Минстроем России приказом от 31 мая 2024 года №365/пр утверждены Изменения №3 к СП 60.13330.2020 [1] (СП 60), согласно которым в соответствие с Приложением А «Расчёт тепловых нагрузок на системы отопления и вентиляции» в формуле (А. 1) пункта А. 1, определяющей расчётную тепловую нагрузку на систему отопления, исключены бытовые теплопоступления от людей, электрических приборов и оборудования, освещения, трубопроводов горячего водоснабжения (последнее — только для жилых зданий). Там же указывается, что расчётные параметры внутреннего воздуха в отапливаемых помещениях следует принимать по пункту 5.1 СП 60 [1]: в жилых помещениях — по оптимальным параметрам ГОСТ 30494 [2] (+20…+22°C в районах с температурой наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92, выше −31°C); в общественных и административно-бытовых зданиях — минимальную из допустимых температур при отсутствии избытков теплоты в помещениях или в пределах допустимых параметров в помещениях с избытками теплоты (+18…+23°C в помещениях, в которых люди заняты умственным трудом или учёбой).
В отношении расчётных параметров внутреннего воздуха в отапливаемых помещениях следует заметить, что во всех зарубежных нормах, как и в СССР, и позже в России, нормировался не диапазон температур, а конкретное значение нормируемой температуры, и по-другому быть не могло, поскольку это значение должно подставляться при определении тепловой нагрузки системы отопления и далее при подсчёте тепловой мощности источника, определении расходов теплоносителя, подборе оборудования и др. И приниматься нормируемое значение температуры внутреннего воздуха должно не по желанию проектировщика или заказчика, а исходя из сочетания санитарно-гигиенических и экономически целесообразных условий, установленных авторским коллективом разрабатываемых норм. Так и было определено в предыдущей редакции СП 60.13330.2016 [3], в разработке которого я принимал участие.
В ней было записано: «5.1 а) в холодный период года в обслуживаемой зоне жилых помещений температуру воздуха следует принимать минимальную из оптимальных температур по ГОСТ 30494…», то есть +20°C. Такая же температура внутреннего воздуха была принята в СНиП 23-02-2003 [4], в разработке которого я также принимал участие (это первый федеральный нормативный документ по проектированию энергоэффективных зданий), при определении градусо-суток отопительного периода (ГСОП) районов строительства — и, я считаю, она должна быть заменена в новой редакции СП 60. Также непонятно, если во времена СССР расчётная температура внутреннего воздуха в жилых помещениях нормировалась, как для общественных, так и для административно-бытовых зданий, на уровне минимальной из допустимых температур (+18°C), то почему для современных зданий её не подняли (так же, как и в жилых) до уровня минимальной из оптимальных температур (+19°C)?
Но главное, конечно, исключение бытовых теплопоступлений, сначала в последующей редакции 2020 года, когда новый авторский коллектив убрал Изменения №1 к СП 60.13330.2016 [3] в авторстве А. Ю. Неклюдова, в которых ещё сохранялся учёт бытовых теплопоступлений в предлагаемой мной записи из СНиП 23-02-2003 [4], а затем сохранив в формуле теплового баланса системы отопления учёт бытовых (внутренних) теплопоступлений, но оборвав информацию о том, какие принимать удельные величины этих поступлений в зависимости от назначения здания и плотности заполнения отапливаемых помещений людьми. Это, по существу, исключает возможность их учитывать. На что я, естественно, отреагировал как на недоработку авторов: дополнительно были рассчитаны удельные величины этих теплопоступлений — в журнале СОК была опубликована статья «Уточнение величин внутренних теплопоступлений в зданиях для периодов отопления и охлаждения» [5]. В данной статье [5] на базе наших натурных испытаний ряда многоквартирных домов типовых серий [6, 7] и европейских норм [8], в которых приводится табл. G. 12, где на основе накопленного опыта измерения теплои электропотребления перечисленных в таблице жилых и общественных зданий широкого назначения даны величины составляющих внутренних теплопоступлений, как от людей, находящихся в помещениях здания (метаболические притоки на кондиционируемую площадь в течение заданного времени), так и от искусственного освещения, и от включённых электроприборов и оборудования, находящихся в этих помещениях, в объёме годового удельного электропотребления (такого опыта по зданиям общественного назначения у нас нет).
