Комментарий начальника отдела энергоэффективности строительства Мосгосэкспертизы В. И. Ливчака к комментариям по статье Л. М. Махова «Вопросы проектирования современных систем отопления зданий в свете новой редакции СНиП “Отопление, вентиляция и кондиционирование”»,
опубликованным в журнале «АВОК», № 4, 2005

Я хочу поддержать Л. М. Махова в том, что он рассматривает СНиП как основной документ, который всегда являлся главной опорой в творчестве проектировщика, и в его озабоченности тем, что рассматриваемый СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» не всегда отвечает этим требованиям. В том числе, конечно, недопустимо исключение Приложений 9, 10, 12 из предыдущей редакции СНиП. Возражения авторов относительно того, что изложенные в них методики повторяются во многих учебниках и справочниках, являются основанием их исключения, тем более что в учебники они попали именно из СНиП и должны быть в СНиП как основополагающие для расчета теплопотерь и систем отопления.

Ссылки на то, что с выходом закона «О техническом регулировании» СНиП не являются обязательными документами, т. к. они не подлежат регистрации в Минюсте России как не содержащие правовых норм – неуместны. Это означает только то, что СНиП не может быть использован как защищающий документ в суде. А так, каждый из них является обязательным для применения при проектировании объектов строительства как утвержденный вышестоящей организацией в лице Госстроя, что подтверждается письмом председателя Технического комитета по стандартизации 465 «Строительство» Л. С. Бариновой № КС-7 от 10.02.2005 (преемник Управления стандартизации и технических норм в строительстве Госстроя).

И указание о том, что СНиП должны содержать требования надежности, безопасности при пожарах и аварийных ситуациях, охраны здоровья со стороны теплового, воздушно-влажностного, акустического и светового режимов помещений, эффективного расходования ТЭР, не исключает того, что в СНиП должны также присутствовать и те материалы, которые привычны для проектировщика со стажем. Надо не сожалеть, что «…концепцию нормативного документа, принятого в современном мире, не удалось реализовать в России», а с вниманием отнестись к российскому проектировщику, который без СНиП останется как «без руля и без ветрил». Лучше сначала научить, а уже потом отнимать.

Я убежден в том, что, чтобы не развалить строительный комплекс, как это произошло со многими отраслями в нашей стране, в этот переходный период до ввода в действие утверждаемых Государственной думой «Технических регламентов» следует придерживаться существующих СНиП, а если они вышли уже сокращенными, как СНиП 41-01-2003, – недостающие материалы принимать из предыдущей редакции. Такой позиции придерживается Мосгосэкспертиза. В конце концов, к какому негативному результату может привести соблюдение СНиП? В СНиПе отражены положения по проектированию, годами отработанные на практике. В то же время СНиП не догма, и если проектировщик докажет, что его предложение, отличающееся от СНиП, более прогрессивно, оно будет допущено в качестве экспериментального и далее при положительном результате будет учтено в следующей редакции документа.

Теперь о том, с чем нельзя согласиться, рассматривая СНиП 41-01-2003

1. Удельная величина внутренних тепловыделений в квартирах

В СНиП 11-33-75 и в последующей редакции СНиП 2.04.05-86 эта величина была принята в муниципальных квартирах на уровне 21 Вт/м² площади пола жилых комнат и кухни и была получена в результате длительных натурных испытаний ряда зданий как типовых серий, так и сооруженных по индивидуальным проектам, выполненным МНИИТЭП. И вдруг в редакции СНиП 1998 г. издания без всякого обоснования удельная величина внутренних тепловыделений в квартирах была принята в размере не менее 10 Вт/м² площади пола. Все проектировщики, как и автор статьи, восприняли это как рекомендацию принимать всегда равным 10 Вт/м². Наше предложение, которое вошло в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», заключается в том, что по мере улучшения жилищных условий в стране эта норма должна быть пересмотрена в сторону уменьшения – до 17 Вт/м² площади пола жилых комнат при заселенности до 20 м² общей площади квартиры на человека, с понижением до минимального значения 10 Вт/м² при заселенности 45 м²/чел. и более.

2. Расчетные параметры наружного воздуха в холодный период года

Следует принять, что в сложившихся городах и поселках не требуется пересматривать значение расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопления с выходом новой редакции СНиП «Строительная климатология». Расчетная температура наружного воздуха при расчете тепловой мощности системы отопления должна соответствовать той, которая принята для большинства зданий сложившейся застройки и на которую рассчитан температурный график центрального регулирования отпуска теплоты от централизованных источников теплоснабжения города.

Для Москвы, например, эта температура на протяжении многих десятков лет составляет –26 °С. Если изменить график на –28 °С (средняя температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 по новой редакции СНиП), то все здания, системы отопления которых рассчитаны на –26 °С, будут недогреваться. Если же за расчетную температуру наружного воздуха для проектирования отопления зданий принять –28 °С, чтобы исключить перегрев системы в условиях действующего в Москве графика, необходимо выполнять подключение систем отопления к тепловым сетям через автоматизированный узел управления, обеспечивающий автоматическую корректировку графика подачи теплоты в это здание.

