жк днепропетровская 37 квартиры

Строим Добро

Физика в спорах о тепле

Решение задач, связанных с повышением энергоэффективности зданий и сооружений, подразумевает применение современных технологий и создание строительных конструкций, обладающих оптимальными теплофизическими свойствами.

Излучение тепла
В 2016 году введен в действие 399-й приказ Минстроя, по которому вводятся правила определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов и «дорожная карта» о реализации мероприятий по повышению энергоэффективности зданий и сооружений

Ученые, производители и чиновники дискутируют о совершенстве предлагаемых методов.

Теплая классика

Пути повышения показателей энергоэффективности жилых и общественных зданий уже несколько лет пристально рассматриваются на общегосударственном уровне. Впервые в законодательном плане это понятие появилось в ФЗ 261. А недавно Минстрой решил упорядочить нормативную базу, ввести новые понятия и требования.

Говоря об основных положениях нового приказа Минстроя России № 399, которым вводятся правила определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов, специалист по энергосбережению и повышению энергоэффективности в ЖКХ Минстроя России Александр Фадеев подчеркивает, что практиковавшееся ранее применение классов энергоэффективности носило бессистемный характер.

Опрос компаний, специализирующихся на строительстве и капитальном ремонте зданий и сооружений, показал, что тот или иной класс энергоэффективности был присвоен 13 000 домов в 53 регионах. Хотя законных предпосылок, по мнению чиновников, для этого не было.

«Насколько разные таблички появились на фасадах, настолько, видимо, отличается и уровень энергопотреб­ления зданий, – говорит Александр Фадеев. – Понять, на каком основании были присвоены эти классы, сложно. Чтобы внести ясность, в 2016 году на законодательном поле произошли два ключевых события – в августе введен в действие 399-й приказ Минстроя, а 1 сентября появилась «дорожная карта» о реализации мероприятий по повышению энергоэффективности зданий и сооружений».

Теперь, как пояснил чиновник, класс энергоэффективности для вновь построенных домов будут определять органы государственного строительного надзора, а государственная жилищная инспекция оценит здания, прошедшие капремонт. Классность присваивается на основании показаний общедомовых приборов учета потребления энергии».

Для вновь строящихся домов решено ввести требования не ниже класса «В». Оценить же мероприятия по повышению энергоэффективности, а также качество работ по капремонту зданий позволит обязательное обследование. Все спорные вопросы отныне регулируются «дорожной картой», которая сейчас содержит трина­дцать пунктов.

По словам Александра Фадеева, часть из них уже реализована. Некоторые положения предстоит откорректировать, трансформировать – в частности, будет разделен качественный и количественный контроль показателей. «Поскольку методы инструментального контроля (допустим, тепловизионная съемка) направлены на изучение аспектов качества, а показания приборов говорят о количественных показателях. И это необходимо учитывать», – отметил он.

Строительный блок пополнится полными параметрами мероприятий по повышению энергоэффективности, которые должны войти в проектную документацию.

О чистоте методик

По словам первого заместителя директора, старшего научного сотрудника «Институт жилища – НИПТИС им. С. С. Атаева» д. т. н. Леонида Данилевского, практически 100% зданий в Белоруссии уже оснащены приборами учета тепловой энергии, но вопрос об энергоэффективности так и остался открытым. Оказалось, что заложенные в проекты расчетные условия не всегда совпадают с натурными, эксплуатационными.

Проведенный по результатам измерений анализ статистических характеристик теплоэнергетических показателей эксплуатируемых жилых зданий доказал необходимость перерасчета проектных показателей. В том числе транс­миссионных потерь через ограждающие конструкции.

«Нами разработана новая методика определения класса энергоэффективности, которая включает несколько этапов, – рассказывает Леонид Данилевский. – Вначале по счетчику тепловой энергии в нескольких временных интервалах определяется расход. Затем вычисляется коэффициент удельных потерь здания. После чего по формуле производятся расчеты. Нашу методику можно применять и в России, поскольку многие нормативы в наших странах идентичны».

