсичные вещества и при комнатной температуре.
Наконец, он просто недолговечен: срок жизни пенопласта 40 лет, тогда как срок эксплуатации дома в среднем составляет 75 лет.
Как повысить энергоэффективность уже построенного дома
Повысить энергоэффективность уже построенного дома реально. Однако следует учитывать «возраст» здания. Если капитальное переобустройство позволит строению протянуть ещё лет двадцать, игра стоит свеч: вложения окупятся. Если через пять-десять лет здание пойдет под снос, кардинально менять его просто нет смысла.
Снизить энегопотери помогают современные материалы и технологии. Начать нужно с определения мест утечек тепла. «Мостики холода» отнимают у здания всреднем половину накопленного тепла. Именно поэтому так важно обнаружить и ликвидировать места нарушения герметичности стен, крыши, оконных и дверных проемов.
Чаще всего погрешности встречаются в месте выноса наружу балкона, цоколя, прочих внешних конструкций. Обязательно следует утеплить чердак, перекрытия над подвальным помещением (лучше использовать теплоизоляционные плиты), межкомнатные двери. Жители многоквартирных домов получат заметный эффект, установив двери в тамбурной зоне.
Не только субъективно ощущаемый холод может свидетельствовать о нарушенной герметизации. Появление плесени, грибка на стенах– явный показатель разгерметизации. Старые или неправильно установленные окна способны лишить помещение львиной доли тепла. Иногда одна только их замена на стеклопакеты хорошего качества, установленные по ГОСТу, способны в 2-3 раза снизить расходы на отопление.
Остекление балкона и лождий экономит до 12% тепла. Прекрасный вариант – замена обычных стекол светоотражающими, а также остекление фасадов для аккумулирования солнечной энергии. В многоквартирном доме за счет утепления лоджии можно получить дополнительную комнату. О том как это сделать можно узнать более подробно в статье: утепление лоджии.
Утепляющий материал должен быть экологичным и безопасным. Отличный вариант – использование теплой штукатурки для дополнительной герметизации и утепления стен.
Этот материал прекрасно справляется с разгерметизированными швами и стыками, а также видимыми трещинами. В качестве утеплителя допустимо использовать полиэтилен, помещая его под деревянную обшивку.
Толщина материала должны быть не менее 200 микрон.
Как повысить эффективность отопительной и вентиляционной систем
Важнейшей частью проекта по повышению энергоэффективности дома может стать модернизация отопительной системы. Хороший эффект можно получить, заменив чугунные батареи на алюминиевые с датчиком регулирования температуры. При этом следует точно рассчитать нужное количество секций, необходимых для обогрева конкретного помещения.
Можно установить за радиаторами отопления теплоотражающие экраны, а также контроллеры отпуска тепла. По возможности стоит установить дополнительные элементы нагрева воды при помощи солнечного коллектора.
Для повышения энергоэффективности можно рекомендовать использование пластиковых труб, теплоизоляцию труб в подвальном помещении, отбор излишнего тепла воздуха в подвале и для подогрева подъездов, тамбуров и пр.
Отличным вариантом снижения энергозатрат является замена естественной вентиляции на механическую с рекуперацией. О преимуществах этой системы уже говорилось. Она способна подогревать поступающий воздух за счёт выводимого из системы воздуха.
https://www.youtube.com/watch?v=SQZJJa-Pvg8\u0026t=302s
Дополнительно можно установить контроллеры управления вентиляцией, специальные проветриватели, тепловые насосы для охлаждения воздуха.
Меры экономии воды, электричества и газа
Счетчики воды и газа уже стали, наряду с привычными электросчетчиками, непременным атрибутом каждого дома или квартиры. Дополнительно можно установить общедомовые счетчики, стабилизаторы давления по этажам.
В квартирах рекомендуется устанавливать двухрежимные смывные бачки, двухсекционные раковины, клавишные краны, смесители с авторегулировкой температуры воды.
В подъездах лучше всего устанавливать люминесцентное энергосберегающее освещение. Для улицы лучше использовать светодиодные лампы. Фотоакустические установки реле должны управлять освещением подвальных и технических помещений, жилых подъездов. Для освещения зданий можно применять солнечные батареи.
Бытовые приборы энергосберегающего класса А+ и выше (телевизоры, посудомоечные машины, духовки, кондиционеры, стиральные машины) значительно экономят электроэнергию.
Способствуют экономии газа системы климат-контроля в квартирах и котельных. Отличный вариант – программируемое отопление, использование специальных энергоэффективных кухонных плит, а также газовых горелок в эконом-режиме.
Очевидно, что для достижения энергоэффективности недостаточно одного-двух решений, даже если речь идет о строительстве дома «с нуля». Комфорт, экономия, безопасность окружающей среды достижимы при условии комплексного подхода к решению проблемы. И частный дом, и многоквартирный нуждаются в создании серьезного проекта, охватывающего все аспекты энергоэффективности.