3. Расчетная температура воздуха в квартирах

Считаю, надо разделить значения расчетной температуры внутреннего воздуха для холодного периода года (п. 5.1 СНиП), которая поддерживается только при расчетных параметрах Б наружного воздуха в пределах изменения от Б до А, и температуру внутреннего воздуха, поддерживаемую в течение отопительного периода. За расчетную температуру следует принимать минимальную из допустимых температур по ГОСТ 30494-96 как для жилых, так и для общественных зданий, т. е. 18 °С для условий Москвы, а за температуру воздуха, поддерживаемую в течение отопительного периода при температурах наружного воздуха выше параметров А, – минимальную из оптимальных температур как для жилых, так и для общественных зданий (20 °С). Принятие единой температуры воздуха в соответствии со СНиП 41-01-2003 повлечет увеличение мощности источников тепла почти на 5 % по сравнению со СНиП 2.04.05-91*.

И здесь я хотел бы возразить и автору статьи, и ее комментаторам: нельзя идти на поводу у заказчика, хотя от него и зависит оплата труда проектировщика. Необходимо принимать параметры микроклимата не исходя из кошелька заказчика, а оптимальными с точки зрения энергозатрат, поскольку на производство энергии требуются, как правило, невозобновляемые запасы топлива, которое, кроме того, при сжигании нарушает экологию. Тем, кто любит ссылаться на зарубежный опыт, надо напомнить, как в кризисный 1973-й год президент Франции Миттеран лично ходил с термометром по помещениям офисных зданий или о том, что в Соединенных Штатах Америки энергоснабжающие организации контролируют 15-минутный максимум электропотребления, за превышение которого наказывают. Если заказчик хочет, чтобы у него было более комфортно, чем у всех, пусть платит за этот комфорт по другому тарифу, и в проекте это должно быть отражено.

4. Норма воздухообмена в жилых зданиях

Недостаточно продекларировать норму воздухообмена в квартирах 3 м³/ч на 1 м² площади жилых комнат при заселенности до 20 м²/чел. и 30 м³/ч на одного человека при меньшей плотности заселения, поскольку, когда на человека приходится более 30–35 м² общей площади, преобладающим источником вредностей становятся не люди, а строительные и отделочные материалы, мебель, ковры. Поэтому более правильным является рекомендация Стандарта «АВОК» (№ 1, 2002): при плотности заселения более 20 м²/чел. принимать воздухообмен 30 м³/ч на одного человека, но не менее 0,35 обмена в час объема квартиры.

5. Энергоэффективность потребления энергии на вентиляцию

Этому вопросу в последнее время уделяется много внимания, поскольку после повышения теплозащиты зданий потребление энергии на вентиляцию становится преобладающим, особенно в общественных и производственных зданиях. Однако законодательного ограничения потребления энергии на вентиляцию в СНиП 41-01-2003 не приводится. В результате низкими темпами внедряются такие энергосберегающие решения, как утилизация теплоты вытяжного воздуха для нагрева приточного, тепловые шахты для использования солнечной радиации в нагреве приточного воздуха, аэрация зданий для снижения холодильной нагрузки в системах кондиционирования воздуха, применение рециркуляции воздуха, тепловых насосов и др. Проектировщики иногда пытаются применить некоторые из перечисленных решений, а инвесторы отказываются, ссылаясь на удорожание строительства или необученность персонала, не задумываясь о ежегодной прибыли в эксплуатации.

Вот и в статье О. Сеппанена «Вентиляция, качество внутреннего воздуха и эффективность потребления энергии» в предыдущем номере журнала «АВОК» (№ 3, 2005) подтверждается важность этой проблемы, но как стимулировать сокращение потребления энергии на вентиляцию – не говорится. В частности, приводятся результаты обследования 33-х офисных зданий, которые показали, что средний воздухообмен в помещениях составил 62 м³/(ч•чел.) при норме 36 м³/(ч•чел.), принятой в Финляндии. Делается вывод, что причиной такого несоответствия является неудовлетворительное регулирование потоков приточного воздуха. Но называть это единственной причиной было бы неправильно, т. к. не будь так подобрано оборудование проектировщиком – не произошло бы такого превышения среднего воздухообмена. Там, где имеет место только аэродинамическая разрегулировка, отклонения должны быть как в сторону увеличения, так и уменьшения.

Представляется, что с целью повышения энергоэффективности вентиляции в СНиП должна быть введена норма минимально допустимого из соображений борьбы с вредностями воздухообмена в холодный период года, по которому определялся бы удельный расход тепловой энергии на вентиляцию за отопительный период, и с ним сравнивался бы такой же расход, определенный исходя из фактически запроектированного (при сравнении на стадии проекта) или установленного (в условиях экс-плуатации) оборудования.