Ещё одна особенность заключается в том, что по российским нормам плотность фактического заселения в жилых домах (20–25 м² площади квартир на одного человека) отличается от европейской — 40–45 м² на человека, что соответствует заселению коммерческих домов в России, которых намного меньше, чем муниципальных. То же самое происходит и с заполнением офисных помещений (8 м² полезной площади помещений на человека в России против 20 м² на человека в табл. G. 12). Но после того, как наши расчёты для МКД с заселённостью 40 м² общей площади квартир на одного жителя совпали с расчётом по табл. G. 12, я добавил вертикальные колонки к МКД, офисам и больницам с российской плотностью заселения (заполнения), обозначив их как относящихся ко второй категории, а оставшимся колонкам в табл. G. 12 с таким же названием присвоил первую категорию. Это позволяет интерполяцией находить показатели для промежуточных значений заселённости. Также добавил нижнюю строку удельных величин среднечасовых бытовых теплопоступлений за рабочее время в течение отопительного и охладительного периодов для жилых и общественных зданий различного назначения, дополненная таблица приводится в [5].
НП «АВОК» были разработаны предложения и переданы в НИИ строительной физики, которому поручили разработку новой редакции СП 60, и в ФАУ «ФЦС» (письмом от 20 мая 2023 года на имя директора ФАУ «ФЦС»). После формального обсуждения на подкомитете ПК-14 ТК 465 «Строительство» второго августа 2023 года мне было устно по телефону сообщено, что мои предложения не были поддержаны членами подкомитета, которые, судя по задаваемым мне вопросам, были далеки от рассматриваемой тематики. Третьего и восьмого августа я обратился к председателю подкомитета Д. Ю. Желдакову с просьбой до утверждения Изменений к СП 60 передать мои сокращённые предложения с ранее направленными обоснованиями специалисту в области теплотехнических расчётов систем отопления жилых и общественных зданий и их реализации при настройке контроллера регулятора подачи теплоты в эти системы для достижения экономии энергии при эксплуатации, чтобы он доказал ошибочность моих предложений не общими фразами, а конкретными расчётами — до настоящего времени ответа не получил. 18 и 27 августа я повторно обратился в ФАУ «ФЦС», как организацию, контролирующую выпуск нормативно-технических документов, однако, как видно из утверждённого Минстроем России документа, — безрезультатно!
К чему приводит исключение бытовых теплопоступлений из теплотехнического расчёта систем отопления жилых и общественных зданий? Покажем это на примере алгоритма расчёта энергопоказателей 12-этажного 84-квартирного МКД типовой серии II-18–01/12: удельной величины расчётной тепловой нагрузки системы отопления qhр и годового теплопотребления на отопление и вентиляцию qhy в соответствии с требованиями: 1) прошлого века, 2) при достижении базовых показателей по СНиП 23-02-2003 [4] и 3) превышающими базовый уровень на 50% (уровень энергоэффективности «зданий с низким потреблением энергии»), намечаемый к достижению в 2030 году за счёт повышения теплозащиты здания и перенастройки регулятора подачи теплоты в систему отопления на оптимизированный график авторегулирования.
Это с учётом рекомендуемых НП «АВОК» значений бытовых теплопоступлений и увеличении их доли в тепловом балансе здания с повышением температуры наружного воздуха и демонстрации того, что отказ от учёта бытовых теплопоступлений приведёт к снижению энергоэффективности проектируемых зданий до самого низкого уровня (табл. 1).
Алгоритм расчёта энергопоказателей МКД типовой серии II-18–01/12, представленный в табл. 1, построен на базе проекта рекомендаций НП «АВОК» [9], предлагаемых взамен стандарта СТО НОП 2.1.2014 [10]. В данной таблице приняты следующие обозначения:
1. Ah — площадь квартир без летних помещений.
2. Ar — площадь жилых помещений в квартирах (жилая площадь).
3. Aw + Af + Аed — сумма площадей наружных стен от верха покрытия последнего отапливаемого этажа до низа перекрытия пола первого этажа и от угла до угла здания по горизонтали, а также окон и наружных дверей подъездов и наружных переходов.
4. Aext — суммарная площадь наружных ограждений здания, включая покрытие (перекрытие) верхнего этажа и перекрытие пола нижнего отапливаемого помещения.