По экспертным оценкам, реально достижимо снижение издержек на энергообеспечение уже построенного дома в четыре раза, пропорционально понизив затраты жильцов.
Энергосбережение и повышение энергоэффективности зданий
- Стандарты управления МКД
- Стандарты сервиса управления МКД
Источник: РосКвартал® — интернет-служба №1 для управляющих организаций
Согласно Федеральному закону от 23.11.
2009 № 261-ФЗ энергетическая эффективность (энергоэффективность) – характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта.
Основная цель мер по повышению энергоэффективности зданий – эффективное и рациональное использование энергетических ресурсов.
Здания, строения, сооружения, должны соответствовать требованиям энергетической эффективности, установленным уполномоченным федеральным органом исполнительной власти (п. 1 ст. 11 Федерального закона от 23.11.2009 № 261-ФЗ).
Эти требования включают в себя:
- показатели, характеризующие удельную величину расхода энергетических ресурсов в здании, строении, сооружении;
- требования к архитектурным, функционально-технологическим, конструктивным и инженерно-техническим решениям, которые влияют на энергетическую эффективность зданий;
- требования к отдельным элементам и конструкциям зданий, их свойствам;
- к устройствам и технологиям, которые используются в зданиях;
- к материалам и технологиям, которые используются при реконструкции и капитальном ремонте, которые могут исключить нерациональное использование энергетических ресурсов.
Обязательно должны быть определены требования, которым должно соответствовать здание в процессе эксплуатации. Здесь должны быть указаны лица, которые обеспечивают выполнение таких требований, а также сроки их выполнения.Каждые пять лет требования энергетической эффективности пересматриваются (п. 3-4 ст. 11 Федерального закона от 23.11.2009 № 261-ФЗ).Собственники помещений в МКД обязаны обеспечивать соответствие зданий установленным требованиям энергетической эффективности и требованиям к оснащенности дома приборами учёта.В перечень обязательных мероприятий по содержанию общего имущества в МКД входят такие мероприятия, которые утверждаются властями субъектов РФ.
Собственники помещений в многоквартирном доме обязаны нести расходы на их проведение.
Чтобы снизить такие расходы, которые могут быть весьма существенными, собственники вправе требовать от того, кто несёт ответственность за содержание МКД, сделать всё, чтобы снизить объём используемых в МКД ресурсов и заключить энергосервисный договор (п. 4 ст. 12 Федерального закона от 23.11.2009 № 261-ФЗ).
Минимум один раз в год организации, которые снабжают МКД энергетическими ресурсами, должны предлагать перечень энергосберегающих мероприятий, которые повысят энергоэффективность.Такие перечни должны быть доведены до сведения собственников, например, путём размещения информации в подъездах домов или другим способом.
Для создания собственного перечня мероприятий по повышению энергетической эффективности МКД можно пользоваться примерной формой, утверждённой приказом Минстроя РФ от 15.02.2017 № 98/пр.
Все мероприятия, перечисленные в таком перечне, не обязательны для исполнителя, организация может выбрать несколько мероприятий.
В перечне нужно указать источник финансирования:
- средства, которые учитываются при установлении регулируемых тарифов на её товары и услуги;
- средства собственников помещений в МКД, в том числе на основании энергосервисного договора.
Затем следует перечислить исполнителей для каждого мероприятия из перечня.
Форма перечня энергоэффективных мероприятий
В приказе № 98/пр от 15.05.2016 Минстрой РФ утвердил примерную форму перечня мероприятий, которые помогут управляющим организациям поддерживать и даже повысить класс энергетической эффективности дома.Минстрой РФ рекомендует управляющим организациям регулярно следить за работоспособностью:
- системы отопления,
- систем горячего и холодного водоснабжения,
- системы электроснабжения и освещения,
- дверных и оконных конструкций,
- ограждающих конструкций и вентиляции.
Чтобы сделать более рациональным использование тепловой энергии в МКД, можно выполнить следующие работы в системе отопления и горячего водоснабжения:
- установить линейные балансировочные вентили для балансировки системы отопления,
- провести промывку трубопроводов и стояков системы отопления,
- установить ОДПУ теплоэнергии,
- установить ОДПУ горячей воды,
- установить в помещениях ИПУ на горячую воду.
Для экономии электроэнергии Минстрой РФ предлагает проводить мероприятия в области электроснабжения и освещения. К ним относятся:
- использование энергоэффективных ламп в местах общего пользования,
- установка ОДПУ на электроэнергию,
- установка ИПУ на электроэнергию в помещениях МКД.
Энергоэффективность здания зависит от объёма утечки тепла через двери и оконные проёмы. Чтобы его снизить, следует:
- заделать, уплотнить и утеплить входные двери подъездов, установить систему автоматического закрывания дверей;
- установить двери и заслонки в проёмах подвальных помещений;
- установить двери и заслонки в проёмах чердачных помещений;
- заделать и уплотнить окна в подъездах.
