Еще раз о новых нормах по теплозащите зданий

Если провести расчет фактического удельного энергопотребления qh des, кДж/(м3•°С•сут), по методике приложения «Г» [2] для группы из 23 зданий средних образовательных учреждений по данным [4], в т.ч. 14 двухэтажных и 9 трехэтажных, в трех регионах РФ с различными климатическими условиями, а именно в Краснодаре (градусо-сутки отопительного периода Dd = 2682), Москве (Dd = 4944) и Воркуте (Dd = 8905), получается следующая картина. На рис. 1 и 3 показаны результаты расчетов в зависимости от коэффициента компактности ke des, м–1, представляющего собой отношение суммарной площади наружных ограждений Аe sum, м2, к отапливаемому объему здания Vh, м3. При этом для построения рис. 1 использовано допустимое по п. 5.13 [2] уменьшение значений требуемого сопротивления ограждений теплопередаче Rreq, (м2•К)/Вт, а для рис. 3 взят уровень Rreq непосредственно по табл. 4 [2], без снижения. Как и следовало ожидать, с ростом ke des величина qh des тоже увеличивается из-за относительного повышения площади теплотеряющих поверхностей, хотя эта тенденция в данном случае в силу конструктивных особенностей четко прослеживается только для двухэтажных зданий. При этом показанная на рисунках линия тренда при некотором значении компактности может пересекать горизонтальную прямую, соответствующую нормируемому значению удельного энергопотребления qh req, указанному в табл. 9 [2]. Это означает, что при дальнейшем повышении ke des снижать теплозащитные свойства ограждений уже нельзя, и, более того, как показывает рис. 3, для достижения заданного qh req может потребоваться даже дополнительное увеличение Rreq по сравнению с указанным в табл. 4 [2]. Казалось бы, это полностью соответствует заявленной цели — возможности учета объемно-планировочных решений здания, которые как раз и характеризует ke des, при выборе теплозащиты ограждений. Но весь эффект от этой возможности сводится на нет одним-единственным, но принципиальным дефектом: нормируемые значения qh req в табл. 9 [2] приняты практически независимыми от Dd, и только при Dd > 8000 допускается их снижение, но всего на 5 %. В то же время рекомендуемые значения Rreq существенно возрастают с увеличением Dd, в результате чего фактическое удельное энергопотребление зданий в северных районах будет ниже, чем в южных. Это хорошо видно по расположению точек на рис. 1 и 3. Конечно, кроме трансмиссионных теплопотерь, есть и другие составляющие теплового баланса здания, но приведенные результаты свидетельствуют, что эффект, скажем, от изменения теплопоступлений от солнечной радиации и бытовых тепловыделений не влияет на общую тенденцию. Более того, при внимательном анализе методики приложения «Г» [2] оказывается, что из-за уменьшения продолжительности отопительного сезона возможность использования данных теплоисточников для снижения qh des на юге даже меньше, чем на севере. Вследствие указанных причин здания в южных районах оказываются в существенно худших условиях с точки зрения возможности снижения теплозащиты. В частности, из рис. 1 видно, что такое снижение в пределах рассматриваемой группы зданий всегда возможно в Воркуте и практически всегда — в Москве, при этом в первом случае остается еще солидный запас по qh req, так что здания могут даже получить более высокий класс по энергетической эффективности по табл. 3 [2]. Если не снижать Rreq, величина qh des будет еще меньше, что хорошо видно из сравнения рис. 1 и 3, а запас по qh des и класс по энергоэффективности — еще выше. В то же время в Краснодаре снижение Rreq по сравнению с табл. 4 [2] удается только в некоторых случаях, а из рис. 3 видно, что для отдельных зданий требуется даже увеличение Rreq. Разумеется, отдельным вопросом являются сами нормируемые значения qh req. Как и в случае с табл. 1б [3], неизвестно их происхождение и обоснование. В частности, данные рис. 1 и 3 показывают, что нормативный уровень вовсе не является средним по компактности или Dd для рассматриваемой группы зданий. Конечно, все это не добавляет доверия к новому документу. На рис. 2 и 4 показана зависимость qh des от коэффициента остекления при тех же условиях, т.