5, 6. Aw — площадь наружных стен, отличающихся конструкцией.
7. Af1 — площадь окон квартир.
8. Af2 — площадь окон лестнично-лифтового узла дома (ЛЛУ).
9. Аed — площадь наружных дверей подъездов и наружных переходов.
10. Ac — площадь чердачных перекрытий или совмещённых покрытий.
11. Afl — площадь перекрытий над техподпольем или полов отапливаемого подвала.
12. Vh — отапливаемый объём здания, равный объёму, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений здания.
16. Н — высота здания от отметки пола нижнего входа в здание до верха вытяжной шахты.
17–23. Ro — приведённое сопротивление теплопередаче каждой конкретной конструкции наружного ограждения, принимается из проекта или рассчитывается согласно СП 50.13330.2024 [11].
24. Km.tr — приведённый трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери через наружные ограждения. Данное здание — с «тёплым чердаком» с расчётной температурой внутреннего воздуха в нём +16°C, расчётная температура воздуха в техподполье принята +12°C. Данный коэффициент определяется как:
25. Km.inf.h = 0,28×30×1,2×1,15×D43/D4 — условный расчётный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери на нагрев наружного воздуха для вентиляции квартир в объёме нормативного воздухообмена 30 м³/ч на жителя и инфильтрующегося через окна и наружные двери в лестнично-лифтовом узле (при расчёте здания в целом допускается принимать в виде надбавочного коэффициента 1,15), D43 — количество жителей в доме, исходя из заданной заселённости в строке D44.
26. Km.inf.hy = 0,28×30×1,2×1,09×D43/D4 — условный для расчёта годового теплопотребления коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери на нагрев наружного воздуха для вентиляции квартир в объёме нормативного воздухообмена 30 м³/ч на жителя и инфильтрующегося через окна и наружные двери в ЛЛУ (при расчёте здания в целом допускается принимать в виде надбавочного коэффициента 1,09).
27. Qtr.h = D24×D47×(20 + 25)×D4/1000 — расчётный расход теплоты на компенсацию трансмиссионных теплопотерь через наружные ограждения оболочки здания, принимаем согласно пункту 9.3 [9] с учётом добавочных теплопотерь D47 на ориентацию наружных ограждений по сторонам света и на угловые помещения, задаваемые в долях единицы, при расчёте здания в целом принимаются для жилых домов, как в типовом проектировании в размере βдоб.тр.ж = 1,13, для нежилых зданий — βдоб.тр.н/ж = 1,1, но не к основным теплопотерям вертикальных ограждений, а для упрощения к суммарной их величине, что создаёт небольшой запас по отношению к расчёту по пункту 9.2.
28. Qtr.hу = D24×4550×24×D4/1000 — это трансмиссионные теплопотери через наружные ограждения за отопительный период, принимаем согласно пункту 8.2 [9] без добавочных теплопотерь с учётом ГСОП = 4550°C·сут. и 24 ч в сутки.
29. Qinf.h = D25×D4×(20 + 25)/1000 — расчётный расход теплоты на нагрев наружного воздуха, поступающего для вентиляции в квартиры и инфильтрующегося в лестничных клетках жилых зданий, определённый при расчётной для проектирования системы отопления tнр.
30. Qinf.hу = D26×4550×24×D4/1000 — теплопотери здания за счёт вентиляционного воздухообмена с учётом инфильтрации за отопительный период.
31. Q(tr+inf).h = D27 + D29 — расчётный расход теплоты на компенсацию трансмиссионных теплопотерь через наружные ограждения и на нагрев наружного воздуха, поступающего для вентиляции в квартиры и инфильтрующегося в ЛЛУ.
32. Q(tr+inf).hy = D28 + D30 — расход теплоты на компенсацию трансмиссионных теплопотерь и на нагрев наружного воздуха, поступающего для вентиляции в квартиры и инфильтрующегося в ЛЛУ за отопительный период.
33. qint — удельная величина бытовых (внутренних) теплопоступлений за средний час суток рабочего времени в отопительном периоде, отнесённая к 1 м² жилой площади или к 1 м² полезной площади помещений для общественных зданий. Принимается по табл. В. 4 [9].
34. Qint.y = D33×D2×205×24/1000 — бытовые (технологические) теплопоступления за отопительный период, где 205×24 — длительность отопительного периода в часах.
