Энергоэффективные здания – возможности московского строительства

Ю. А. Табунщиков, профессор, президент НП «АВОК»

В настоящее время характеристикой энергоэффективности зданий является удельный расход энергии на отопление и вентиляцию за отопительный период. Проанализируем, как менялись нормируемые значения этого показателя в Московском строительстве за последние годы (рис. 1).

Рисунок 1. Снижение удельного энергопотребления зданий на отопление и вентиляцию за отопительный период

Для зданий, построенных до 1994 года, значения удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию колебались в пределах 210–300 кВт•ч/м² за отопительный период. В отдельных регионах России этот показатель мог быть еще выше.

Для зданий, возводимых после 1994 года, значение удельного теплопотребления было снижено до 115 кВт•ч/м².

С 1999 года до 1 октября 2010 года нормируемое значение удельного расхода энергии на отопление и вентиляцию для зданий составляло 95 кВт•ч/м².

В настоящее время принято решение с 1 октября 2010 года снизить значение нормируемого удельного расхода энергии на отопление и вентиляцию на 25 % по сравнению с предыдущим показателем, т. е. оно составит 71 кВт•ч/м².

В перспективе планируется с 2016 года снизить этот показатель еще на 15 %, после чего значение удельного расхода энергии, идущей на отопление и вентиляцию зданий, будет равен 57 кВт•ч/м².

Начиная с 2020 года, данная энергетическая характеристика для столицы должна будет составлять уже 38 кВт•ч/м², т. е. будет снижена еще на 20 % по сравнению с 2016 годом или в общей сложности – на 60 % по сравнению со значением, действовавшим до 1 октября 2010 года.

Президент Д. А. Медведев указом от 4 июня 2008 года № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» ставит задачи снизить энергопотребление  не менее чем на 40 % по сравнению с уровнем 1 января 2008 года.

Для достижения поставленной цели Минрегион РФ принимает приказ № 262 «О требованиях энергетической эффективности зданий, строений  и сооружений», согласно которому динамика снижения значений  удельного расхода энергии на отопление и вентиляцию выглядит следующим образом:

• с 2011 года нормируемый удельный расход энергии на отопление и вентиляцию за отопительный период должен быть уменьшен на 15 % по сравнению с базовым уровнем, достигнутым 1 января 2008 года;
• с 2016 года – на 15 % по сравнению с предыдущим показателем;
• с 2020 года – еще на 10 %.

Сравнивая требования, можно констатировать, что московское правительство будет решать задачу, поставленную Президентом России, с опережающими темпами. Это закреплено законодательно в Постановлении Правительства Москвы от 5 октября 2010 года N 900-ПП «О по-вышении энергетической эффективности жилых, социальных и общественно-деловых зданий в г. Москве и внесении изменений в постановление Правительства Москвы от 9 июня 2009 года № 536-ПП».

Но особенность московских норм состоит не только в том, что сделан шаг на опережение: в столице осуществлен переход на использование в качестве показателя энергоэффективности зданий общего удельного потребления энергии, идущей на отопление, вентиляцию, кондиционирование, горячее водоснабжение, освещение и эксплуатацию общедомового инженерного оборудования. Данная энергетическая характеристика уже давно используется в передовых в области энергосбережения странах мира, поскольку позволяет оценить общее потребление первичной энергии (топлива), необходимой для выработки тепло- и электроэнергии.

Постановление № 900-ПП содержит новые целевые удельные показатели энергетической эффективности объектов различного назначения, например, общее удельное потребление энергии  в многоквартирных жилых домах с 1 октября 2010 года должно составлять 160 кВт•ч/м² в год вместо прежнего действующего значения 215 кВт•ч/м² (базовое значение на 1 января 2008 года составляло 340 кВт•ч/м²). А к 2020 году этот показатель должен быть снижен до 86 кВт•ч/м² в год. Таким образом, общее удельное энергопотребление жилых домов к 2020 году должно снизиться на 75 % по сравнению с базовым значением.

Отметим также снижение нормативных значений удельного потребления воды (горячей и холодной) жилыми зданиями, узаконенное Постановлением № 900-ПП, по сравнению с базовым показателем, действующим на 1 января 2008 года и составляющим 300 л/чел. в сутки. Так, до 1 октября 2010 года существовала суточная норма потребления, равная 250 л/чел., с 1 октября 2010 года введено новое требование – 210 л/чел., в перспективе с 2016 и с 2020 годов значения показателя должны быть снижены соответственно до 180 и 160 л/чел.