Главное, по мнению специалиста, то, что в процессе определения класса энергоэффективности нельзя ориентироваться на однократные измерения. Белорусские ученые производили измерения в Минске, Гомеле, а также в Красноярске, Москве и Санкт-Петербурге. Во всех этих городах существенно отличается сумма разницы наружных температур и, соответственно, дельта коэффициента удельных теплопотерь. Разница ключевых параметров также весьма существенна. Кроме того, для точного определения класса энергоэффективности ученый считает возможным внести в методики расчета дополнительные параметры, которые, например, учитываются в европейских странах.

Основанием выбора методики могут стать и результаты натурных теплофизических испытаний жилых многоквартирных зданий, которые проводятся в различных регионах страны. Например, волгоградские специалисты провели обследование зданий, построенных по программе расселения ветхого и аварийного жилья. Каждый из домов – трехэтажное здание с двухслойными стеновыми ограждающими конструкциями – 300 мм слой блоков из автоклавного газобетона с техническим зазором и наружной облицовкой кирпичной кладкой и оконными блоками, заполненными однокамерными стеклопакетами в ПВХ-профиле.

В конфликте с теорией

«В современном строительстве получили распространение здания из автоклавных бетонных блоков, которые, согласно статистике, полноценно конкурируют со зданиями из традиционных стеновых материалов, например кирпича, – рассказывает доцент кафедры «Архитектура зданий и сооружений» ВолгГТУ (Институт архитектуры и строительства) к. т. н. Сергей Корниенко. – Отсутствие данных по теплозащитным свойствам ограждающих конструкций из автоклавного газобетона сдерживает широкое внедрение подобных экономичных материалов».

Коттедж
Отсутствие данных по теплозащитным свойствам ограждающих конструкций из автоклавного газобетона сдерживает широкое внедрение подобных экономичных материалов

Натурные исследования проводились с помощью теп­ловизоров, измерялись показания теплопередачи ограждающих конструкций на отдельных участках оболочки, а также была выполнена расчетная оценка теплоэффективности на основе проектной документации. На момент проведения теплофизических измерений здания эксплуа­тировались пять лет. Обследования специально выполнялись в холодный период.

«Тепловизионный контроль показал наличие многочисленных температурных аномалий, – констатирует Сергей Корниенко. – Прежде всего их много в краевых зонах. Например, в части примыкания наружной стены к перекрытиям, несмотря на перфорацию и заполнение теплоизоляционными вкладышами. Также аномалии отмечены во входящих и исходящих углах стен, в зоне оконных откосов, в области сопряжения наружной стены с карнизным и цокольным участками. Подобные аномалии были выявлены и методом внутреннего теплографирования в помещениях здания. На второй стадии проводились измерения сопротивления ограждающих конструкций теплопередачи. Были исследованы 17 участков, на которых устанавливались датчики измерения теплового потока, измерения температур по обе стороны ограждения».

Полученные данные фактического сопротивления теплопередачи показали широкий диапазон величин – от 0,95 м2.К/Вт для наружных стен до 2,89, для окон – от 0,31 до 0,64. И если сравнить результаты с минимальными значениями сопротивления, заданными в СП 50, то во многих точках измерений они не соответствуют нормативным значениям.

Наибольшие показатели по теплопотерям были получены на фасадных конструкциях. «Почти четвертую часть занимают потери тепла через краевые зоны здания, особенно в зоне сопряжения наружной стены с межэтажным железобетонным перекрытием, что свидетельствует о низкой теплофизической однородности этих ограждающих конструкций. Для выравнивания однородности теплового слоя необходимо дополнительное применение термоизоляционных материалов», – делает вывод Сергей Корниенко.

Снижение потерь

Оценка эффективности энергосберегающих мероприятий на ряде демонстрационных объектов жилищного строительства, реализованных в СЗФО на этапе проектирования, позволяет внедрить эффективные решения.

«Построенные по проекту ПРООН-ГЭФ «Энергоэффективность зданий на Северо-Западе России» здания расположены в Новгородской и Псковской областях, – рассказывает ведущий эксперт технического департамента ООО «АФ Консалт» Андрей Таракин. – Стены из 400 мм газобетона были дополнительно утеплены минеральной ватой. Двухкамерные стеклопакеты, заполненные аргоном, обеспечивают повышенное сопротивление теплопередаче. Предусмотрены и другие мероприятия».

