Анализ экономической эффективности современных подходов к энергосбережению при реконструкции малоэтажных зданий сельских поселений

Введение . Жилой фонд сельских поселений и районных центров, построенных до введения современных требований по показателям тепловой защиты зданий, характеризуется крайне низким уровнем теплозащиты, а, следовательно, недопустимо высокими затратами энергии на поддер^ание необходимых параметров микроклимата. С целью выполнения Федерального Закона «Об энергосбере^ении» и постановления Правительства Российской Федерации «О неотло^ных мерах по энергосбере^ению» разрабатываются и внедряются новые программы, направленные на сохранение энергоресурсов во многих отраслях промышленности во всех регионах РФ, совершенствуется законодательно-нормативная база отдельных субъектов России. Так^е, как и в областных центрах, сельские населенные пункты с развитым аграрным направлением имеют малоэта^ные здания (3-5-эта^ные, одноэта^ные на 1-2 квартиры) в основном предназначенные для про^ивания, поэтому проблема энергосбере^ения актуальна и на селе

Основная часть. Фасады зданий сельских поселений, помимо возло^енных на них функций по обеспечению архитектурной выразительности ^илой застройки, являются нару^ной частью огра^дающих конструкций и защищают помещения от воздействия внешней среды. Воспринимая определенные нагрузки, обусловленные конструктивной схемой здания, они дол^ны отвечать целому ряду общих требований. ^ именно: по прочности и устойчивости; по долговечности, соответствующей классу здания; по огнестойкости; по теплозащите; по паропроницанию; по защите от шума; по ветрозащите, по сейсмостойкости и энергосбере^ению. Однако в процессе эксплуатации огра^дающие конструкции подвергаются воздействию агрессивных сред природного и техногенного характера. В результате указанных воздействий происходят изменения первоначальных свойств материалов конструкций, которые приводят к несоответствию многим вышеперечисленным требованиям, с годами теряется энергосберегающая функция.

Чтобы внедрить энергосберегающие технологии в новый объект необходимо затратить порядка 5-10% сметной стоимости здания. Одна из основных задач энергосбере^ения – минимизация расходов на приобретение топливно-энергетических ресурсов. Энергосберегающие технологии позволяют защитить экологическое состояние окру^ающей среды. Энергосбере^ение в строительстве не стоит на месте. В строительной индустрии е^егодно разрабатываются и выпускаются новейшие энергосберегающие технологии позволяющие снизить энергопотребление, повысить энергоэффективность зданий, экономить на применении энергии.

По экспертным оценкам, удельные теплопотери в зданиях распределяются следующим образом: до 40% – за счет организованной и неорганизованной инфильтрации нагретого воздуха, до 30% – за счет нерационального расходования горячей воды и нерегулируемого ре^има эксплуатации систем отопления. Значительная часть потерь тепла – до 30% – приходится на огра^дающие конструкции из-за недостаточной величины их сопротивления теплопередаче [1].

В зависимости от вида огра^дающих конструкций теплопотери ^илых зданий составляют: через глухие участки стен – 53%, через окна – 26%, через кровлю – 6%, через подвальное перекрытие – 3% и через притворы окон – 12% [1]. Как визуально выглядят теплопотери мо^но увидеть с помощью тепловизионные съемки (рис. 1). Многочисленные участки яркого ^елто-красного цвета указывают на повышенные значения температур нару^ных поверхностей стен и свидетельствуют о значительных утечках тепла через глухие участки.

Рисунок 1 – Тепловизионная съемка ^илого панельного здания

Кроме того, как показала практика, да^е небольшие неточности, допущенные при конструировании, изготовлении, монта^е и эксплуатации огра^дающих конструкций, ведут к пони^ению температуры на внутренней поверхности стен ни^е допустимых пределов. Следствием этого зачастую является выпадение конденсата на некоторых участках стен, что свидетельствует о несоответствии огра^дения санитарно-гигиеническим требованиям. Поэтому улучшение теплозащитных качеств огра^дающих конструкций и сни^ение теплопотерь в ^илых зданиях сельских поселений представляется ва^нейшей градостроительной задачей [2, 3].

Повысить энергосбере^ение существующего ^илого фонда сельских поселений мо^но за счет внедрения новых технологий при проведении реконструкции зданий. Новые энергосберегающие технологии такие, как использование тепла солнечной радиации, усиление теплозащиты и герметичности огра^дающих конструкций, монта^ вакуумных стеклопакетов [4]. Теплоизоляция – ключевой аспект вопроса энергосбере^ения в строительстве, он мо^ет быть достигнут за счет применения современных качественных теплоизоляционных материалов (пенополистирол) и строительных материалов с более низкой теплопередачей (газобетонные, керамзитобетонные блоки, поризованная керамика), технологии вентилируемого фасада, благодаря которой поло^ительные температуры направляются в зону несущих конструкций. Значительные потери тепла происходят через оконные проемы, по причине их не герметичности. Поэтому сегодня в качестве основной энергосберегающей меры в строительстве применяется остекление высокого качества [5] (например, тройные стеклопакеты, заполненные инертным газом).

Первоначальным результатом работы по решению вопросов энергосбере^ения и повышения уровня теплозащиты стала корректировка нормативной документации. Был заменен СНиП ІІ-3-79* Строительная теплотехника на СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий. Кроме описанного в СНиП И-3-79* поэлементного подхода к выбору теплозащитных мероприятий, предлагается альтернативный вариант – потребительский. Данный подход предполагает определение теплозащитных свойств по нормативному значению удельного энергопотребления здания в целом и его отдельных замкнутых объемов за отопительный период. Кроме того, новый СНиП определяет нормативные показатели энергоэффективности зданий, соответствующие мировому уровню, и методы их контроля, дает классификацию новых и эксплуатируемых зданий по энергетической эффективности, а так^е устанавливает методы контроля соответствия тепловой защиты и энергетической эффективности нормируемым показателям при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий.

В новом строительстве реализация энергосберегающих мероприятий (рис. 2) мо^ет быть достигнута за счет совершенствования архитектурнопланировочных решений (сни^ение энергопотребления до 15%), повышения теплотехнических характеристик нару^ных стен и окон (до 30%), применения приборов учета и регулирования тепла и горячей воды (до 25%), совершенствования ин^енерных систем (до 30 %) [1]. В то ^е время, как показали расчеты, более 70% потенциального эффекта энергосбере^ения обеспечивается з а счет модернизации и реконструкции эксплуатируемых зданий [6].

Рисунок 2 – Диаграмма экономической эффективности энергосберегающих мероприятий

Заключение . При решении поставленных задач по повышению энергетической эффективности существующих общественных зданий сельских поселений следует обратиться к опыту зарубе^ных стран. Сокращение энергопотребления за счет введения соответствующих регламентов и нормативной документации имеет безусловное фундаментальное значение как с политико-экономической, так и с технологической точки зрения. Реконструкция фасадов ^илых зданий сельских поселений позволит, с технической точки зрения [7], обеспечить продление сроков слу^бы огра^дающих конструкций и повышение их энергосберегающих качеств, тем самым создавая более комфортные условия про^ивания населения. Кроме того, следует отметить, что утепление фасадов представляется ва^нейшим параметром с точки зрения экономии топливо-энергетических ресурсов как в рамках сельского поселения, так и страны в целом.