После принятия судьбоносного решения о внедрении новых требований к энергоэффективности зданий на первый план выходит задача их реализации.

Согласно тепловому балансу зданий, основной расход энергии идет на отопление и вентиляцию (рис. 2). Проблема состоит в том, что если мы хотим снизить на 25 % расход энергии на системы отопления и вентиляции, то делать это за счет повышения теплозащиты ограждающих конструкций здания уже малоэффективно, поскольку нормируемые значения коэффициента сопротивления теплопередаче почти достигли своего оптимального максимума (табл.). В Постановлении № 900-ПП определены новые требования к теплозащите наружных ограждающих конструкций многоквартирнык домов (приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен с 1 октября 2010 года должно составлять 3,5 м²•°C/Вт, а с 2016 года – 4,0 м²•°C/Вт. Для окон и балконных наружных дверей этот показатель равен 0,8 и соответственно с 2016 года – 1,0 м²•°C/Вт). Резервы  экономии энергоресурсов за счет повышения тепловой защиты зданий практически исчерпаны.

Рисунок 2. Тепловой баланс многоэтажного жилого здания

Таким образом, выполнение новых требований по повышению энергоэффективности зданий становится возможным только благодаря переходу на использование инновационных энергосберегающих инженерных технологий и оборудования:

• эффективных отопительных систем, преимущественно двухтрубных с горизонтальной поквартирной разводкой и эффективной теплоизоляцией стояков и общедомовых трубопроводов, оснащенных термостатическими вентилями и балансировочными клапанами, а также применение индивидуальных  общедомовых и при технической целесообразности поквартирных тепловых пунктов,  оснащенных  автоматизированными системами управления и учета потребления энергоресурсов, горячей и холодной воды;
• систем освещения общедомовых помещений, использующих  энергосберегающие  лампы,  оснащенных датчиками движения и освещенности, а также систем компенсации реактивной мощности;
• авторегулируемой вытяжной вентиляции с механическим побуждением и естественным притоком через вентиляционные клапаны в наружных ограждающих конструкциях;
• рекуперации и утилизации тепла вентиляционных выбросов,  в том числе с помощью теплонасосных систем теплоснабжения;
• нетрадиционных возобновляемых источников энергии и вторичных энергетических ресурсов.
• технических решений по повышению теплотехнической однородности наружных ограждающих конструкций,  в том числе за счет повышения герметичности межпанельных швов;
• технических решений по снижению затрат энергии в системах горячего водоснабжения, в том числе в системах циркуляции горячей воды, а также при наличии технической возможности  рекуперации и утилизации низкопотенциального тепла канализационных стоков.

Немаловажным фактором в этом процессе является оптимизация работы отопительных и вентиляционных систем в соответствии с графиками нагрузки, зависящими от особенностей эксплуатации здания.

Сегодня уже многое сделано в столичном регионе, в частности разработаны:

• требования по составу и содержанию энергетического паспорта проекта энергоэффективного жилого и общественного здания с методикой определения классов энергоэффективности;
• нормы и  правила по проектированию автоматизированных энергоэффективных систем отопления многоквартирных жилых домов с поквартирным учетом расхода тепла;
• показатели энергоэффективности, включая теплозащиту жилых и общественно-деловых зданий как существенной части критериев оценки «зеленого» строительства;
• нормы и правила по расчету тепловых нагрузок на системы отопления, охлаждения и вентиляции жилых и общественно-деловых зданий. Требования к автоматизации тепловых вводов в здания;
• концепция московского «зеленого» строительства с критериями оценки энергетических и экологических характеристик полного жизненного цикла жилых и общественно-деловых зданий;
• нормы и правила проектирования систем утилизации теплоты вытяжного воздуха для нагрева воды для горячего водоснабжения в жилых зданиях и приточного воздуха в общественно-деловых зданиях.

Таким образом, в Москве подготовлена законодательная почва и созданы механизмы для кардинального изменения ситуации в решении энергетических вопросов в области строительства. Перед проектировщиками, учеными и строителями поставлены очень сложные задачи соответствия новым требованиям. Немаловажно, чтобы результаты, полученные при достижений установленных целей, были проанализированы и систематизированы, а наиболее перспективные решения имели широкое распространение по всей территории России.