35. Qhр = (D31 — D33×D2/1000)×D48 — расчётная тепловая нагрузка системы отопления, где D48 = βтп.зд, по пункту 8.1 [9]. Принимается для односекционных многоквартирных домов βтп.зд = 1,1, для многосекционных — βтп.зд = 1,13.
36. qhр = D35/D1×1000 — удельная величина тепловой нагрузки системы отопления, отнесённой к площади квартир без летних помещений.
37. Qh.y = (D32 — D34)×D48 — расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период.
38. qh.y = D37/D1 — удельная величина расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период.
39–42. То же, что в пунктах 35–38, но принятое в разделе «Отопление и вентиляция» проекта. Если в проекте Qhпр принято как сумма теплоотдачи установленных в помещениях отопительных приборов, то для получения тепловой нагрузки системы отопления эту величину следует умножить на D48 = βтп.зд, если в проекте не определено Qh.y, то его надо найти по формуле:
45. Кзап = D39/D35 — запас тепловой мощности смонтированной системы отопления по сравнению с рассчитанной в соответствии с рекомендуемой в [9] методикой.
46. Перерасход в годовом теплопотреблении системы отопления с регулированием по оптимизированному графику по сравнению с проектным режимом, который составляет (D42 — D38)/D38×100.
49. Qint.h = D33×D2/1000 — величина бытовых (внутренних) теплопоступлений в здании за средний час суток рабочего времени.
50. Qint.h/Qhр — доля бытовых теплопоступлений в здание в расчётной тепловой нагрузке его системы отопления.
Представленный в табл. 1 алгоритм расчёта показателей энергетической эффективности зданий применяется для оценки здания в целом при выполнении энергоаудита, как суммы всех отапливаемых помещений в здании, в отличие от методики, изложенной в [9], по которой определяются теплопотери и теплопотребность отдельно каждого помещения для установления площади поверхности нагрева отопительного прибора системы отопления, которые потом складываются для определения тепловой нагрузки системы отопления всего здания. При этом допускаются следующие упрощения:
- теплопотери на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха через окна и наружные двери в ЛЛУ отдельно не рассчитываются, а принимаются в виде надбавочного коэффициента к расходу теплоты на нагрев наружного воздуха для вентиляции квартир — при определении Km.inf.h в размере 1,15, а при определении Km.inf.hy в размере 1,09;
- при определении Qtr.h добавочные теплопотери на ориентацию наружных ограждений по сторонам света и на угловые помещения принимаются для жилых домов в размере βдоб.тр.ж = 1,13, для нежилых зданий — βдоб.тр.н/ж = 1,1, а при определении Qtr.hу они не учитываются;
- при определении Qh.y — расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период — не учитываются теплопоступления от солнечной радиации (компенсируются термостатами — индивидуальным авторегулированием на отопительных приборах), поэтому в формуле (14) в [9] коэффициент, учитывающий снижение использования теплопоступлений в период превышения их над теплопотерями, принимают ν = 1.
Из приведённой табл. 1 результатов расчёта энергопоказателей МКД типовой серии II-18–01/12, построенных в 1960–1970-х годах, при исходных данных: сопротивление теплопередаче стен Rw = 0,93 м²·°C/Вт и окон Rf = 0,34 м²·°C/Вт, приведённый трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери через наружные ограждения — Kтр.до. 2000 = 1,242 Вт/( м²·°C), заселённость квартир 20 м² на человека, что соответствует минимальному воздухообмену 30 м³/ч на одного жителя и, как мы считаем, удельной величине бытовых теплопоступлений qint = 17 Вт/м² жилой площади, можно сделать следующие выводы:
1. Расчётная тепловая нагрузка системы отопления дома по проекту была Qhпр = 290 кВт (колонка В, строка 39), это ниже нашего расчёта (колонка В, строка 35) — Qhр = 321,7 кВт, что не противоречит принятому значению удельной величины бытовых теплопоступлений 17 Вт/м² (при их меньшей величине расхождение было бы ещё больше). Запас тепловой мощности Кзап = 0,9 составил отрицательную величину (меньше единицы на 10%), что объясняется тем, что автор проекта — Московский научно-исследовательский и проектный институт типологии, экспериментального проектирования (МНИИТЭП) — в этот период считал оправданным снижение расчётной нагрузки на 10% с учётом того, что не в каждом году встречаются расчётные температурные условия (средняя температура наружного воздуха ниже −26…-25°C в течение пяти дней подряд), а если такие низкие температуры и бывают, то из-за их кратковременности аккумулирующая способность здания и мебели в квартирах не позволяют температуре воздуха в жилых помещениях опуститься ниже критической (+16°C). Это позволило московской теплоснабжающей организации узаконить верхнюю «срезку» температурного графика отпуска теплоты на источнике.
