Оценка энергоэффективности зданий

В настоящее время в России большое внимание уделяется вопросам энергосбережения. В соответствии с требованиями Федерального закона РФ от 23.11.2009 № 261 до конца 2012 года должен был проведен энергоаудит муниципальных зданий и промпредприятий. По результатам энергоаудита обычно составляется энергетический паспорт зданий, оценивается энергоэффективность здания и, в случае необходимости, разрабатываются мероприятия по повышению энергоэффективности.

На федеральном уровне были определены требования к энергетическому паспорту: промышленных предприятий — ГОСТ Р 51379–99 «Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов» [1]; жилых и общественных зданий — СНиП 23-02—2003 «Тепловая защита зданий» [2].

Энергетический паспорт зданий составляется на стадии проектирования в разделе «Энергоэффективность» и корректируется по фактическим значениям сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций, которые определяются по результатам натурных измерений. По величине фактического удельного энергопотребления здания на отопление оценивают его энергоэффективность. Если класс энергетической эффективности здания не соответствует нормативным требованиям [2], то Ростехнадзор не принимает такое здание к эксплуатации.

На сегодняшний день методические рекомендации для проведения энергоаудита зданий в соответствии с ФЗ № 261 не разработаны. Например, для жилых и общественных зданий форма энергетического паспорта, которая приведена в [2], должна быть дополнена разделом «контроль и регулирование энергопотребления», а также учитывать потребление энергии на горячее водоснабжение.

Показатель энергетической эффективности зданий — удельный расход тепловой энергии на отопление за отопительный период, с учетом воздухообмена, теплопоступлений и ориентации зданий. Энергетическая эффективность зданий определяется по величине удельного расхода тепловой энергии на отопление за отопительный период как при проектировании и строительстве, так и в дальнейшем при эксплуатации.

В качестве критерия для оценки используются соотношения вида:

где q_пр, q_факт, q_треб — величины проектного, фактического и требуемого удельного потребления тепловой энергии зданием, соответственно.

Требуемая удельная потребность тепловой энергии на отопление здания q_треб принимается в соответствии с табл. 4 Приказа Министерства регионального развития РФ от 28.03.2010 № 262 «О требованиях энергетической эффективности зданий, строений, сооружений». К классу «нормальный» относят здания, для которых удельная тепловая характеристика отличается от нормативного значения, приведенного в [2], не более чем на 10 %. Следует, однако, отметить, что погрешность, с которой определяются расчетные и фактические значения сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций в натурных условиях, а следовательно, и удельная тепловая характеристика здания, значительно превосходят отмеченный диапазон. Эта классификация относится как к вновь возводимым и реконструируемым зданиям, проекты которых разработаны в соответствие с требованиями описанных выше нормативных документов, так и к эксплуатируемым зданиям, построенным по прежним нормативным документам.

В Финляндии, также как и во многих развитых странах, уделяется большое внимание энергоэффективности зданий. В этой стране разработана методика по определению энергоэффективности здания.

В данном расчете использовался метод, основанный на финском стандарте «D5 Suomen akentamismaäaäraäyskokoelma Ympaäristoöministerioö, Asunto ja rakennusosasto » («Строительный кодекс Д5 Финляндии. Министерство охраны окружающей среды, департамент строительства»). Для корректного сравнения не учитывалось потребление горячей воды и электропотребления здания.

Проведен анализ сравнения финского и российского методов расчета энергоэффективности зданий. Были выявлены различные отличия. В финском методе идет расчет по среднемесячной температуре, в российском же берется средняя температура за отопительный период.

В методе D5 учитывается потребление воды и электроэнергии отдельно, также учитывается и количество энергии, необходимое на вентиляцию здания. В методе [2] горячее водопотребление не учитывается вовсе, а потребление электроэнергии учитывается в бытовых теплопоступления в здание за отопительный период. Также отметим, что различаются расчеты теплопоступлений от солнечной радиации: различные уравнения и эмпирические коэффициента. В финском методе еще учитывается температура грунта.

Результаты основных показателей энергетической эффективности здания, полученные на основании как проектных, так и фактических данных, приведены в табл. 1. Отметим, что разница между методами составила 22 %.

На основании полученных данных были сделаны следующие выводы. Трансмиссионные теплопотери сравнимы с потерями на инфильтрацию в обоих случаях. Помесячный учет дает меньшее значение трансмиссионных теплопотерь, чем расчет по средней температуре за отопительный период, — в этом случае финский метод более точен. Так как при расчете теплопотерь на весь отопительный период мы используем одну среднюю температуру за весь период. Если же рассчитать потребность в полезной тепловой энергии на отопление здания за отопительный период по российскому методу (по среднемесячной температуре), то данная величина снизится на 6,5 %.

Теплопоступления от солнечной радиации при расчете по финскими нормам в два раза выше, чем по российским. Это различие объясняется использованием разных эмпирических коэффициентов. Учет месячных потоков теплоты позволяет более точно оценить влияние солнечной радиации в тепловом балансе зданий. Однако теплопоступления составляют порядка 9 % от общих теплопотерь здания. Также необходимо учитывать тот фактор, что в отопительный период, например, в Санкт-Петербурге солнечных дней крайне мало. Также не полностью учитывается окружающая застройка вокруг здания.