Практические аспекты организации мер по энергосбережению дома: алгоритм, особенности, проект и подрядчики

Падение промышленного производства (например, в кризис 2008–2009 гг. или в условиях нынешней экономической рецессии) снижает, конечно, общее энергопотребление. Например, выработанная в Украине в 2007 году электроэнергия (на уровне 193–197 млрд кВт·ч) была потреблена промышленностью в количестве 106 млрд кВт·ч, а уже в следующем, 2008 году, промпотребление электричества в Украине из-за кризиса упало до показателей 100,5–101 млрд кВт·ч, что сказалось на общей выработке электроэнергии (192,5 млрд кВт·ч).

Тем не менее, в Украине огромный перерасход энергии и при потреблении на единицу продукции при производстве, и при потреблении в коммунальном секторе и в частных хозяйствах.

Главная причина перерасхода энергии в коммунальном секторе — отсутствие побудительных мотивов экономить энергию в имеющемся жилом секторе. Такая же ситуация наблюдается и в секторе нового жилищного строительства.

Сегодня у большинства застройщиков жилья эконом-класса нет стимулов для использования энергоэффективных материалов — они максимально стараются удешевить строительство жилых комплексов. Как правило, застройщик не становится впоследствии той организацией или лицом, эксплуатирующим данное жильё, поэтому по всей цепочке «проектирование — строительство — конечный потребитель» отсутствует заинтересованность в снижении энергопотребления (за исключением редких случаев).

Однако тенденция роста спроса на «теплые» дома будет постепенно набирать силу в свете роста цен на энергоносители и низких показателей энергоэффективности жилья на вторичном рынке. Свидетельство этому следующая статистика — 30% покупателей квартир в новостройках меняют оконные конструкции, как только начинают ремонт, а 50% жильцов переустанавливают окна в течение первых 5 лет после заселения дома, невзирая на то, имеются или нет приборы индивидуального учета тепла в помещениях.

Именно жилой сектор имеет самый большой потенциал для увеличения эффективности потребления энергии (см. рис. 1).

• Share

Рис. 1. Усредненная структура потребления энергии в жилых зданиях

Основные причины высоких затрат на отопление в Украине: высокие потери тепла через наружную оболочку зданий — стены, крыши, светопрозрачные конструкции, подвальные помещения; неэффективное отопительное и вентиляционное оборудование (при этом почти половина теплопотерь на отопление относится на счет выноса тепла вентиляционными системами и через щели в оконно-дверных конструкциях); отсутствие расчетных методов распределения затрат на отопление между отдельными потребителями и нехватка приборов индивидуального учета, что практически аннулирует мотивацию к персональным усилиям жильцов по энергомодернизации отдельных квартир.

Чтобы уменьшить потери при передаче и потреблении энергии следует снизить:

• нормативные теплопотери;
• сверхнормативные теплопотери;
• нераспределенное тепло.

Обычно потери тепловой энергии в теплотрассах не должны превышать 5–8%. Но фактически они могут достигать величины 25% и даже выше!

Тепловые потери при транспортировке теплоносителя к зданию происходят не только на трубопроводах большого диаметра, но в огромной степени эти потери наблюдаются в местах ввода в сам дом и в системах первичного распределения теплоносителя между группами потребителей в доме. Если тепло «заходит в дом» через неутепленные трубы и помещение, в котором зимой не более 5º, то огромная часть тепла теряется уже в самом доме, даже не будучи распределенной между отдельными потребителями.

К наибольшим потерям тепла через ограждающие конструкции все же относят потери через неэнергонеэффективные (устаревшие) оконно-дверные конструкции (см. рис. 2).

• Share

Рис. 2. Тепловые потери «прямым» трубопроводом

Даже металлопластиковые окна с несоответствующими нормативным требованиям стеклопакетами не решают задачу эффективного энергопотребления.

• Share

Рис. 3а. Экономия тепла через окна с разным количеством стекол

• Share

Рис. 3б. Экономия тепла за счет уменьшения теплопотерь через оконные и дверные швы

Крайне важными мерами для увеличения энергоэффективности здания признано наружное утепление стен. При этом важно понимать, что экономия из-за применения более тонких слоев наружного утепления — мнимая. Это иллюстрирует диаграмма требуемых (по нынешним нормативам) значений сопротивления теплопередаче ограждения, м²·град/Вт, и расчетных показателей сопротивления теплопередаче при разной толщине слоя утеплителя.

Здесь важно понимать, что строительные дефекты и локальное увлажнение резко снижают фактическое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, поэтому необходимо закладывать некоторый запас, в том числе и для того, чтобы показатели энергосбережения соответствовали неизбежному ужесточению нормативных требований в будущем. Некоторые недостатки стеновых конструкций являются результатом не только непроработанных проектных решений, но и низкой квалификации рабочих, случайного брака или скрытых дефектов стройматериалов.

• Share

Рис. 4. Нормативные и расчетные значения сопротивления теплопередаче ограждающих поверхностей, м²·град/Вт, за счет применения систем утепления

Для условий средней полосы Восточной Европы, в т.ч. и в Украине, сейчас приняты следующие показатели сопротивления теплопередаче и потерь энергии: R ≥ 6,7 м²·°С/Вт, U ≤ 0,15 Вт/(м²·°С). Однако при проектировании новых зданий и при энергомодернизации существующих целью должно быть не только и не столько достижение общих параметров теплопропускания для ограждения, а поддержание устойчивого температурно-влажностного режима внутри самих ограждающих конструкций, не допускающих появление показателей температуры на внутренней поверхности ниже точки росы (приводящее к образованию грибка) и выведение этой изотермы как можно ближе к наружной поверхности, что обеспечивает сухость и максимальное термосопротивление ограждающей конструкции.

• Share

Рис. 5. Изотерму, соответствующую «точке росы», следует за счет утепления максимально сдвинуть к наружной поверхности

Оболочки зданий также охватывают грани, углы, стыки и места нарушения целостности наружной теплоизоляционной оболочки. Во всех этих местах теплопотери, как правило, увеличены по сравнению с обычными поверхностями.

Типичные места утечек тепла:

• соединения и стыки конструкционных элементов;
• места прохождения кабелей и труб сквозь воздухоизолирующую оболочку здания;
• места примыкания окон и дверей;
• соединения различных строительных материалов;
• швы примыканий пристроек и эркеров;
• мансардные и слуховые окна, чердачные люки…

• Share

Рис. 6. Конструирование теплоизоляции без тепловых мостов и типичные места утечек