Тем не менее, годовое теплопотребление системы отопления за счёт возможности сокращения подачи теплоты на отопление при авторегулировании по графику с учётом возрастающей доли бытовых теплопоступлений в тепловом балансе здания с повышением температуры наружного воздуха (qh.y = 160 кВт·ч/м²), оказалось ниже проектного, ориентированного на традиционный график местного авторегулирования qh.yпр = 195 кВт·ч/м², перерасход теплоты при переходе на проектный режим составил (195–160)/160×100 = 22%. Если бы при проектировании системы отопления данного здания бытовые теплопоступления не учитывались (qint = 0, колонка А), тепловая нагрузка системы отопления по нашему расчёту составила бы 368,4 кВт, что в 368,4/321,7 = 1,15 раза больше, чем с учётом бытовых теплопоступлений.
В годовом теплопотреблении (строка 38) без учёта (qint = 0) будет больше, чем при qint = 17 Вт/м², в 223/160 = 1,4 раза — годовой перерасход тепловой энергии на отопление дома составит 40%.
2. При переходе на уровень зданий с нормируемой по СНиП 23-02-2003 [4] теплозащитой для ГСОП = 4550°C·сут., с сопротивлением теплопередаче стен Rw = 3,0 м²·°C/Вт и окон Rf = 0,65 м²·°C/Вт (базовые показатели), приведённый трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери через наружные ограждения, Kтр.баз = 0,535 Вт/( м²·°C), заселённость дома — те же 20 м² на человека, расчётная тепловая нагрузка системы отопления дома по проекту была Qhр = 205 кВт (колонка D, строка 39), что уже выше нашего расчёта (колонка D, строка 35) Qhр = 171,1 кВт, потому что при проектировании комплексного капитального ремонта приняли удельную величину внутренних теплопоступлений не по СНиП 23-02-2003 [4], а по СНиП 41-01-2003 [1], где в пункте 6.3.4 записано: «г) …Тепловой поток, поступающий в жилые комнаты и кухню, следует принимать не менее 10 Вт/м² пола».
Это опять подтверждает правильность расчётов по методике, изложенной в [9], что выявило запас тепловой мощности системы отопления (колонка D, строка 45) Кзап = Qhпр/Qhр = 205/171 = 1,2, а реализация регулирования подачи теплоты в систему отопления по оптимизированному графику, с учётом выявленного запаса тепловой мощности системы отопления и возрастающей доли бытовых теплопоступлений в тепловом балансе здания с повышением температуры наружного воздуха позволили снизить удельную величину годового теплопотребления системы отопления до qh.y = 70 кВт·ч/м². Эта величина при регулировании подачи теплоты в систему отопления по проектному режиму (а не по предлагаемому оптимизированному графику) возрастает до qh.yпр = 137 кВт·ч/м² (колонка D, строка 42), и перерасход теплоты при переходе на проектный режим составил бы (137–70)/70×100 = 96% (колонка D, строка 46).
Если бы при проектировании системы отопления данного здания бытовые теплопоступления не учитывались (qint = 0, колонка C, строка 35), тепловая нагрузка системы отопления по нашему расчёту составила бы 218 кВт или в 218/171 = 1,27 раза больше, чем с учётом бытовых теплопоступлений. В годовом исчислении (строка 38) без учёта бытовых теплопоступлений (qint = 0) теплопотребление системы отопления увеличилось бы до 134 кВт·ч/м² на (134–70)/70×100 = 91% по сравнению с предлагаемым нами решении по методике, изложенной в [9].