Для сравнительной оценки эффективности решений были выбраны блочные и кирпичные здания, которые возводились в этих регионах в 70-х годах прошлого века. Экспертная группа провела натурные исследования ограждающих конструкций. Сопротивление теплопередачи по фасаду экспериментального здания составило 4,65 м2.К/Вт, окна – 0,88, тогда как в домах ранней постройки показатели не дотянули даже до нормативных. Потенциал экономии энергоресурсов при тиражировании выбранных технологий, по словам специалиста, составляет от 30 до 80%.

Специалисты считают, что для распространения опыта необходимы более детальные практические рекомендации по коррекции существующих проектов.

Еще одним направлением внедрения проектов повышения энергоэффективности зданий является реновация. Во многих городах СЗФО это направление является единственно возможным мероприятием по совершенствованию теплофизических показаний сооружений.

«Реновация многоквартирных домов на сегодня является основой развития строительного комплекса Мурманской области, – говорит профессор, заведующий кафедрой энергетики и транспорта ФГБОУ ВО «Мурманский государственный технический университет» к. т. н. Владимир Малышев. – Благодаря капитальному ремонту мы можем привести характеристики здания к существующим нормативам. Нами был выбран последний из реализованных в Мурманске типовых проектов, по которому строились дома в 1990-х годах. Сейчас им по 20–30 лет, их пора капитально ремонтировать, чтобы довести теплотехнические характеристики до класса «В» и обеспечить экономию энергоресурсов на 12%. Для Мурманской области, которая является мазутозависимой, подобный подход является безальтернативным».

Предложенный проект предусматривает утепление ограждающих конструкций, а также установку климатического и энергосберегающего оборудования, что позволит снизить энергопотребление на 60%.

Специалисты говорят, что в подходе к решению задач энергосбережения есть узкие места. Так, в НИИ строительной физики ведется работа по актуализации нормативных требований Свода правил СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», однако не предлагаются эффективные решения по светопрозрачным конструкциям.

«На протяжении последних 20 лет требования к светопрозрачным ограждающим конструкциям не менялись, – утверждает главный научный сотрудник лаборатории «Ограждающие конструкции высотных и уникальных зданий» НИИСФ РААСН, руководитель ИЦ «Фасады СПК» к. т. н. Алексей Верховский– Тогда как за этот период требования к стенам увеличились в два раза. 25 лет назад нормативное соотношение сопротивления теплопроводности окна и стены составляло 2–2,5, сейчас оно может составлять 1 к 6–7. То есть фактически оконный блок является причиной теплофизической неоднородности и основным источником теплопотери здания. По мнению некоторых специалистов, теплопотери через оконные блоки жилых зданий могут достигать 50%. То же и с общественными зданиями. Модернизация нормативной базы по светопрозрачным конструкциям тормозится».

Сумма потенциалов

По мнению ученых, роль в отказе от ужесточения требований к теплофизическим показателям ограждающих светопрозрачных конструкций играет мощное лобби производителей. Они не заинтересованы в изменении нормативной базы. Устаревшими, на взгляд специалистов НИИ РААСН, также являются и нормативы методов испытания оконных конструкций. «Применение европейских нормативных документов, которое лоббируется некоторыми специалистами, при перепаде температуры воздуха в 20 градусов вообще невозможно, – подчеркивает Алексей Верховский. – Разработанный нами ГОСТ, гармонизированный с ISO15099, в котором сведены российские, европейские и американские требования, позволяет хоть как-то приблизить проектные расчеты к реалиям эксплуатации».

Для того чтобы изучить теплофизические параметры современных конструкций, специалисты провели испытания в специально разработанной климатической камере 20 окон из различных материалов – алюминия, ПВХ и дерева при различных температурах, минимальная из которых достигала минус 50–60 °С. Воспроизводились разные условия – от Крыма до северных районов. Результаты получились крайне неоднородными, некоторые конструкции показали отрицательный результат уже при минус 15 °С. Поэтому исследователи предлагают повысить требования к изготовителям оконных конструкций и шире использовать новые технологии, включая аргоновые покрытия.

Специалисты других институтов также работают над совершенствованием методик проектирования, производства и испытаний конструкций с целью получения более надежных теплофизических характеристик.

Подготовила Любовь Ежелева

Другие материалы по теме

X