Экспертиза энергоэффективности строительства зданий

Роль экспертизы в строительстве энергоэффективных зданий и внедрении энергосберегающих технологий и материалов

В. И. Ливчак, вице-президент НП «АВОК», начальник отдела энергоэффективности строительства Мосгосэкспертизы

Все проекты застроек, зданий и сооружений, реализуемые в Москве, проходят обязательную экспертизу на стадии утверждения технического задания на строительство и на стадии ТЭО или проекта. Основные задачи экспертизы – проверка соответствия проекта нормативным требованиям, способствование внедрению современных прогрессивных решений и снижение сметной стоимости строительства объектов, особенно городского заказа.

В составлении МГСН 2.01-99 принимали участие сотрудники Мосгосэкспертизы. Кроме того, Мосгосэкспертизой дважды в год издается «Бюллетень», в котором публикуются материалы, разъясняющие положения нормативных требований энергосбережения, указывается на наиболее часто встречающиеся ошибки в проектировании и приводятся сведения о новых прогрессивных энергосберегающих технологиях, оборудовании и материалах.

В соответствии с МГСН 2.01-99 (а начиная с 2004 года и по федеральному СНиП «Энергосберегающая тепловая защита зданий») в проекты всех зданий полезной площадью более 100 м² включен новый раздел «Энергоэффективность». В этом разделе показаны расчеты приведенных сопротивлений теплопередаче конструкций наружных ограждений, принятых в проекте, расчеты комплексных параметров составляющих теплового баланса здания – трансмиссионного и инфильтрационного коэффициентов теплопередачи здания, внутренних тепловыделений и ожидаемых теплопоступлений с солнечной радиацией и расчеты энергетических показателей с учетом заложенных в проекте энергоэффективности авторегулирования системы отопления и других энергосберегающих мероприятий.

В отличие от предыдущего СНиП 11-3-79* «Строительная теплотехника» (1998), который регламентирует значения приведенных сопротивлений теплопередаче отдельных наружных ограждений, МГСН 2.01-99 рекомендует наиболее прогрессивный потребительский подход в выборе теплозащиты зданий, когда нормируется удельный расход тепла на отопление здания за отопительный период. Это стимулирует проектировщиков не только повышать теплозащиту наружных ограждений здания, но и применять более эффективные системы регулирования подачи тепла на отопление, энергосберегающие технологии и оптимальные объемно-планировочные решения зданий.

Все системы отопления оборудуются термостатами на отопительных приборах. Как правило, в местах подключения систем отопления к тепловым сетям устанавливаются автоматизированные узлы управления. Каждый калорифер и водонагреватель горячей воды имеют автоматическое регулирование подачи тепла, а калориферы – и защиту от замерзания; водопроводные сети – регулирование давления воды на минимально необходимом уровне, для чего в квартирах устанавливаются квартирные регуляторы давления. В высоких зданиях проводится еще и зонирование систем по высоте, в низких зданиях устанавливаются регуляторы давления на вводе для гашения избыточного напора.

Обязательным является оборудование каждого ввода в здание и субабонента приборами учета тепла на отопление и вентиляцию, водосчетчиками учета холодной и горячей воды. Все домовые и квартирные приборы учета тепла и воды, так же как и электросчетчики, подключаются к интегральной автоматической системе управления энергосбережением (ИАСУЭ) для автоматической передачи данных в объединенные диспетчерские пункты и расчетные центры для выписки счетов на оплату за потребленные ресурсы.

Завершением раздела «Энергоэффективность» является энергетический паспорт – документ, отражающий уровень теплозащиты и эксплуатационной энергоемкости здания в целом, а также величины энергетических нагрузок на это здание. По нему можно проверить правильность представления о том, что энергоэффективность запроектированного здания соответствует требованиям норм, а также установить минимально необходимое теплопотребление здания за определенный период времени при соответствии фактических и проектных теплотехнических характеристик наружных ограждений или выявить их несоответствие в процессе натурных испытаний.

Мы считаем, что назрела необходимость для каждого существующего здания составить энергетический паспорт для установления величин расчетного на здание расхода тепла на отопление, горячее водоснабжение, величин годового теплопотребления и удельного теплопотребления на 1 м² общей площади квартир, а также наметить перечень мероприятий по снижению энергопотребления с оценкой энергоэффективности каждого из них. На базе ожидаемого теплопотребления с учетом возможного его снижения при выполнении ряда приоритетных энергосберегающих мероприятий и его сравнения с оптимальным удельным показателем можно установить лимит энергопотребления, превышение которого должно оплачиваться по увеличенному тарифу.