При этом нормируемое значение базового удельного годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД в 12 этажей для ГСОП = 4550 градусо-суток составляет 83,5 кВт·ч/м² [12], и в сопоставлении с МКД, запроектированного с учётом бытовых теплопоступлений, его энергоэффективность будет соответствовать нормальному классу «D»: (70–83,5)/ 83,5×100 = −16% (в пределах отклонения рассчитанного и базового показателя от 0 до −25%). А без учёта бытовых теплопоступлений удельное годовое теплопотребление по отношению к нормируемому базовому возрастёт на (134–83,5)/ 83,5×100 = 60%, что соответствует низкому классу энергоэффективности «F» (отклонение от 70 до 35%) и неприемлемо для нового строительства и капитального ремонта существующих МКД.
3. Рассмотрим такой же дом с тепловой защитой, превышающей базовую в 1,5 раза, что соответствует требованиям третьего этапа Постановления Правительства РФ №603 [13], то есть достижения в 2030 году уровня «здания с низким потреблением энергии» (по данному ППРФ — в 2028 году, но из-за задержки в реализации переносим на 2030 год). Соответственно, повышаем сопротивление теплопередаче стен до Rw = 4,5 м²·°C/Вт (обосновано в статье И. Н. Ковалёва и Ю. А. Табунщикова [14]), со сроком окупаемости дополнительного утепления в шесть-семь лет при стабильном индексе доходности в диапазоне 0,5–0,7. При этом сопротивление теплопередаче стен остаётся ниже нормируемого в скандинавских странах, несмотря на то, что по градусо-суткам отопительного периода центрально-европейский регион РФ превышает скандинавский в 1,5 раза, окон до Rf1 = 1,0 м²·°C/Вт (окна ЛЛУ остались на базовом уровне — Rf2 = 0,5 м²·°C/Вт), Kтр. 3эт = 0,373 Вт/( м²·°C) (колонки Е и F, строка 24). В связи с этим и тем, что планируемая плотность заселения предполагается 25 м² на человека (qint = 15,6 Вт/м²), расчётная тепловая нагрузка на систему отопления qh без учёта бытовых теплопоступлений возрастает с 33 до 45 Вт/м² на (45–33)/33×100 = 36% (см. табл. 1, строка 36, колонки Е и F).
Удельное годовое теплопотребление системы отопления без учёта бытовых теплопоступлений (qh.y = 100 кВт·ч/м², см. табл. 1, строка 38) превышает показатель с учётом бытовых теплопоступлений (42 кВт·ч/м²) на (100–42)/42×100 = 138%, а по отношению к базовому значению 83,5 кВт·ч/м² на (100–83,5)/83,5×100 = 20%, что соответствует пониженному классу энергоэффективности «Е» (отклонение от 35 до 0%), и это также неприемлемо на практике! В то время как МКД с учётом бытовых теплопоступлений ниже базового на (42–83,5)/83,5×100 = −50%, что соответствует высокому классу энергоэффективности «A» (отклонение от −50 до −60%).
Следует отметить, что такой высокий класс энергоэффективности обеспечивается без использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ), а только за счёт дополнительного утепления наружной оболочки здания и автоматического регулирования подачи теплоты в систему отопления по оптимизированным графикам, с учётом увеличивающейся доли бытовых теплопоступлений в тепловом балансе дома с повышением температуры наружного воздуха и выявленного запаса тепловой мощности системы отопления.
Если предположить, что проектная тепловая нагрузка системы отопления МКД с тепловой защитой, превышающей базовую в 1,5 раза, так же, как и при базовой теплозащите, будет в 1,2 раза превышать расчётную тепловую защиту дома с системой отопления, запроектированной по методике [9] — Qhр = 119,6 кВт (колонка F, строка 35), тогда:
Qhпр = 1,2Qhр = 1,2×119,6 = 144 кВт.
А ожидаемое проектное удельное годовое теплопотребление системы отопления составит величину:
и перерасход теплоты при переходе на проектный режим составил бы величину (96–42)/42×100 = 130% (колонка F, строка 46).