Например, для офисных зданий в СНиП 41-01-2003 есть норма воздухообмена 40 м³/(ч•чел.), которая согласуется с финскими нормами. При площади 10 м² помещения на одного человека воздухообмен составит 4 м³/ч на м² пола, что корреспондируется с нормой СНиП 23-02-2003 «Теплозащита зданий», в котором приведены такие же нормы воздухообмена для других зданий общественного назначения. Удельное количество теплоты, потребленной на вентиляцию за отопительный период, исходя из нормы воздухообмена, составит в рабочее время (в нерабочее время расход тепловой энергии на нагрев инфильтрующегося воздуха ложится на систему отопления):

q_v^rec = 0,28 • а • r • Dd • h • n / 7    [кВт•ч/м²],

где а – норма воздухообмена на м² площади пола, м³/(ч•м²);

r – плотность воздуха, кг/м³;

Dd – величина градусосуток отопительного периода;

n – число рабочих часов в день;

h – продолжительность рабочей недели в днях.

Это рекомендуемое удельное теплопотребление на вентиляцию сравнивается с расчетным, исходя из выбранного оборудования:

q_v^des = Qv • Dd • h • n / (7 • A_h) / (t_int – t_ext)    [кВт•ч/м²],

где Qv – расчетная теплопроизводительность систем вентиляции, кВт;

t_int – расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

t_ext – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °С;

A_h – общая площадь помещений однофункционального здания (при многофункциональном здании такое сопоставление ведется по группам помещений однофункционального назначения).

При q_v^des более чем на 20 % превышающем q_v^rec делается вывод о том, что система вентиляции здания обладает низкой энергоэффективностью и необходимо предусмотреть дополнительные энергосберегающие решения, о части из которых было сказано ранее.

Как видно из вышеприведенных уравнений, потребление энергии системой вентиляции зависит от расхода вентиляционного воздуха, времени работы вентиляционной системы и разности температур воздуха наружного и внутреннего в помещении при общеобменной вентиляции. Поэтому для уменьшения разности температур может быть рекомендована утилизация теплоты вытяжного воздуха, применение тепловых шахт для забора наружного воздуха. Для снижения расхода вентиляционного воздуха – применение регулируемой вентиляции, в зависимости от концентрации выделяемых вредностей, воздействуя либо на число оборотов вентилятора, либо на включение рециркуляции, где это можно (замещение части наружного воздуха рециркуляционным). Снижение расчетного расхода вентиляционного воздуха может быть также достигнуто за счет применения более эффективной схемы его распределения: концентрация распределения воздуха в рабочей зоне помещений, применение местных систем вентиляции, использование вытесняющей вентиляции вместо смесительной и т. д.

В Приложении Г СНиП 23-02-2003 приводится рекомендуемая удельная норма воздухообмена для общественных зданий при расчете их теплозащиты: для офисов и объектов сервисного обслуживания (торговые, коммунально-бытовые) – 4 м³/(ч•м²) расчетной площади здания, для учреждений здравоохранения и образования – 5 м³/(ч•м²), для спортивных, зрелищных и детских дошкольных учреждений – 6 м³/(ч•м²). Градация минимального удельного объема притока принята с учетом расчетной площади, приходящейся на человека, и увеличенной высоты помещений спортивных и зрелищных сооружений. Этот список может быть расширен, скорректирован при обосновании, но он нужен для расчета минимального удельного теплопотребления на вентиляцию, в сравнении с которым можно оценивать энергоэффективность проектного решения. И в этом будет реализована концепция СНиП 10-01-94 – переход от «предписывающего» подхода в нормировании к «потребительскому».

В пересчете на удельный расход тепла на вентиляцию рекомендуемые значения, в зависимости от режима работы, объекта составят:

– для офисов с 8-часовым рабочим днем и 5-дневной рабочей неделей:

   q_v = 0,28 • 4 • 1,25 • 4 943 • 8 • 5 / 7 • 10-3 = 39,5 кВт•ч/м²;

– для объектов сервисного обслуживания при 12-часовом рабочем дне с одним выходным:

   q_v = 0,28 • 4 • 1,25 • 4 943 • 12 • 6 / 7 • 10-3 = 71,2 кВт•ч/м²;

– для учреждений образования при 10-часовом рабочем дне с одним выходным:

   q_v = 0,28 • 5 • 1,25 • 4 943 • 10 • 6 / 7 • 10-3 = 74,1 кВт•ч/м²;

– для спортивных и зрелищных учреждений при 12-часовом рабочем дне без выходных:

   q_v = 0,28 • 6 • 1,25 • 4 943 • 12 • 7 / 7 • 10-3 = 125 кВт•ч/м²;

– для поликлиник с посещением 12 часов в день с одним выходным:

   q_v = 0,28 • 5 • 1,25 • 5 359 • 12 • 6 / 7 • 10-3 = 96,5 кВт•ч/м².