Мосгосэкспертиза строго следит за соответствием представляемых проектов перечисленным выше требованиям и при их несоблюдении или ошибках в расчетах возвращает проекты на доработку. В первые годы раздел «Энергоэффективность» возвращался на доработку в 60 % случаев, сейчас возврат снизился до 15 %. Наиболее встречающиеся ошибки – это применение несертифицированного материала утеплителя. Коэффициент теплопроводности материала принимается в сухом состоянии, в то время как по СНиП 11-3-79*, для Москвы его следует принимать в условиях эксплуатации по параметрам Б. При подсчете приведенного сопротивления теплопередаче не учитывается коэффициент теплотехнической однородности конструкции, в отапливаемый объем включается «теплый» чердак, являющийся сборной камерой вытяжного воздуха, отапливаемый за счет него и проложенных коммуникаций и др.

В результате удельный расход тепла на отопление за отопительный период проектируемых жилых зданий в Москве составляет 80–95 кВт•ч/м² для этажности выше 10 этажей, 100–130 кВт•ч/м² средней этажности и до 160 кВт•ч/м² в коттеджном строительстве. Эти цифры корреспондируются с показателями зарубежных стран после пересчета их на московское значение градусосуток отопительного периода. Удельный расход тепла на отопление и вентиляцию общественных зданий колеблется в большем диапазоне – от 70 до 200 кВт•ч/м².

Важно правильно ориентироваться в разнообразии предложений. В настоящее время рынок представляет широкие возможности по выбору утепляющих и покровных материалов и систем наружных ограждающих конструкций, а также заполнений оконных проемов, обеспечивающих низкую теплопроводность и воздухопроницаемость. Последнее обстоятельство вынуждает принимать дополнительные решения по обеспечению вентиляции в квартирах в объеме не ниже нормативного, а информации в этой области недостаточно.

Переход на герметичные окна в массовом жилищном строительстве вызвал ухудшение работы вентиляции, повышение влажности внутреннего воздуха и появлении плесени на ограждающих конструкциях. Некоторые специалисты, ориентируясь на западный опыт, видят устранение этих недостатков в замене системы естественной вытяжной вентиляции и неорганизованного притока воздуха через открывающиеся створки окон на приточно-вытяжную систему вентиляции с механическим побуждением.

Однако, во-первых, западные источники свидетельствуют о том, что сейчас все чаще отказываются от такого решения из-за его большой стоимости, оставляя механической только вытяжную вентиляцию, а приток воздуха остается естественным через специальные воздухопропускные клапаны, снабженные фильтрами и шумоглушителями. И, во-вторых, там строятся в основном низкоэтажные здания, до 5–7 этажей, где механическая вытяжка оправдана.

У нас же, при возведении жилых зданий в 12–17 этажей, отказываться от использования большого гравитационного напора для побуждения вытяжки нерационально, и, кроме того, при этом мы лишаемся возможности использования чердака как сборной камеры удаляемого воздуха и снижения теплопотерь за счет этого. Надо, вероятно, разумно сочетать естественную вытяжку из нижних этажей с механической из верхних и с устройством воздушных клапанов на притоке, но обосновываться такое решение должно натурными испытаниями.

Низкими темпами внедряются такие энергосберегающие решения, как утилизация тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного или горячей воды, солнечные коллекторы для нагрева горячей воды в летнее время, тепловые насосы, использующие низкопотенциальное тепло для целей отопления и горячего водоснабжения, аэрация зданий для снижения холодильной нагрузки в системах кондиционирования воздуха, тепловые шахты для использования солнечной радиации в нагреве приточного воздуха и др. Проектировщики иногда пытаются применить некоторые из перечисленных решений, а инвесторы отказываются, ссылаясь на удорожание строительства или необученность эксплуатации.

Для снижения в общественных зданиях расхода тепла на вентиляцию путем применения энергосберегающих решений предлагается сделать нормированным потребление тепла системами вентиляции. Сначала, при проверке теплозащиты зданий, принимается минимально необходимый воздухообмен в рабочее время в объеме для административных зданий по 3 м³/ч на 1 м² расчетной площади (так же как и для помещений выше 4 м, по аналогии с жилыми зданиями), а для других зданий – 1–1,5-кратный обмен в час. Полученный удельный расход тепла на отопление сравнивается с нормативным значением. При его превышении следует проводить мероприятия по повышению сопротивления теплопередаче наружных ограждений или эффективности авторегулирования отопления.

Затем, вместо расхода тепла на вентиляцию, полученного исходя из принятого минимального воздухообмена, подставляется проектное значение, повторно подсчитывается удельный расход тепла на отопление и вентиляцию за отопительный период и опять сравнивается с нормативным. При превышении его более чем на 15 % проектировщики будут вынуждены применить энергосберегающие решения для снижения расхода тепла на вентиляцию.