4. В отношении общественных зданий офисного назначения. В качестве примера в [15] принят строящийся в московском регионе четырёхэтажный офис полезной площадью Апол = 1243 м², с заполнением 10 м² полезной площади на одного работника, с теплозащитой в двух вариантах: с базовым уровнем сопротивления теплопередаче наружных ограждений (стен Rw.баз = 2,68 м²·°C/Вт), окон Rf.баз = 0,54 м²·°C/Вт), приведённый трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери через наружные ограждения, Kтр.базпр = 0,514 Вт/( м²·°C); и на 25% превышающем базовый уровень теплозащиты, что отвечает требованиям первого этапа повышения энергоэффективности зданий по ППРФ №603 [13], то есть, соответственно, Rw. 1эт = 3,08 м²·°C/Вт, Rf. 1эт = 0,8 м²·°C/Вт, Kтр. 1этпр = 0,407 Вт/( м²·°C). Удельные расчётные внутренние теплопритоки при принятой заселённости составляют qвн.оф = 22,02 Вт/м² (получено интерполяцией из табл. 1 статьи [5]).
Расчётный расход теплоты на отопление Qотр.тр, равный расчётным теплопотерям через наружные ограждения с базовым уровнем теплозащиты Qогрр с добавочными теплопотерями на ориентацию помещений по сторонам света и на угловые помещения, оцениваемые повышающим коэффициентом βдоб = 1,1, с учётом полезного использования внутренних теплопоступлений только в помещениях, относящихся к расчётной площади, составляющей в офисах Арасч = 0,8Апол, будет:
Qот.базр.тр = (Qогрр — Qвнр)βтп10–3 = [βдобKтрАогрсум(tв — tнр) — 0,8Аполqвн.оф]βтп10–3 = [1,1×0,514×2146×(20 + 26) — 0,8×1243×22,02]×1,1×10–3 = (55,8–21,9)×1,1 = 37,3 кВт.
Внутренние теплопоступления по отношению к тепловой нагрузке системы отопления составляют:
Qвнр/Qот.базр.тр = 21,9/37,3 = 0,59,
а температура наружного воздуха за рабочий период времени, при которой должно прекращаться отопление при подаче теплоты по оптимизированному графику, будет:
Расчётная тепловая нагрузка системы отопления без учёта внутренних теплопоступлений составит: Qот.баз.без.внр.тр = Qогррβтп10–3 = 55,8×1,1 = 61,4 кВт, что превышает тепловую нагрузку с базовым уровнем теплозащиты и с учётом внутренних теплопоступлений на (61,4–37,3)/37,3×100 = 65%. Напомним, что превышение тепловой нагрузки многоквартирных домов без учёта внутренних теплопоступлений было всего на 28%, или более чем в два раза ниже, чем в офисе.
Для варианта с увеличенной на 25% тепловой защитой здания офиса средняя температура наружного воздуха за рабочий период времени, при которой должно прекращаться отопление при подаче теплоты по оптимизированному графику, будет tн.приQ_от.опт=0 = −1,7°C, расчётная тепловая нагрузка системы отопления с учётом бытовых теплопоступлений составит 24,5 кВт и их, а без их учёта — 48,6 кВт, доля внутренних теплопоступлений в тепловой нагрузке на отопление: 21,9/24,5 = 0,89, относительный перерасход теплоты на отопление без учёта внутренних теплопоступлений будет выше на (48,6–24,5)×100/24,5 = 98%, или в два раза больше, чем с их учётом.
Предложенные новым авторским коллективом СП 60 [1] Изменения №3 в части исключения бытовых теплопоступлений при расчёте систем отопления зданий полностью игнорируют новые, вышедшие до редакции этих предложений, требования изменения Постановления Правительства РФ №963 [16], по которому в пункте 19 к подразделу «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, тепловые сети» раздела 5 сформулирована «необходимость включения в проектную документацию»:
«…е) сведения о тепловых нагрузках на отопление, вентиляцию…», чему отвечает первая часть Приложения А в моей редакции [17]: пункты А. 1-А. 16, включая мои дополнения, и
«…л) описание систем автоматизации и диспетчеризации процесса регулирования отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха…», чему отвечает вторая часть моего дополнения к Приложению А [17]: Методика расчёта графиков регулирования подачи теплоты в системы отопления, пункты А. 17-А. 22. Это, как ничто другое из предлагаемых авторами СП 60 [1] предложений, отвечает на призыв Постановления Правительства РФ №963 [18]
«распространить действие предлагаемого документа» не только на строительство новых зданий, а также при их реконструкции и капитальном ремонте, но и «с расширением распространения принятых в проектной документации технических решений на возможность их реализации при эксплуатации объекта капитального строительства» (см. Изменения №2 к пункту 3 «Состава разделов проектной документации»).