е. соответственно со снижением уровня теплозащиты и без такового. Помимо выводов, сделанных при рассмотрении рис. 1 и 3, здесь приходится отметить, что с ростом коэффициента остекления фактическое энергопотребление зданий на самом деле падает, хотя и не очень значительно. Объясняется это достаточно просто: при увеличении площади светопроемов увеличиваются теплопоступления от солнечной радиации, причем в большей степени, чем возрастают трансмиссионные теплопотери. Но это означает, что ограничения на остекление с теплотехнической точки зрения и увязка допустимого значения Rreq с коэффициентом остекления, как это делают авторы [2] (п. 5.11), неоправданны, и при выборе площади светопроемов основное внимание следует уделять достижению требуемой естественной освещенности. Особенно это существенно именно в школьных зданиях, поскольку здесь речь идет о сохранении зрения детей. Более второстепенные, но также весьма неприятные для федерального нормативного документа погрешности сводятся, в частности, к следующему. Во-первых, в формуле (Г.6) приложения «Г» [2] при расчете условного инфильтрационного коэффициента теплопередачи Km inf неправомерно введен коэффициент встречного теплового потока (k). Ошибка здесь в том, что этот коэффициент уже использован в формуле (Г.8) при расчете средней кратности воздухообмена na, где он совершенно справедливо относится к составляющей, связанной с неорганизованным притоком, поскольку параметр k по определению учитывает именно подогрев воздуха при инфильтрации. Повторный же учет показателя k, но уже по отношению к общему воздухообмену, в т.ч. и механических систем вентиляции, не имеет физического смысла и искажает результат. Кроме того, в структуре формулы (Г.8), а именно в той ее составляющей, которая относится к вкладу механической вентиляции, нет никаких указаний по учету утилизации теплоты вытяжного воздуха. Это следовало бы делать с помощью понижающего коэффициента к воздухообмену механических систем. Отсутствие такого коэффициента делает невозможным, оставаясь в рамках рассматриваемого документа, использование снижения энергопотребления за счет теплоутилизации для увеличения трансмиссионных теплопотерь и, следовательно, снижения Rreq при одном и том же qh des. Хотя возможности здесь весьма велики, и, в частности, для рассмотренной группы зданий доля теплозатрат на вентиляцию в величине qh des достигает 50–60 %. Еще хуже, однако, то обстоятельство, что в документе [2] нет ни слова о таких составляющих энергетического баланса здания, как горячее водоснабжение (ГВC) и электрическая нагрузка. А ведь эти компоненты весьма значительны, и доля каждого из них в общей сумме может достигать для разных зданий по 10–20 %, а для ГВC — и до 30% [5]. Для этих составляющих также имеются энергосберегающие мероприятия, а рассматриваемые нормы не позволяют их учитывать и, таким образом, комплексный подход к энергосбережению реализуется далеко не в полной мере. Наконец, последнее, и, вероятно, главное. Хотя документ [2] и утвержден Госстроем России 26 июня 2003 г., т.е. до вступления в силу Закона РФ «О техническом регулировании» № 184-ФЗ, но введен в действие только с 1 октября 2003 г., т.е. уже после этого. Однако в указанном Законе среди возможных видов вновь принимаемых нормативных документов нет такого термина, как СНиП, а есть технические регламенты, национальные стандарты и др. Причем нормативы обязательного характера (технические регламенты) могут утверждаться только законодательными органами, и только в части требований безопасности и иных подобных перечисленных в Законе пунктов, а органы исполнительной власти таких полномочий не имеют. Если же считать, что [1] — существующий на момент принятия Закона документ (по дате утверждения), то и здесь обязательными остаются лишь положения, касающиеся безопасности и т.д. (статья 46). В данном случае имеется в виду минимально допустимый уровень теплозащиты по санитарно-гигиеническим требованиям. Аналогичного мнения придерживаются и авторы [6]. Поэтому представляется, что с юридической точки зрения рассматриваемые нормы становятся весьма сомнительными, так же как и требования соответствующих организаций типа «Экспертизы» по их обязательному соблюдению по всем пунктам, а не только имеющим отношение к безопасности. Таким образом, новый документ вызывает много вопросов, как чисто научного характера, так и юридических, и хотелось бы, чтобы его разработчики дали на них четкие и понятные ответы.

Литература 1. О.Д. Самарин. О нормировании тепловой защиты зданий. Журнал «СОК», 2004, №6, с. 106–107. 2. Строительные нормы и правила. СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий». — М., ГУП ЦПП, 2003. 3. Строительные нормы и правила. СНиП II-3–79* «Строительная теплотехника». — М., ГУП ЦПП, 1998. 4. Строительный каталог. Перечень типовой документации общественных зданий для строительства в городах и поселках городского типа. — М., ГУП ЦПП, 1994. 5. О.Д. Самарин, П.С. Васин, Н.Н. Зайцев, Р.Ф. Гарифуллин, Н.В. Загорцева. Оценка энергоэффективности зданий и сравнительная эффективность энергосберегающих мероприятий. Сб. докл. 9-й конф. РНТОС 25 мая 2004 г., с. 56–60. 6. О.И. Лобов, А.И. Ананьев, Ю.Я. Кувшинов и др. Взгляд на энергосбережение сквозь стены. Теплозащитные качества и долговечность наружных стен зданий. Их роль в энергосбережении. Сб. докл. 9-й конф. РНТОС 25 мая 2004 г., с. 12–21. Рисунки: 1~1~; 2~2~; 3~3~; 4~4~;