Нельзя согласиться с расширяющимся применением автономных крышных, встроенных и пристроенных котельных или индивидуальных на квартиру теплогенераторов с закрытой топкой в качестве источника теплоснабжения. Это сиюминутное, выгодное для инвестора решение, позволяющее снизить стоимость подключения для получения тепла по сравнению с централизованным теплоснабжением от ТЭЦ. Но такое решение не позволит это тепло использовать для выработки электроэнергии, которая тогда будет производиться по конденсационному циклу, что повышает ее стоимость более чем в 2 раза. В эксплуатационном режиме это решение проигрывает, т. к. не принимается во внимание рост стоимости обслуживания и ремонта многочисленных котельных.

Более правильное решение при необходимости отказа от централизованного теплоснабжения от ТЭЦ – это переход на автономные источники совместной выработки тепловой и электрической энергии в виде газотурбинных установок или поршневых двигателей внутреннего сгорания, широко применяемых на Западе (это решение реализуется, например, для энергоснабжения строящегося комплекса Москва-Сити).

К нерешенным вопросам следует отнести отсутствие обратной связи между заложенными в проекте современными решениями и их энергоэффективностью в эксплуатации. Неотложным мероприятием является проверка соответствия закладываемых в проекте теплотехнических характеристик ограждений здания и энергетических показателей систем инженерного оборудования, реализуемым в процессе строительства и эксплуатации.

Это достигается проведением натурных тепловых испытаний зданий, находящихся в эксплуатации более одного года (чтобы из конструкций успела выйти влага, накопившаяся от применения мокрых процессов в ходе строительства), с обязательным измерением расхода тепла, потребляемого системой отопления, и при контроле теплового и воздушного режима работы здания. Тепловизионное обследование не может заменить этих испытаний, т. к. оно показывает только качественную картинку локальных дефектов, но не позволяет оценить количественные показатели теплопотерь и необходимой потребности в теплоте.

Второй вопрос – это отставание эксплуатационных служб в использовании возможностей, представляемых новыми технологиями, реализованными при строительстве. Так, Мосгосэкспертиза борется за обязательное оснащение строящихся зданий средствами учета тепла и воды, вплоть до автоматического сбора и передачи показаний в центральные диспетчерские и расчетные центры. В действительности же с населением расчеты ведутся не по показаниям приборов, а по нормативу, который включает в себя все потери от источника до потребителя, да еще и завышает непосредственное потребление. В результате система ИАСУЭ никому не нужна и постепенно разворовывается. То же самое происходит с системами автоматического регулирования подачи тепла на отопление – эти системы обладают огромным потенциалом энергосбережения, однако при этом они используются эксплуатационниками недостаточно эффективно.

И третий основной вопрос – это капитальный ремонт, реконструкция и модернизация существующего жилого фонда. Москва уже почувствовала, что дальнейшее промедление с этими работами может привести город к катастрофе. Поэтому в январе этого года было принято Постановление Правительства Москвы «О программе капитального ремонта, модернизации, реконструкции и реновации зданий, сооружений и территорий сложившейся застройки, начиная с 2003 г.», по которому предполагается обновить до 1,5 млн м² общей площади за 2003–2004 гг., а в последующие годы сравняться по объемам капитального ремонта, модернизации и реконструкции с новым строительством – это 3,5–4 млн м² в год (до настоящего времени ремонтировалось 50–60 тыс. м² общей площади в год).

Первый опыт капитального ремонта с модернизацией 9-этажного жилого дома серии 1–515 на ул. Хабаровской в Москве показал, что если модернизацию выполнять по схемам нового строительства, а в этом доме было выполнено утепление стен по методу вентилируемого фасада: 10-сантиметровым слоем минеральной ваты из базальтового волокна с навесными декоративными панелями типа «Мармарок», были заменены полностью окна, застеклены балконы, утеплены цокольные и чердачные перекрытия, заменена кровля, заново смонтированы системы инженерного оборудования, – то срок окупаемости затрат, связанных с созданием экономии энергии, приближается к длительности века – 100 лет.

Кроме этого, следует иметь в виду, что если в новом строительстве или при реконструкции с отселением за энергосберегающие мероприятия заплатит покупатель квартиры, то модернизация проводится без отселения жителей, таким образом, никто не сможет заставить их оплатить за энергосберегающие мероприятия, и эти затраты лягут бременем на бюджет. Поэтому следует искать более дешевые решения по теплоизоляции зданий, повышению эффективности систем автоматического регулирования подачи тепла на отопление, применению новых, прогрессивных технологий – пусть с меньшим потенциалом энергосбережения, но и с меньшими затратами. А государству выгодней за одни и те же инвестиции выполнить работу на большем количестве зданий, чтобы получить больший суммарный экономический эффект.

Решение поставленных выше вопросов повысит качество и энергоэффективность строительства и поднимет уровень эксплуатации.

Тел. (095) 250-8828