Выводы
1. Исключение бытовых теплопоступлений при расчёте систем отопления зданий, рекомендованное Изменениями №3 к СП 60.13330.2020 [1], утверждёнными приказом Минстроя России №365/пр, снижает энергоэффективность запроектированных многоквартирных домов с базовым уровнем теплозащиты до низкого класса энергетической эффективности «F» с увеличенной на 25–30% расчётной тепловой нагрузкой системы отопления по сравнению с проектом, учитывающим бытовые теплопоступления в размере, указанном в СНиП 23-02-2003 [4] и повторенном в СП 60.13330.2016 [3]. Ожидаемое годовое теплопотребление системы отопления МКД, рассчитанной без учёта бытовых теплопоступлений и с тепловой защитой, соответствующей базовому уровню, примерно в два раза превышает теплопотребление системы отопления, рассчитанной с учётом бытовых теплопоступлений и с автоматическим регулированием подачи теплоты с учётом увеличения доли бытовых теплопоступлений в тепловом балансе МКД с повышением температуры наружного воздуха и выявленным запасом тепловой мощности системы отопления.
При предлагаемом ППРФ от 20.05.2017 №603 [12] (которое объявлено недействующим, потому что сорваны сроки продекларированного в нём повышения энергоэффективности зданий) повышении энергоэффективности МКД в 1,5 раза по сравнению с базовым уровнем расчётная тепловая нагрузка на систему отопления, запроектированную без учёта бытовых теплопоступлений, возрастёт до 35–45%, а годовой перерасход тепловой энергии превысит в 2–2,5 раза требуемый при учёте бытовых теплопоступлений.
В общественных зданиях с механической приточной вентиляцией, когда нагрев наружного воздуха для вентиляции осуществляется централизованно в калориферах, а не как в МКД с естественной вентиляцией — отопительными приборами, вентиляционная составляющая теплопотерь выпадает из теплового баланса системы отопления, за счёт чего доля бытовых теплопоступлений в этом балансе возрастает, и отказ от их учёта в ещё большей степени увеличивает требуемую тепловую нагрузку системы отопления по сравнению с проектом, учитывающим бытовые теплопоступления. Расчёты показывают, что для офисных зданий с базовым уровнем теплозащиты расчётная тепловая нагрузка системы отопления, рассчитанной без учёта внутренних (бытовых) теплопоступлений, превышает на 60–70% тепловую нагрузку системы отопления, рассчитанной с учётом этих теплопоступлений, или более чем в два раза по сравнению с МКД. При этом сохраняется тенденция увеличения этого разрыва с ростом тепловой защиты здания — так, с увеличением теплозащиты на 25% тепловая нагрузка системы отопления, рассчитанной без учёта теплопоступлений, почти в два раза выше, чем системы, рассчитанной с их учётом.
2. Для устранения последствия этого непрофессионального, безграмотного решения в Изменении №3 необходимо пересмотреть содержание действующих СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» [1] и СП 50.13330.2024 «Тепловая защита зданий» [11]. В первом документе надо в обязательном порядке включить учёт бытовых теплопоступлений при проектировании систем отопления как жилых, так и общественных зданий, принимая удельные величины среднечасовых бытовых теплопоступлений за рабочее время в течение отопительного периода, в том числе: от людей, электрических приборов, освещения, горячего водоснабжения (только для жилых домов), и в период охлаждения летом при кондиционировании воздуха, в соответствии с табл. А. 1 рекомендуемого Приложения А к СП 60 [17].
Здесь же следует учесть и другие Приложения, изложенные в тексте следующей статьи. В том числе учесть, что, согласно Постановлению Правительства РФ от 27 мая 2022 года №963 [18], в подразделе
«3. Отопление, вентиляция, кондиционирование…» появились новые требования (закрепляющие наши предложения) «о необходимости включения в проектную документацию этого подраздела: …3) сведений о показателях энергетической эффективности объекта капитального строительства, в том числе о показателях, характеризующих годовую удельную величину расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию в объекте капитального строительства», а значит в СП 60 [1], которые ранее излагались в СП 50 [11], исключив из последнего тексты, связанные с расчётом энергоэффективности зданий и тепловой энергии на их отопление и вентиляцию (об этом — в следующем номере журнала).