Дополнительные мероприятия по повышению энергоэффективности
ХВС, ГВС, отопление
Для улучшения качества системы отопления и горячего водоснабжения Минстрой РФ советует по возможности установить индивидуальный тепловой пункт – пластинчатый теплообменник отопления и оборудование для автоматического регулирования расхода, температуры и давления в системе отопления.
Кроме того, вместо старых трубопроводов можно поставить современные предизолированные и заменить арматуру. На энергоэффективность здания влияет теплоизоляция внутридомовых инженерных сетей теплоснабжения и ГВС в подвале и на чердаке. Поэтому можно заменить там теплоизоляционные материалы – установить современные в виде скорлуп и цилиндров.
Таким же образом можно улучшить теплоизоляцию внутридомовых трубопроводов системы отопления и внутридомовых трубопроводов системы ГВС.Чтобы создать комфортную температуру в помещениях, следует поставить терморегуляторы и запорные вентили на радиаторах.
Для рециркуляции воды в системе ГВС, что поможет экономить тепловую энергию, подойдёт циркуляционный насос, автоматика, ремонт трубопроводов.
Управляющим организациям необходимо тщательнее следить за состоянием трубопроводов – при возможности установить современные пластиковые трубопроводы и арматуру. Это потребует немалого денежного вложения, но одновременно:
- увеличит срок службы трубопроводов,
- снизит риск утечек воды,
- уменьшит количество аварий,
- поможет рационально расходовать тепло и воду.
Электроэнергия
- Чтобы сэкономить потребление электричества в местах общего пользования, рекомендуется установить датчики освещённости и движения, которые реагируют на движение или звук.
- Для точного регулирования параметров в системе отопления, ГВС и ХВС и экономии электричества, можно установить частотно-регулируемые приводы и заменить электродвигатели на энергоэффективные – трёхскоростные или с переменной скоростью вращения.
- Частотно-регулируемые приводы следует установить и в лифтовом хозяйстве.
Дверные, оконные и ограждающие конструкции
Чтобы снизить потери энергии через окна и научиться рационально расходовать тепловую энергию, можно провести следующие дополнительные мероприятия для дверных и оконных конструкций:
- установить теплоотражающие плёнки на окна в помещениях общего пользования;
- заменить стекла на окнах в помещениях общего пользования на энергосберегающие;
- вставить в окна стеклопакеты с повышенным термическим сопротивлением, таким образом повысив теплозащиту окон и балконов до действующих нормативов в помещениях общего пользования.
Для повышения энергоэффективности ограждающих конструкций Минстрой РФ также рекомендует систематически проводить определённые мероприятия, которые помогут уменьшить охлаждение или промерзание потолка технического подвала, научат правильно использовать тепловую энергию и увеличат срок службы конструкций.
Повысить теплозащиту пола и стен подвала до действующих нормативов помогут тепло-, водо- и пароизоляционные материалы. С их же помощью можно утеплить пол чердака, наружные стены и крышу до действующих нормативов и выше.
- Чтобы уменьшить возможность образования сквозняков, протечек и грибка, Минстрой РФ рекомендует заделать межпанельные и компенсационные швы.
- Установка современных стеклопакетов и пластиковых и алюминиевых конструкций существенно повысит теплозащиту оконных и балконных дверных блоков и теплотехническую однородность балконов и лоджий.
- Устранить утечки тепла через систему вентиляции помогут воздушные заслонки с регулированием проходного сечения.
Нетрадиционные источники энергии
Можно установить:
- тепловые насосы;
- первую ступень приготовления горячей воды за счёт утилизации тепла вентиляционных выбросов – тепловые насосы, рекуператоры;
- гибридную систему ГВС с аккумулированием тепла и тепловыми насосами, которые используют тепло грунта и вентиляционных выбросов;
- гибридную систему ГВС, работающую на солнечных коллекторах воды.
Лицо, ответственное за содержание МКД, также должно не реже одного раза в год доводить до сведения собственников информацию об энергосберегающих мероприятиях, которые можно провести в доме. При этом обязательно нужно указать, какие расходы потребуются, как будет оптимизировано потребление ресурсов и когда мероприятия окупятся (п. 7 ст. 12 Федерального закона от 23.11.2009 № 261-ФЗ).
В отопительный сезон необходимо регулировать расход тепловой энергии, если есть такая возможность. При этом должны соблюдаться нормы теплового и гидравлического режима, требования к качеству коммунальных услуг.
это делается в целях оптимизации расходов собственников помещений в МКД на тепловую энергию. Обо всех проведённых мероприятиях и о тех, которые по техническим причинам провести не удалось, жителей необходимо проинформировать.
Источник: РосКвартал® — интернет-служба №1 для управляющих организаций
Полное или частичное копирование материалов разрешено только при указании источника и добавлении прямой ссылки на сайт roskvartal.ru Мы используем файлы cookie для сбора статистики, которая поможет нашему сайту стать лучше и удобнее для вас. Продолжая использовать сайт, вы принимаете условия пользовательского соглашения.
Загрузка...
